机械刚度建模与动力学仿真（建模动力学仿真伺服电动缸的应用）

　　机械刚度建模与动力学仿真（建模动力学仿真伺服电动缸的应用）介绍：

　　伺服电动缸做为一种线形电动执行机构，与液压机缸和油缸对比，在传动系统高效率、自然环境适应能力、构造多元性和精度等级等层面具备非常大的优点。

　　目前，伺服电动缸在港口、自动化工厂、航空航天、机器人、科研设备等领域得到了广泛的应用。随着伺服电动缸在很多行业的广泛应用，对其定位精度和稳定性的要求越来越高。

　　对于半闭环伺服电动缸，传动系统的机械刚度对定位精度的影响较大。虽然国内学者对伺服电动缸做了大量的研究，但主要集中在结构设计、伺服控制系统的优化和试验台架的搭建上。

　　(1)简述伺服电动缸的基本组成和工作原理，滚珠丝杠副等效轴向刚度模型、同步带等效轴向刚度模型、轴承组轴向刚度模型和分别解决了推杆的轴。拉伸和压缩刚度模型；根据伺服电动缸的运动和传力路径，伺服电动缸机械传动系统的每个环节相当于一系列弹簧质量，参照虎克定律建立伺服电动缸传动系统模型的机械刚度.

　　(2)基于伺服电动缸传动系统的机械刚度模型，分析半闭环伺服电动缸传动系统各环节对其定位精度的影响程度，忽略影响较小的环节，并对影响较大的环节进行优化完善。研究发现，施加预紧力可以提高定位精度和刚度；在一定范围内，增加伺服电动缸的结构尺寸可以显着提高伺服电动缸的定位精度和机械刚性，但随着结构尺寸的增大，改善效果越来越小。

　　(3) 建立伺服电动缸的数学模型，主要包括永磁同步伺服电机的数学模型和包含传动系统动态刚度的动力学模型。通过MATLAB/Simulink仿真软件，仿真得到不同载荷和工作行程下的系统稳态误差：增加传动系统的机械刚度可以减少系统的超调量，提高稳定性，但刚度的变化有对系统响应时间影响不大。

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