基于压电陶瓷作用的气体主轴抑振研究 |
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引用本文: | 陈东菊,梁栋,赵优,田汉青.基于压电陶瓷作用的气体主轴抑振研究[J].压电与声光,2021,43(5):670-675. |
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作者姓名: | 陈东菊 梁栋 赵优 田汉青 |
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作者单位: | 北京工业大学 材料与制造学部先进制造技术北京市重点实验室,北京 100124;北京市石景山区海特花园小学,北京 100041 |
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摘 要: | 针对空气静压主轴气膜刚度不高,在工作中易受自身及外部激励的影响,从而产生不平衡振动的现象,设计了一种基于压电陶瓷的可控空气静压径向轴承,研究了压电陶瓷的相关特性。结合气体主轴建立了轴承转子压电陶瓷的耦合模型,并在此基础上建立了基于扩张观测器的滑模控制器,同时将压电陶瓷综合控制器串联其中,在限制条件内利用控制器使压电陶瓷挤压气膜为主轴提供有效的主动控制力,从而抑制空气静压主轴的振动。研究结果表明,利用压电陶瓷对空气静压主轴系统的振动进行抑制取得了良好的效果,对于主要控制点可使其振动位移减小99.17%,对于次要控制点均有不同程度的减振效果,最多可减少94.36%。
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关 键 词: | 空气静压主轴 压电陶瓷 麦克斯韦模型 耦合模型 扩张观测器滑模控制 振动抑制 |
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