行星滚柱丝杠传动机构非线性建模与仿真 -- 西北工业大学学报,2015,33(5):739-743
论文:2015,Vol:33,Issue(5):739-743
引用本文:
李强, 张佼龙, 周军, 高智刚. 行星滚柱丝杠传动机构非线性建模与仿真[J]. 西北工业大学学报
Li Qiang, Zhang Jiaolong, Zhou Jun, Gao Zhigang. Nonlinear Modeling and Simulation of a Planetary Roller Screw Based Transmission[J]. Northwestern polytechnical university

行星滚柱丝杠传动机构非线性建模与仿真
李强, 张佼龙, 周军, 高智刚
西北工业大学 精确制导与控制研究所, 陕西 西安 710072
摘要:
以行星滚柱丝杠为研究对象,针对伺服控制所关注的传动间隙和机构刚度2个非线性因素,建立了基于行星滚柱丝杠的摆动摇臂式弹载伺服系统传动机构非线性数学模型。重点建立了该传动机构的传动间隙模型、间隙动态计算模型及变刚度模型,结合行星滚柱丝杠运动学模型和摆动摇臂式传动机构传动模型,最终得到行星滚柱丝杠传动机构非线性数学模型。据此进行了带载条件下的伺服机构性能仿真,分析了间隙与刚度对伺服机构性能的影响,并使用性能向量法对不同传动间隙和组件刚度的影响进行了评价总结。
关键词:    行星滚柱丝杠    间隙    刚度    性能向量    弹载伺服系统   
Nonlinear Modeling and Simulation of a Planetary Roller Screw Based Transmission
Li Qiang, Zhang Jiaolong, Zhou Jun, Gao Zhigang
Institute of Precision Guidance and Control, Northwestern Polytechnical University, Xi'an 710072, China
Abstract:
In this paper, the planetary roller screw (PRS) is studied through focusing on the nonlinear factors of clearance and stiffness to constitute a nonlinear model of a PRS based transmission. By combining the focally constructed models of clearances, dynamic calculation of clearance and variable stiffness with those of PRS mechanism and transmission, the proposed nonlinear model is established. After simulating the effects of overall clearance and compliance, performance vector is applied to collating effects of various clearances and compliances across the mechanism for further analysis.
Key words:    angular velocity    Bode diagrams    calculations    computer simulation    friction    kinematics    mathematical models    mechanisms    servomotors    stiffness    transmissions    vectors    clearance    missile-borne servo systems    performance vector    planetary roller screw   
收稿日期: 2015-04-16     修回日期:
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作者简介: 李强(1990—),西北工业大学博士研究生,主要从事导弹及航天器制导与控制、电动伺服系统控制研究。
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参考文献:
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[3] Wander J. Initial Disturbance Accommodating Control System Analysis for Prototype Electromechanical Space Shuttle Steering Actuator[C]//Proceedings of the American Control Conference, 1995:3961-3964
[4] 张佼龙, 周军, 周凤岐. 滚珠丝杠舵机应用问题研究[J]. 机械与电子, 2011(10):15-19 Zhang Jiaolong, Zhou Jun, Zhou Fengqi. Application Study on Ball Screw Actuator[J]. Machinery & Electronics, 2011(10):15-19 (in Chinese)
相关文献:
1.张文杰, 刘更, 马尚君, 佟瑞庭.不同安装方式下行星滚柱丝杠副载荷分布研究[J]. 西北工业大学学报, 2015,33(2): 229-236