一种测定机床伺服系统的控制性能的方法与流程

本发明涉及机床加工领域，尤其涉及一种测定机床伺服系统的控制性能的方法。

背景技术：

针对机床制造业的现状，主要是客户对高速高精机床的需求，某些机床生产厂家作了一些局部尝试性改进。譬如在机械设计手段上引入了虚拟样机技术和有限元分析技术；在衡量机械设计水平方面引入了模态分析技术；在控制系统方面成套引进国外先进制造业公司的技术，包括软件系统、伺服驱动系统、电器系统等，甚至包括软件和电器的调试。这些尝试在一定程度上提高了机床的制造水平，然而其中的弊端也很突出，表现为以下几个方面：采用国外技术，增加了机床制造和维护成本；国外技术应用单一、更新慢，难以应对国内市场的多样化需求；孤立地提高机床某方面的设计水平，缺乏系统性提高机床整体设计水平的能力。

为了提高机床整体设计水平，首先必须具有衡量机床性能优劣的手段。传统的手段是根据测量到的机床的响应来评判机床的性能，如定位精度、重复定位精度、跟随误差等，这种方法具有很大的局限性，不能揭示出机床伺服系统的固有特性，如稳定裕度、抗干扰性能、响应性能等。

技术实现要素：

本发明提供一种测定机床伺服系统的控制性能的方法，解决现有技术中振动数据采集存在非连续性，导致重要信息丢失的技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种测定机床伺服系统的控制性能的方法，包括：

加载激励信号，驱动机床伺服系统；

采集所述伺服系统的辨识数据；

根据所采集的辨识数据辨识所述伺服系统的数学模型；

根据所述数学模型分析所述机床伺服系统的控制性能参数。

本发明实施例采用系统辨识和控制理论相结合的方法，根据采集的辨识数据辨识出机床伺服系统的数学模型，然后基于该数学模型分析出伺服辨识系统的控制性能参数，从而能够测定机床伺服系统的固有特性参数。本发明实施例具有实施简便、可操作性强、测试结果精确度高等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种测定机床伺服系统的控制性能的方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示为本发明实施例提供的一种测定机床伺服系统的控制性能的方法，包括：

步骤101、加载激励信号，驱动机床伺服系统；

步骤102、采集所述伺服系统的辨识数据；

步骤103、根据所采集的辨识数据辨识所述伺服系统的数学模型；

步骤104、根据所述数学模型分析所述机床伺服系统的控制性能参数。

其中，步骤103根据所采集的辨识数据辨识所述伺服系统的数学模型前还包括：

对所采集的辨识数据进行滤波处理、重构处理、和/或去除趋势项处理。

通过以下方式实现激励信号的加载：

执行加载到运动控制器中的产生激励信号的文件，所述文件是利用加工文件编辑器所编写的；或者，

执行在电脑上开发的产生激励信号的应用程序，通过运动控制器的控制接口函数实现激励信号的加载；或者，

执行运动控制器中采用在线执行指令编写的产生激励信号的程序。

步骤103所述伺服系统的辨识数据包括：所述伺服系统的指令位移动态数据和实际位移动态数据。

本发明实施例采用系统辨识和控制理论相结合的方法，根据采集的辨识数据辨识出机床伺服系统的数学模型，然后基于该数学模型分析出伺服辨识系统的控制性能参数，从而能够测定机床伺服系统的固有特性参数。本发明实施例具有实施简便、可操作性强、测试结果精确度高等优点。

以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。