摘要：为了解决现有空气电主轴气浮间隙无法调节的问题，设计了一种微位移间隙调节机构，专门用于对高速空气主轴的气浮间隙进行控制，并对其调节精度进行了研究。首先，对所设计的调节机构进行了介绍，明确了调节机构的原理，并将调节机构简化为简单的刚体模型，得出了输入转矩和锥形轴承位移之间的关系，在此基础上考虑柔性件变形，使其更接近实际情况，建立了动力学模型，便于后续对系统进行控制分析；然后，介绍了美洲狮优化算法(PO)，其作为一种新型的元启发式优化算法，有着独特的优势，将其与传统的算法在同一测试函数下进行了比较，突出其优越性，说明了选择该算法的原因，并将算法应用于调节装置系统中，得出了其收敛与误差效果；最后，利用PO算法对比例-积分-微分控制(PID）三参数进行了优化，对输入阶跃信号进行了响应效果分析，对输入理论位移曲线进行了位移追踪效果分析，并将该结果与传统PID方法的结果进行了比较。研究结果表明：经过美洲狮算法优化的PID调节较传统PID算法的响应速度提升了10%，超调量减少了34.9%；追踪效果有了明显提升，最大误差由0.113 58 mm减少为0.010 84 mm，该研究对位移调节装置的精度和电...
文章目录
0 引 言
1 位移调节机构
2 位移调节机构动力学模型
2.1 简单刚体模型
2.2 考虑柔性变形的简化模型
3 美洲狮优化算法
3.1 美洲狮优化算法概述
3.2 美洲狮优化算法优势分析
4 PID/PO-PID算法对调节机构控制效果仿真实验
4.1 PID算法对调节机构的控制
4.2 基于美洲狮优化算法的PID参数寻优
4.3 仿真实验与结果比较
5 结束语
