智能加工技术在切削颤振在线抑制中的应用

具有薄壁结构的关键航空零部件在切削过程中不可避免发生颤振现象。为提高工件表面质量,在加工过程中对颤振进行准确识别和有效控制已成为该领域的主要研究方向。而对于颤振在线辨识和抑制功能的实现,必须开发集成先进传感器和智能控制算法的智能数控系统,并保证系统中各功能模块线程协调运行。因此,在航空薄壁件的精密加工过程中,利用智能加工技术对切削颤振进行实时辨识和在线抑制将成为未来数控加工技术的发展趋势。

基于自适应陷波滤波器的在线机械谐振抑制

针对不断拓展的伺服系统带宽将会超过系统固有机械谐振频率而引发机械谐振,克服原本被忽略的弹性部件的影响以提高伺服系统性能,采用自适应陷波滤波器进行在线机械谐振抑制.首先对双惯量弹性负载模型进行理论分析,解释及验证了机械谐振机理及现象.通过FFT法实时分析电磁转矩电流,可以在线快速辨识机械谐振特性,并以此辨识结果在线自动整定陷波滤波器参数,快速有效地抑制机械谐振.实验结果表明,该方案能够在线自动抑制弹性负载引起的谐振问题.离散化的高刚度谐振系统将以自然谐振频率持续振荡,而在线自适应滤波器无需对控制器参数进行改变,即可满足系统高刚度控制的同时抑制谐振.

流动注射在线抑制-火焰原子吸收光谱法测定食品中钙含量

目的:建立用流动注射在线抑制-火焰原子吸收光谱法测定食品中钙含量的检测方法。方法:本文采用微波消解法作为样品前处理方法,选用10 g/L氧化镧溶液作为释放剂,通过微型多功能进样器的双毛细管系统,一路导入释放剂,另一路分别导入钙标准系列、试剂空白、样品消解液,分两路同时连续导入火焰原子化器中,用火焰原子吸收光谱法测定食品中钙含量。结果:钙在0.50μg/ml～20.00μg/ml浓度范围内线性关系良好,相关系数r为0.9998,相对标准偏差RSD为0.93%,加标回收率在96.5%～101.7%,平均回收率为99.1%。结论:该方法具有试剂消耗少,环境污染小,操作简便快速、重现性好、准确度高、线性范围宽等优点,适用于实际样品中钙含量的检测,值得推广应用。

压电微纳定位平台自适应陷波滤波在线谐振抑制

压电驱动柔性微纳米定位平台通常呈现低阻尼谐振模态,高速运动时易激发机械谐振,从而严重影响控制系统稳定性、控制带宽和轨迹跟踪精度。为消除当前谐振控制器对平台动力学建模精度的依赖性,该文设计了一种自适应陷波滤波器来实现压电微纳定位平台的在线实时抑制谐振。首先,搭建了压电驱动柔性微纳定位平台系统并建立其机电耦合动力学模型;其次,利用快速傅里叶变换方法在线分析了闭环系统误差信号,设计平台频率特性提取算法,实现了对陷波滤波器参数的在线自适应整定;最后,利用所设计的自适应陷波滤波器对阶跃信号和三角波信号进行轨迹跟踪实验。实验结果表明,自适应陷波滤波器可以很好地实现谐振的在线抑制,能够有效提升平台的稳定性和轨迹跟踪精度。

基于扰动观测器的导引头隔离度抑制方法研究

干扰力矩引起的平台导引头隔离度不仅会影响导引头输出精度,还会增加导弹制导系统脱靶量。针对隔离度对导弹制导精度带来的严重问题,设计了基于扰动观测器(DOB)的隔离度在线抑制算法,并分别研究了导引头建模误差、探测器输出频率以及测量噪声对隔离度抑制效果的影响。研究结果表明:基于DOB的隔离度抑制算法能够有效实现对隔离度的在线抑制,但导引头建模误差、探测器输出频率以及测量噪声会一定程度降低隔离度的抑制效果。

高频信号注入永磁电机系统转子位置估计偏差在线补偿方法

转子位置的准确估计是实现无位置传感器永磁同步电机高性能矢量控制的重要前提。为降低磁场交叉饱和效应等非理想因素对高频信号注入法转子位置估计精度的影响,提出一种转子位置估计偏差在线抑制方法。所提方法基于负载转矩特性追踪思想,通过提取估计轴系高频响应电流幅值信息,采用解析几何方法实现转子位置估计偏差在线检测和补偿。在检测过程中无需改变电机的运行状态,信噪比受负载变化影响较小且无需离线测试或有限元分析,具有鲁棒性强和通用性好的特点。最后,在2.2kW内置式永磁同步电机平台验证所提方法的有效性。

压电微动台数据驱动迭代前馈补偿与自适应抑振

为消除压电驱动柔性微定位平台高精控制对平台不确定动力学模型的依赖性,提出了一种数据驱动无模型迭代前馈补偿和自适应陷波滤波结合的控制方法来提高平台的跟踪性能。首先,建立了数据驱动无模型迭代前馈控制器,提高系统对噪声和其他干扰的鲁棒性,同时,证明了在无模型迭代前馈作用下,连续参考输入跟踪误差的有界性和闭环系统的稳定性;其次,构建了自适应陷波滤波器来消除平台谐振的影响,对误差信号进行快速傅里叶变换,并设计谐振频率在线提取算法,实现对陷波滤波器参数的在线实时整定,来进一步提升轨迹跟踪精度;最后,利用所设计的无模型迭代前馈控制器和自适应陷波滤波器对压电微动台进行轨迹跟踪实验。实验结果表明:在跟踪三角波信号时,与单独比例-积分(Proportional Integral,PI)控制和结合自适应陷波滤波器的PI控制相比较,最大跟踪误差分别减小78.25%和70.83%,能够有效提升平台的稳定性和跟踪精度。

High Accuracy On-line Measurement Method of Motion Error on Machine Tools Straight-going Parts

Harmonic suppression, non-periodic and non-closing in straightness profile error that will bring about harmonic component distortion in measurement result are analyzed. The countermeasure-a novel accurate two-probe method in time domain is put forward to measure straight-going component motion error in machine tools based on the frequency domain 3-point method after symmetrical continuation of probes' primitive signal. Both straight-going component motion error in machine tools and the profile error in workpiece that is manufactured on this machine can be measured at the same time. The information is available to diagnose the fault origin of machine tools. The analysis result is proved to be correct by the experiment.