滚珠丝杠式惯容器非线性建模与参数辨识.PDF

振动!测试与诊断 !第!卷第#期 /(-:!;(:# 年 月 !#$% ()*+,-(./01*,20(+34,5)*464+27 80,9+(505 =*:#$% !##%$:%$$?:@+A0:055+:%$$BC$%:#$%:$#:$#$ 滚珠丝杠式惯容器非线性建模与参数辨识 孙晓强!!陈!龙!!汪少华!!杨晓峰 %江苏大学汽车与交通工程学院!镇江#%#$%! 摘要!针对滚珠丝杠式惯容器存在的非线性力学特征首先分析了滚珠丝杠式惯容器的工作原理对惯容器的主 要部件进行了非线性力学分析建立了考虑摩擦!间隙以及丝杠弹性力的惯容器非线性力学模型然后在数控液 ???伺服激振试验台上进行了惯容器的力学性能试验得到了惯容器在不同惯容系数以及不同激振输入下的力学响 应特性最后根据试验结果分析了摩擦和间隙对惯容器力学性能的影响得到了便于参数辨识的惯容器力学模型 结构实现了惯容器输出力仿真与试验结果的分析和对比(结果显示二者在一个周期内的均方根值误差不超过 DE非线性模型呈现出良好的拟合精度证明了所述方法的可行性和有效性( 关键词!滚珠丝杠式惯容器非线性最小二乘法参数辨识 中图分类号!F!:!!GHC 式惯容器的主要部件进行了力学分析建立了包含 引!言 摩擦!间隙以及丝杠弹性力的惯容器非线性力学模 型(通过试验分析了摩擦和间隙对惯容器实际力学 为了在机械网络中寻找一种能够与电容严格相 性能的影响并对模型中的摩擦和间隙进行了合理 对应的基本元件I602J)%*提出了惯容器%K+4*24*的 的简化从而得到便于参数辨识的模型结构基于该 概念并给出其两端点实现形式从此电容在与机 结构推导出惯容器输出力与惯容器两端间相对加速 )#* 度之间的传递函数并采用最小二乘递推算法对模 械元件对应 时 不 再 有 接 地 要 求(随 后I602J 等 将惯容器应用于车辆悬架中通过优化比较多种布 型参数进行了辨识(仿真与试验结果对比表明该 方法呈现出良好的拟合性能具有较高的实用价值( 置形式的 惯 容B弹 簧B阻 尼 %0+24*24*5=*0+9L,6=4* 简称KI8悬架减振性能对惯容器的隔振潜力进行 了分析(#$$年一种包含惯容器的补偿装置在高 $!惯容器非线性模型的建立 性能摩托车上得到了应用成功解决了摩托车在转 向过 程 中 的 失 稳 问 题)!*( M,+9 等)B*针 对 含 惯 容 $:$!滚珠丝杠式惯容器工作原理 器的列车悬架进行了研究结果表明惯容器能够有 !!滚珠丝杠式惯容器的结构如图 % 所示主要由 效改善列车在行驶过程中的乘坐舒适性和安全(江