基于压电叠堆的高速电主轴振动主动控制研究

针对高速电主轴系统振动问题，提出了"基于压电叠堆的高速电主轴振动主动控制研究"课题，重点研究：多种振动激励而导致的动态输出特性变化规律，建立能够准确定量反映高速电主轴振动特性的全局非线性振动模型；研究压电叠堆及位移放大机构在与高速电主轴结构耦合后的振动输出特性及其定量描述方法；建立压电叠堆及位移放大机构的机电耦合动力学模型及参数求解方法。研究应变信号分离方法，建立压电叠堆及位移放大机构的应变信号自适应提取算法；研究压电叠堆及位移放大机构的感知-驱动-放大一体化闭环振动主动控制算法，建立基于压电叠堆及位移放大机构的高速电主轴振动主动控制模型；研究高速电主轴振动主动控制仿真方法，建立压电叠堆振动主动控制实验原型装置及振动控制效果评价标准。预期成果不仅在科技层面有重要的学术意义，而且在工程应用层面有直接显著的经济社会效益。

针对高速电主轴系统振动问题，提出了"基于压电叠堆的高速电主轴振动主动控制研究"课题，重点开展了以下研究：针对多种振动激励而导致的动态输出特性变化规律，建立了能够准确定量反映高速电主轴振动特性的全局非线性振动模型；建立了压电叠堆及高速电主轴轴承-转子系统的机电耦合动力学模型及参数求解方法。研究了压电叠堆及高速电主轴轴承-转子系统的自感知-驱动-放大一体化闭环最优振动主动控制算法，建立了基于压电叠堆的高速电主轴振动主动控制模型；研究高速电主轴振动主动控制仿真方法，完成了高速电主轴振动主动控制实验原理样机设计和制造，并研制了与之配套压电陶瓷驱动电源及电磁加载装置。其研究成果不仅在科技层面有一定的学术意义，而且在工程应用层面有潜在的经济社会效益。