机床与液压

作者：祝玉恒，李学伟，潘广浩，陈玉坤，江鑫

单位：山东理工大学机械工程学院；山东理工大学机械工程学院；山东理工大学机械工程学院；山东理工大学机械工程学院；山东理工大学机械工程学院

关键词：频率特性辨识;复合激励信号;机械谐振;对数扫频信号;快速傅里叶变换

基金：山东省科技型中小企业创新能力提升工程项目（2022TSGC2260）

机械传动系统中摩擦力等非线性因素的影响会导致系统频率特性辨识结果毛刺多、精度低。为了提高机械传动系统频率特性辨识精度，提出一种基于复合激励信号的系统频率特性辨识方法。在对数扫频信号上叠加一个恒值信号，将复合后的信号作为辨识所需的激励信号输入到系统的指定位置；采集相应的输入输出数据，基于快速傅里叶变换的数据处理方法对采集的数据进行处理，绘制系统的频域响应曲线。仿真和实验对比结果表明：辨识结果中毛刺产生的主要原因包括机床传动系统中的非线性摩擦力、噪声信号、采样时间和快速傅里叶变换的离散性等，非线性摩擦是产生毛刺的主要原因，对辨识结果的影响最大。相较于传统的单一激励信号辨识方法，基于复合激励信号的系统频率特性辨识方法可以显著减小非线性摩擦力造成的辨识误差，有效提高机械传动系统的频率特性辨识精度，进而为伺服进给系统的控制参数整定和高性能运动控制提供数据支持。

来源：2025年第24期

《机床与液压》期刊编辑部

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