● 摘要
现有数控机床的可靠性试验通常采用“经时试验”的方法进行，既不经济环保也不能用于批量生产的检验。根据现有并联机构的研究成果，采用并联加载机构模拟载荷进行机床可靠性试验具有重要意义。本文以应用于机床主轴加载的并联多维力加载机构为研究对象，采用仿真分析与实验相结合的方法，重点对多维力加载机构的建模、控制策略及控制系统实现等问题进行研究，提出了基于动力学模型与单支链加载系统的并联多维力加载控制算法，并进行了单轴、二轴与三轴随动加载仿真与实验验证。主要包括一下内容：
1、建立了并联多维力加载系统的数学模型，提出了基于单支链子系统的加载控制框架，并对并联多维力加载系统的稳定性和多余力特性进行了分析。
2、提出了单支链加载控制方法，通过单轴随动加载实验验证了控制器具备良好的动态性能。
3、设计搭建了平面二直线力随动加载试验台，实现了对模拟主轴在平面轨迹运动及变力变速情况下的随动加载，加载精度及系统响应基本满足实际机床加载需求。
4、完成了3PSS并联随动加载系统的软硬件的设计，通过三轴随动加载仿真及调试实验初步验证了并联多维力加载控制算法的可行性和有效性。
通过单轴、二轴与三轴加载系统的随动加载仿真与实验，验证了所提出的并联多维力加载控制算法的性能，所提出单轴、二轴与三轴随动加载系统能够满足针对于机床主轴的加载需求。