[发明专利]一种应用于多点支承系统中的过约束判断方法

说明书

本发明公开了一种应用于多点支承系统中的过约束判断方法，包括：把多支承点的平面上的支承点信号分别接到相应的通道进行测量；比较其中一点的相位与其他支承点的相位；建立电磁力的平衡方程；判断过约束点；调整其他支承点的电流，为实施磁阻尼提供条件。调整方法包括：测量位移信号；计算各点的支撑力增量；判断A点与其它点的增量方向的一致性；当一致时，保留新增量，循环变量加1；当不一致时，调过度点的偏置电流和对偶点的偏置电流，将过度点的偏置电流i_nx0调整为i_nx0+Δiξ，将对偶点的偏置电流i_mx0调整为i_mx0+Δi(1‑ξ)，这样不断地反复检测调整，在主动磁阻尼力的控制下，最终使多个支承点落到一个平面上。本发明的方法能消除主动磁悬浮导轨中的颤振现象。

技术领域

本发明涉及一种磁悬浮导轨平面支承中过约束的判断方法，属于于数控机械加工技术领域。

背景技术

主动磁悬浮导轨通常被应用于数控机床加工中，由于主动磁悬浮导轨的滑箱与导板之间相对运动时表面没有接触，大大地减小了运动阻力，因而加快了导轨的运动响应，为提高数控机床的进给速度提供了技术条件，避免了因机械摩擦和直接接触而导致的导轨寿命缩短和加工精度下降等问题，因而主动磁悬浮导轨的可靠性远远高于普通导轨。与静压导轨相比，由于主动磁悬浮导轨省掉了庞大的油路系统，所以减轻了环境污染、降低了洁净防尘条件。衡量主动磁悬浮导轨工作的指标有：稳定性、加工精度、使用寿命等指标。在主动磁悬浮导轨平面中存在多个支承点，多个支承点产生多个工作平面，因此会造成主动磁悬浮导轨的颤振。

随着主动磁悬浮技术的深入研究，发现多点支承的主动磁悬浮导轨系统的主动式过约束会引起“颤振”，难以进一步提高主动磁悬浮导轨的承载能力和控制精度，甚至阻碍了主动磁悬浮导轨的研究工作。

发明内容

本发明的一种新型的主导型控制方法是从机床导轨的承载特性考虑，主动磁悬浮导轨的工作平面必须采用多点支承，但是对于一个平面而言，这种多点支承就存在主动式过约束。本发明针对多点支承的主动磁悬浮导轨中出现的“颤振”问题，发明了一种多点支承平面的判断方法，消除主动磁悬浮导轨中的颤振现象。

本发明采用如下技术方案：

一种应用于多点支承系统中的过约束判断方法，包括：

把多支承点的平面上的支承点信号分别接到相应的通道进行测量；

比较其中一点的相位与其他支承点的相位；

建立电磁力的平衡方程；

判断过约束点；

调整其他支承点的电流，为实施磁阻尼提供条件。

更进一步地，所述调整方法包括：

测量位移信号；

计算各点的支撑力增量；

判断A点与其它点的增量方向的一致性；当一致时，保留新增量，循环变量加1；

当不一致时，调过度点的偏置电流和对偶点的偏置电流，将过度点的偏置电流i_nx0调整为i_nx0+Δiξ，将对偶点的偏置电流i_mx0调整为i_mx0+Δi(1-ξ)，这样不断地反复检测调整，在主动磁阻尼力的控制下，最终使多个支承点落到一个平面上。

更进一步地，导板与电磁铁之间的气隙变化通过位移传感器的探头检测得出，在主动磁悬浮导轨平台上共安装四对支承电磁铁和两对导向电磁铁，位移传感器安装在电磁铁上。

更进一步地，所述支承电磁铁上安装有调节垫块，所述调节垫块的材料采用非导磁不锈钢。