一种滑模控制下空气静压主轴非线性振动耦合分析方法

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摘要

本发明提供一种滑模控制下空气静压主轴非线性振动耦合分析方法，涉及机床精密加工技术领域。通过将气膜力、不平衡磁拉力与质量偏心激励进行非线性耦合计算，构建了一个多自由度的系统动力学模型。动态气膜力的计算精准刻画了轴承刚度的时变非线性，不平衡磁拉力的引入则揭示了电磁场与机械运动间的双向耦合效应，质量偏心作为经典的外部同步激励，其与前述两种内部激励的相互作用，可能产生复杂的组合频率振动。本发明不仅让控制器设计能够预先考虑并补偿气膜力的非线性时变、磁拉力的状态依赖扰动以及偏心力激励，更能评估控制动作本身对气膜稳定性和电磁场的反向影响，实现真正的“机‑电‑气‑控”协同优化。

附图

附图 1