[发明专利]考虑谐波减速器不确定性的接触载荷比代理模型构建方法

权利要求书

1.考虑谐波减速器不确定性的接触载荷比代理模型构建方法，其特征在于，包括：

S1、确定输入参数与输出参数，所述输入参数包括：谐波减速器的制造与安装误差、负载、转速、环境温度；所述输出参数为：接触载荷比；

S2、根据输入参数分布情况进行拉丁超立方试验设计，生成训练数据以及测试数据；

S3、建立弹流体润滑等效模型；

S4、将步骤S2的训练数据输入步骤S3的弹流体润滑等效模型，得到训练样本集；将步骤S2的测试数据输入步骤S3的弹流体润滑等效模型，得到测试样本集；

S5、构建加入了基础项的多层感知神经网络代理模型；基础项为

式中，W表示无量纲载荷参数，V表示无量纲硬度参数，U表示无量纲速度参数，G表示无量纲材料参数，OP1,OP2,…OP8是引入神经网络代理模型中的待确定指数参数；

S6、将训练数据集输入步骤S5建立的代理模型，并采用鲸鱼优化算法对待定参数进行优化，当满足收敛精度条件时，根据当前确定的待定参数构建加入了基础项的多层感知神经网络代理模型；所述待定参数包括：连接权值参数、阈值；

S7、将测试数据输入步骤S6建立的代理模型，若满足精度要求，则输出步骤S6建立的代理模型；否则调整步骤S6中的收敛精度条件，返回步骤S6。

2.根据权利要求1所述的考虑谐波减速器不确定性的接触载荷比代理模型构建方法，其特征在于，步骤S3所述等效模型包括：

(1)当量曲率半径的计算：将理想情况下柔轮内壁和柔性轴承外壁的线接触，等效为一个具有等效曲率半径R的圆柱与一个曲率半径为无穷大的平面的接触；则等效曲率半径计算公式为：

其中，ρ_A1表示柔轮内壁在长轴端点处的曲率半径，ρ_A2表示波发生器柔性轴承外壁在长轴端点处的曲率半径；

(2)等效载荷计算：波发生器柔性轴承处在变形力和啮合力的共同作用下，其中啮合力占主要地位；则作用在柔性轴承上的径向力可以按下式计算：

其中，K_r为系数；T为输出端扭矩；U为谐波减速器波数；d₁为刚轮分度圆直径；α为刚轮压力角；

(3)相对速度计算：柔轮内壁和柔性轴承外壁的运动近似视为纯滚动。

3.根据权利要求2所述的考虑谐波减速器不确定性的接触载荷比代理模型构建方法，其特征在于，步骤S5所述，加入了基础项的多层感知神经网络代理模型包括，在输出层将神经网络输出结果和基础项的结果组合在一起。

4.根据权利要求3所述的考虑谐波减速器不确定性的接触载荷比代理模型构建方法，其特征在于，还包括步骤S8、根据步骤S7输出的代理模型进行接触载荷比预测。