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高频响伺服刀架的建模与控制被引量：2: 2016年; 考虑目前应用压电陶瓷驱动器的伺服刀架只能提供单向驱动力,设计了一种基于双压电陶瓷驱动器的快速伺服刀架。涉及的两个压电陶瓷驱动器分别为刀具的进给和回复提供驱动力,其呈对称布置,用于有效提高刀架的整体刚度。为了对两个压电陶瓷驱动器进行联动协调控制,建立了PI迟滞模型和其逆模型,并设计了相应的联动协调控制方法。利用PI逆模型作为PID反馈控制的前馈环节构成复合控制用于调节快速伺服刀架的输出位移。实验验证了新型快速伺服刀架的响应频率、响应时间、位移响应特性和定位精度。结果显示:新型快速伺服刀架的响应频率为871.86 Hz,响应时间为0.000 45s;三角波信号的最大定位误差为3.366 1μm,误差百分数为7.63%,平均绝对误差为0.698 0μm,误差百分数为1.58%;正弦波信号的最大定位误差为3.244 4μm,误差百分数为7.67%,平均绝对误差为0.930 9μm,误差百分数为2.20%。; 李国平孙涛邱辉陈彬; 关键词：高频响应

再生型车削颤振的动力学建模与稳定性分析被引量：2: 2016年; 在分析再生型数控车削颤振产生机理的基础上,建立了再生型外圆车削颤振系统动力学模型,推导了稳定性极限切削深度和主轴转速与车削系统相关动力学参数的关系,通过Matlab软件仿真分析得到极限切削深度和主轴转速的稳定性叶瓣图.结果表明,提高机床振动系统的等效刚度、等效阻尼比能增大稳定性叶瓣图的稳定区域,而提高方向系数、切削刚度系数和切削重叠系数则使稳定性叶瓣图的稳定区域变小;提高机床振动系统固有频率会使稳定性叶瓣图曲线向右移动,更难激起车削系统的颤振.; 邱辉李国平孙涛; 关键词：动力学模型

基于Lempel-Ziv复杂度的车削颤振预报被引量：2: 2016年; 为了预报车削颤振现象,搭建了车削颤振预报实验平台获取数控车削过程中从稳定车削阶段到车削颤振阶段的时域信号,利用L-Z复杂度算法计算稳定车削阶段、过渡阶段及车削颤振阶段的复杂度,并根据"6σ原则"划分了这三个阶段的复杂度区间。分析结果表明在过渡阶段复杂度最大,复杂度区间为(0.835 3,0.837 0);其次是稳定车削阶段,其复杂度区间为(0.799 8,0.800 2);车削颤振阶段的复杂度最小,其复杂度区间为(0.755 4,0.755 7)。L-Z复杂度指标将非线性非平稳的车床振动状态量化,能准确的识别和区分不同车削状态,用于车削颤振预报。; 邱辉李国平

原位生成界面的第一性原理-内聚力建模: 2023年; 激光熔覆技术制造(TiBw+TiCp)/Ti复合材料时颗粒与基体间为原位生成界面,为探究原位生成界面力学性能,用第一性原理和内聚力模型计算具体的界面结合强度。用Abaqus建立压缩模型,导入计算出的界面结合强度,分析其颗粒形貌的变化,并对不同应变率下的压缩试验进行验证。结果表明:位于剪切带上的TiB颗粒断裂,TiC颗粒尺寸较小且为球形,无显著变化。; 邱辉张方圆李国平林峙安周鑫予李锦棒肖华海金永生; 关键词：激光熔覆第一性原理

微位移系统中压电陶瓷驱动器迟滞建模被引量：2: 2017年; 针对超精密微位移系统中压电陶瓷驱动器的迟滞非线性问题,提出了一种基于遗传反向传播(BP)神经网络的压电陶瓷迟滞非线性建模方法。通过电涡流位移传感器获取压电陶瓷驱动器不同电压值下所对应的位移值;利用六次多项式拟合获得迟滞的数学模型,从而建立基于遗传BP神经网络的迟滞模型。实验结果显示:该迟滞模型在神经网络测试下的最大误差为0.082 1μm,平均绝对误差为0.015 8μm。表明,所建的迟滞模型能够较精确地反映出压电陶瓷驱动器的迟滞特性,同时为微位移控制系统设计提供了一定的理论基础。; 吕雪军李国平邱辉李剑锋; 关键词：压电陶瓷驱动器电涡流位移传感器神经网络

基于柔性铰链的新型快速伺服刀架设计被引量：7: 2016年; 针对目前用于非圆精密加工的快速伺服刀架只能提供单向驱动力的问题,设计了一种基于柔性铰链的新型快速伺服刀架。建立了刀具放大结构的力学模型,利用理论力学的知识推导出刀具的放大率、刚度和固有频率解析式,并对实验刀具进行有限元分析。为了验证理论计算和有限元分析结果的准确性,对刀具进行实验测试。测试结果显示,理论计算结果与实验结果的最大误差为14.87%,平均误差为12.635%,有限元分析结果与实验结果的最大误差为6.54%,平均误差为5.925%,表明理论计算和有限元分析的准确性。最后提出了一种快速伺服刀架参数的初选流程,为快速伺服刀架的研究提供一定的理论基础。; 孙涛李国平娄军强邱辉; 关键词：柔性铰链有限元分析

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邱辉