范丽婷， 贾正伟， 司志鹏， 刘继智

（沈阳建筑大学 机械工程学院， 辽宁 沈阳 110168）

0 引言

高速电主轴是集机电液与一体的加工制造基础设备，高速电主轴朝着高转速、高精度的方向发展，为提高设备可靠性， 对高速电主轴健康状况进行监测是研究的重点内容，为实现2025 年中国制造的计划，对数控机床性能研究成为重点研究领域。

1 控制系统数学模型

高速电主轴转速、 转矩解耦控制的思想是按照转子定向矢量控制的，实现直流控制的效果。高速电主轴驱动控制系统数学模型为电压方程、磁链方程和转矩方程[1]。

2 控制系统评价指标建立

高速电主轴驱动系统存在闭环反馈环节， 系统退化过程特征无法直接通过输出检测获得， 选择参数辨识的方法，即对控制系统传递函数参数进行辨识，将其作为隐含退化特征。运用距离分析方法建立性能评价值[2，3]。健康评价指标建立方法见图1。

图1 健康评价流程图

2.1 控制系统隐含退化量

控制系统在运行过程中不可避免会出现性能衰退的现象，随着运行时间的增加，系统的健康程度越来越低，由于系统退化过程无法通过系统的输出变量进行判断，称系统退化过程不可测。系统隐含退化不可测的量为隐含退化量。 自动控制系统输入为y，输出为u，系统性能特征参数为a1，a2…an；b1，b2…bm，自动控制系统一般表达式：

2.2 评价指标建立

评价指标建立的过程分为指标特征提取及建立，选择参数特征辨识的方法提取特征。 特区的特征参数值为a1，a2…an；……