電主軸是數(shù)控機(jī)床的核心部件,其動(dòng)態(tài)性能不但影響其自身的壽命,而且直接影響機(jī)床的加工精度和效率。數(shù)控機(jī)床在加工過程中,主軸轉(zhuǎn)子將會(huì)受到環(huán)境和內(nèi)部干擾而產(chǎn)生振動(dòng),這將嚴(yán)重影響電主軸的動(dòng)態(tài)性能。本文在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目《基于壓電堆疊的高速電主軸振動(dòng)主動(dòng)控制研究》（項(xiàng)目編號(hào)51005259）和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目《數(shù)控機(jī)床高速電主軸系統(tǒng)復(fù)雜動(dòng)力學(xué)行為與運(yùn)行品質(zhì)研究》（項(xiàng)目編號(hào)51475054）的資助下,以電主軸為研究對(duì)象,通過理論分析、仿真、實(shí)驗(yàn),研究了電主軸的振動(dòng)控制及實(shí)驗(yàn)方法。構(gòu)建了壓電疊堆執(zhí)行器的輸出模型和轉(zhuǎn)子有限元模型,建立了電主軸軸承-轉(zhuǎn)子-壓電疊堆執(zhí)行器系統(tǒng)的機(jī)電耦合動(dòng)力學(xué)模型,得到了高速電主軸軸承-轉(zhuǎn)子-壓電疊堆執(zhí)行器系統(tǒng)狀態(tài)空間模型,討論了系統(tǒng)狀態(tài)空間轉(zhuǎn)化為等價(jià)離散系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式的方法,并在此基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)空間模型的可控性和可觀性進(jìn)行了分析。在已建立高速電主軸軸承-轉(zhuǎn)子-壓電疊堆執(zhí)行器系統(tǒng)機(jī)電耦合狀態(tài)空間模型基礎(chǔ)上,對(duì)LQG最優(yōu)控制和H_∞輸出反饋控制進(jìn)行了分析,針對(duì)LQG最優(yōu)控制的魯棒性較差和H￥輸出反饋控制缺少狀態(tài)估計(jì)的缺點(diǎn),使用卡爾曼濾波作為狀... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

逆壓電效應(yīng)Fig.2.2Inversepiezoelectriceffect

疊層式壓電陶瓷執(zhí)行器的簡(jiǎn)化模型

H閉環(huán)系統(tǒng)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]多次壓電效應(yīng)及其自感知執(zhí)行器的應(yīng)用研究[D]. 石銀輝.大連理工大學(xué) 2008
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