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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利一种考虑加工过程的直驱进给系统位移波动预测方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115935544B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211583921.6，技术领域涉及：G06F30/17；该发明授权一种考虑加工过程的直驱进给系统位移波动预测方法及系统是由杨晓君;李君莹;石安宇;宣建林设计研发完成，并于2022-12-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种考虑加工过程的直驱进给系统位移波动预测方法及系统在说明书摘要公布了：本发明提供的一种考虑加工过程的直驱进给系统位移波动预测方法及系统，包括如下步骤：步骤1，分别获取加工过程中的切削力和直线电机推力的频谱特征；步骤2，计算在切削力和直线电机推力作用下，直驱进给系统对应的机械振动输出响应；步骤3，根据步骤2得到的机械振动输出响应构建考虑切削力扰动的直驱进给系统耦合集成模型；步骤4，根据得到的考虑切削力扰动的直驱进给系统耦合集成模型，预测得到考虑加工过程的直驱进给系统位移波动；本发明能够实现考虑零件加工过程的直驱进给系统位移波动的精确预测，揭示加工过程对进给系统机电耦合现象的影响过程，对于直驱进给系统运动误差成因分析，以及进一步的结构优化和控制补偿具有重要意义。

本发明授权一种考虑加工过程的直驱进给系统位移波动预测方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种考虑加工过程的直驱进给系统位移波动预测方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1，分别获取加工过程中的切削力和直线电机推力的频谱特征； 步骤2，计算在切削力和直线电机推力作用下，直驱进给系统对应的机械振动输出响应； 步骤3，根据步骤2得到的机械振动输出响应构建考虑切削力扰动的直驱进给系统耦合集成模型； 步骤4，根据得到的考虑切削力扰动的直驱进给系统耦合集成模型，预测得到考虑加工过程的直驱进给系统位移波动； 步骤2中，根据直驱进给系统的机械结构，通过下式计算得到在切削力和直线电机推力作用下，直驱进给系统对应的机械振动输出响应： 其中，x,y,z,θmx,θmy,θmz分别为电机推力作用下机械系统沿x,y,z轴的直线振动以及绕x,y,z轴的扭转振动；x,y,z,θcx,θcy,θcz分别为切削力作用下机械系统沿x,y,z轴的直线振动以及绕x,y,z轴的扭转振动；xmi,ωxmi,φxmi分别为电机推力作用下沿x轴第i阶直线振动的幅值、频率和相位；ymi,ωymi,φymi分别为电机推力作用下沿y轴第i阶直线振动的幅值、频率和相位；zmi,ωzmi,φzmi分别为电机推力作用下沿z轴第i阶直线振动的幅值、频率和相位；θxmi,ωθxmi,φθxmi分别为电机推力作用下绕x轴第i阶扭转振动的幅值、频率和相位；θymi,ωθymi,φθymi分别为电机推力作用下绕y轴第i阶扭转振动的幅值、频率和相位；θzmi,ωθzmi,φθzmi分别为电机推力作用下绕z轴第i阶扭转振动的幅值、频率和相位；xci,ωxci,φxci分别为切削力作用下沿x轴第i阶直线振动的幅值、频率和相位；yci,ωyci,φyci分别为切削力作用下沿y轴第i阶直线振动的幅值、频率和相位；zci,ωzci,φzci分别为切削力作用下沿z轴第i阶直线振动的幅值、频率和相位；θxci,ωθxci,φθxci分别为切削力作用下绕x轴第i阶扭转振动的幅值、频率和相位；θyci,ωθyci,φθyci分别为切削力作用下绕y轴第i阶扭转振动的幅值、频率和相位；θzci,ωθzci,φθzci分别为切削力作用下绕z轴第i阶扭转振动的幅值、频率和相位； 步骤3中，根据步骤2得到的机械振动输出响应构建得到的考虑切削力扰动的直驱进给系统耦合集成模型的表达式是： 其中，u为x,y,z三个坐标方向，Fcuj,ωcuj,φcuj分别为沿u轴方向第j阶切削力分量的幅值、频率和相位；m为a,b,c三相；M,C,K为直驱机械系统的惯量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵；X为机械系统的振动输出向量；Hc为切削力传递矩阵；Fc为切削力三向向量；Hm为电机推力传递矩阵；λmx,t为机械振动的等效相对磁导函数；Imq，fmq,γmq分别为机械振动产生的驱动电路第q阶谐波的幅值、频率和相位。

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