[发明专利]一种测定机床伺服系统的控制性能的方法、装置及系统

权利要求书

1、一种测定机床伺服系统的控制性能的方法，其特征在于，包括：

加载激励信号，驱动机床伺服系统；

采集所述伺服系统的辨识数据；

根据所采集的辨识数据辨识所述伺服系统的数学模型；

根据所述数学模型分析所述机床伺服系统的控制性能参数。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所采集的辨识数据辨识所述伺服系统的数学模型前还包括：对所采集的辨识数据进行滤波处理、重构处理、和/或去除趋势项处理。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下方式实现激励信号的加载：

执行加载到运动控制器中的产生激励信号的文件，所述文件是利用加工文件编辑器所编写的；或者，

执行在电脑上开发的产生激励信号的应用程序，通过运动控制器的控制接口函数实现激励信号的加载；或者，

执行运动控制器中采用在线执行指令编写的产生激励信号的程序。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述伺服系统的辨识数据包括：所述伺服系统的指令位移动态数据和实际位移动态数据。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述伺服系统的数学模型具体是伺服系统的闭环传递函数；

根据所述数学模型分析所述伺服系统的控制性能参数具体包括：

根据辨识出的闭环传递函数，计算所述伺服系统的开环传递函数；

根据所述闭环传递函数和开环传递函数，计算所述伺服系统的频率响应；

根据所述频率响应计算所述伺服系统的频率性能参数。

6、一种测定机床伺服系统的控制性能的装置，其特征在于，包括：

数据采集单元，用于在被测机床伺服系统的工作过程中，采集所述机床伺服系统的辨识数据；

模型辨识单元，用于根据所采集的辨识数据辨识所述伺服系统的数学模型；

控制性能分析单元，用于根据所述数学模型分析所述伺服系统的控制性能参数。

7、如权利要求6所述的装置，其特征在于，在所述数据采集单元和模型辨识单元之间还包括预处理单元，用于对所采集的辨识数据进行滤波处理、重构处理、和/或去除趋势项处理。

8、如权利要求6所述的装置，其特征在于：

所述伺服系统的数学模型具体是伺服系统的闭环传递函数；

所述控制性能分析单元具体包括：

开环传递函数计算单元，用于根据辨识出的闭环传递函数，计算所述伺服系统的开环传递函数；

频率响应计算单元，用于根据所述闭环传递函数和开环传递函数，计算所述伺服系统的频率响应；

性能参数计算单元，用于根据所述频率响应计算所述伺服系统的频率性能参数。

9、一种测定机床伺服系统的控制性能的系统，其特征在于，包括：

机床伺服系统，在所加载的激励信号的作用下产生输出响应；

数据采集单元，用于在所述机床伺服系统的工作过程中，采集所述机床伺服系统的辨识数据；

模型辨识单元，用于根据所采集的辨识数据辨识所述伺服系统的数学模型；

控制性能分析单元，用于根据所述数学模型分析所述伺服系统的控制性能参数。

10、如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述机床伺服系统由比较器、运动控制器、模数转换单元、驱动器、伺服电机、机械传动机构和位置传感器组成。