机床与液压

作者：梁松炜，袁锐波，龙旦风，梅文华，吴智恒

单位：昆明理工大学机电工程学院；广东省科学院智能制造研究所，广东省现代控制技术重点实验室；昆明理工大学机电工程学院；广东省科学院智能制造研究所，广东省现代控制技术重点实验室；广州计量检测技术研究院；广东省科学院智能制造研究所，广东省现代控制技术重点实验室

关键词：模型修正;参数识别;协作机器人;动力学模型;频率响应函数

基金：广州市NQI-质量安全科技协同创新中心开放基金（2023B04J0407）；江门市科技计划项目（2022660200080000008）；广州市科技计划项目（2023B04J0022）；云南省重大科技专项 （202202AC080008）

选取不同的激励点或响应点进行测试并修正模型时,得到的模型参数存在差异。针对此问题，提出频率响应动能（KEFR）的概念，有效描述结构在各次激振中产生的振动响应总体水平。进而提出一种结构动力学模型的频率响应动能修正方法。以固有频率实验测试值为目标，修正模型的刚度和质量等相关参数，以平均KEFR测试值为目标，修正模型的阻尼系数等相关参数，运用多目标遗传优化算法使模型的仿真数据趋近于实验数据。建立装配协作机器人的动力学有限元模型并进行修正，有效识别刚度、质量和阻尼等未知参数。结果表明：前8阶固有频率的平均相对误差为0.56%，平均KEFR相对误差为0.29%。然后转变机器人的姿态，采用识别的参数建立新姿态的有限元模型，对比有限元仿真结果和测试结果。结果显示：前8阶固有频率平均相对误差为2.9%，平均KEFR相对误差在5%以内。最后与响应面拟合修正法进行对比，验证了结构动力学模型的频率响应动能修正方法的有效性。

来源：2025年第22期

《机床与液压》期刊编辑部

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