数控装备热态特性分析及控制

本项目开展了基于三维热量传递的热阻计算理论研究，提出了广义热阻控制的理论及方法。具体包括：

1. 开发了用于部件之间联结的基于半主动控制的绝热模块；
2. 开发了基于半导体致冷器控制的热流放大模块；
3. 开发了双边对称结构的基于半导体致冷器的纳米位移驱动部件。

研究表明：

• 基于半导体致冷器的广义热阻控制系统是非线性的，环境温度对广义热阻的影响非常明显；
• 只有满足一定条件，并采取多模态的全局控制策略，广义热阻才是可控的；
• 提出的半主动广义热阻多模态控制策略，可控性好，且能降低能耗；
• 基于极点重新配置的半主动热阻控制策略，可使模态之间快速且平稳过渡。

通过对不同数控装备的热态特性分析，改变执行机构，可以构成具有不同控制策略的控制系统。

本项目开展了基于三维热量传递的热阻计算理论研究，提出了广义热阻控制的理论及方法，开发了用于部件之间联结的基于半主动控制的绝热模块、基于半导体致冷器控制的热流放大模块，以及双边对称结构的基于半导体致冷器的纳米位移驱动部件。

研究表明：基于半导体致冷器的广义热阻控制系统是非线性的，尤其环境温度对广义热阻的影响非常明显，只有满足一定条件，并采取多模态的全局控制策略，广义热阻才是可控的；提出的半主动广义热阻多模态控制策略，可控性好，且能降低能耗；基于极点重新配置的半主动热阻控制策略，可使模态之间快速且平稳过渡。通过对不同数控装备的热态特性分析，改变执行机构，可以构成具有控不同制策略的控制系统。