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The Dynamics of Lead-Screw Drives: Low-Order Modeling and Experiments / Varanasi, Kripa K. in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 126 N° 2 (Juin 2004)

Public ISBD [article]  in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 2 (Juin 2004) . - 388-396 p. Titre : The Dynamics of Lead-Screw Drives: Low-Order Modeling and Experiments Titre original : La Dynamique des Commandes de Vis Sans Fin : Basses Modélisation et Expériences d'Ordre Type de document : texte imprimé Auteurs : Varanasi, Kripa K., Auteur ; Nayfeh, Samir A., Auteur Article en page(s) : 388-396 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Boucle  bloquée  Vis  sans  fin  Déformation  longitudinale  Torsion  Inertie Index. décimale : 629.8 Résumé : The closed-loop performance of a lead-screw drive is usually limited by a resonance in which the carriage oscillates in the direction of motion as the screw undergoes longitudinal and torsional deformation. In this paper, we develop a model of lead-screw system dynamics that accounts for the distributed inertia of the screw and the compliance and damping of the thrust bearings, nut, and coupling. The distributed-parameter model of the lead-screw drive system is reduced to a low-order model using a Galerkin procedure and verified by experiments performed on a pair of ball-screw systems. The model is found to accurately predict the presence of a finite right-half plane zero in the transfer function from motor torque to carriage position. A viscoelastic damper incorporated into one of the lead-screw support bearings is shown to give rise to significant, deterministic damping in the system transfer functions. L'exécution de boucle bloquée d'une commande de vis sans fin est habituellement limitée par une résonance dans laquelle le chariot oscille dans la direction du mouvement pendant que la vis subit la déformation longitudinale et de torsion. En cet article, nous développons un modèle de la dynamique de système de vis sans fin qui explique l'inertie distribuée de la vis et de la conformité et l'atténuation des paliers de butée, de l'écrou, et de l'accouplement. Le modèle distribué de paramètre du système d'entraînement de vis sans fin est réduit à un modèle d'ordre réduit en utilisant un procédé de Galerkin et vérifié par des expériences exécutées sur une paire de systèmes de vis de boule. Le modèle s'avère pour prévoir exactement la présence d'un avion fini zéro de moitié droite dans la fonction de transfert du couple de moteur dans la position de chariot. Un amortisseur viscoélastique incorporé à un des roulements de soutien de vis sans fin est montré pour provoquer l'atténuation significative et déterministe dans les fonctions de transfert de système. [article] The Dynamics of Lead-Screw Drives: Low-Order Modeling and Experiments = La Dynamique des Commandes de Vis Sans Fin : Basses Modélisation et Expériences d'Ordre [texte imprimé] / Varanasi, Kripa K., Auteur ; Nayfeh, Samir A., Auteur . - 388-396 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 2 (Juin 2004) . - 388-396 p. Mots-clés : Boucle  bloquée  Vis  sans  fin  Déformation  longitudinale  Torsion  Inertie Index. décimale : 629.8 Résumé : The closed-loop performance of a lead-screw drive is usually limited by a resonance in which the carriage oscillates in the direction of motion as the screw undergoes longitudinal and torsional deformation. In this paper, we develop a model of lead-screw system dynamics that accounts for the distributed inertia of the screw and the compliance and damping of the thrust bearings, nut, and coupling. The distributed-parameter model of the lead-screw drive system is reduced to a low-order model using a Galerkin procedure and verified by experiments performed on a pair of ball-screw systems. The model is found to accurately predict the presence of a finite right-half plane zero in the transfer function from motor torque to carriage position. A viscoelastic damper incorporated into one of the lead-screw support bearings is shown to give rise to significant, deterministic damping in the system transfer functions. L'exécution de boucle bloquée d'une commande de vis sans fin est habituellement limitée par une résonance dans laquelle le chariot oscille dans la direction du mouvement pendant que la vis subit la déformation longitudinale et de torsion. En cet article, nous développons un modèle de la dynamique de système de vis sans fin qui explique l'inertie distribuée de la vis et de la conformité et l'atténuation des paliers de butée, de l'écrou, et de l'accouplement. Le modèle distribué de paramètre du système d'entraînement de vis sans fin est réduit à un modèle d'ordre réduit en utilisant un procédé de Galerkin et vérifié par des expériences exécutées sur une paire de systèmes de vis de boule. Le modèle s'avère pour prévoir exactement la présence d'un avion fini zéro de moitié droite dans la fonction de transfert du couple de moteur dans la position de chariot. Un amortisseur viscoélastique incorporé à un des roulements de soutien de vis sans fin est montré pour provoquer l'atténuation significative et déterministe dans les fonctions de transfert de système.