[发明专利]一种基于模态质量分布矩阵的数控机床敏感环节辨识方法

权利要求书

1.一种数控机床的结构敏感环节辨识方法，通过数控机床的模态质量、模态振型向量构建数控机床的模态质量分布矩阵，并从而获得机床结构敏感环节，其特征在于，该方法具体包括：

（1）对数控机床进行模态实验，获得数控机床的模态质量、模态振型向量；

（2）根据获得的模态质量和模态振型向量，构建数控机床的模态质量分布矩阵；

（3）利用所述模态质量分布矩阵，获得机床各部件的模态质量分布情况曲线，并进而辨识出机床敏感环节。

2.根据权利要求1所述的一种数控机床的结构敏感环节辨识方法，其中，所述步骤（2）中，所述模态质量空间分布矩阵可表示为

[m]＝[｛m₁}{m₂}…{m_n}]

式中，{m_i}为模态质量空间向量，其为表示模态质量的空间（测点）分布的向量，该向量的每一个元素依次对应模态振型向量在各测点处振型向量分量的平方与M_a的乘积，其中M_a为机床各测点的结构质量。

3.根据权利要求1或2所述的一种数控机床的结构敏感环节辨识方法，其中，所述模态质量分布矩阵的每一列可认为是动能在该阶模态各个测点处的分量，矩阵中的任一列按照元素的先后顺序在坐标系内绘制出各元素点，其中横坐标为元素次序，纵坐标为元素值，则所有点构成的曲线即为该阶模态的模态质量分布情况曲线，该曲线即为该阶模态的模态质量分布向量在各测点处的分布情况，从而可获得机床部件在该阶模态中的敏感环节。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种数控机床的结构敏感环节辨识方法，其中，所述步骤(1)获得数控机床的模态质量、模态振型向量等参数通过如下子步骤实现：

(1-1)在待测数控机床上布置测点和激励点；

(1-2)进行实验并采集信号

选定测点和激励点后，即进行模态实验，并采集激励点和全部测点响应信号；

（1-3）利用上一步中采集的响应信号和激励信号，获得机床各测点相对于激励点的频响函数，将频响函数矩阵[H(ω)]代入模态参数辨识算法中，即可辨识出机床的各阶模态参数。