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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推力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：CN115987169B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-07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：202211584372.4，技术领域涉及：H02P23/14；该发明授权一种考虑加工过程的直驱进给系统推力预测方法及系统是由杨晓君;石安宇;李君莹;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推力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推力预测方法及系统，包括如下步骤：步骤1，获取直驱进给系统在加工过程中切削力三个方向上的频率特性；步骤2，计算直驱进给系统在步骤1中所得切削力的扰动作用下的机械振动响应；步骤3，根据步骤2中得到的机械振动响应，计算考虑机械振动响应的伺服驱动电流与电机气隙磁场；步骤4，根据得到考虑机械振动响应的伺服驱动电流与电机气隙磁场，计算得到考虑加工过程的直线电机推力；步骤5，根据得到的直线电机推力，对直驱进给系统的推力进行预测；本发明能够考虑零部件切削加工过程对直线电机的推力频谱特征进行全面的计算与分析，对于揭示直线电机实际工程应用中的推力波动问题的成因，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推力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推力预测方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1，获取直驱进给系统在加工过程中切削力三个方向上的频率特性； 步骤2，计算直驱进给系统在步骤1中所得切削力的扰动作用下的机械振动响应； 步骤3，根据步骤2中得到的机械振动响应，计算考虑机械振动响应的伺服驱动电流与电机气隙磁场； 步骤4，根据得到考虑机械振动响应的伺服驱动电流与电机气隙磁场，计算得到考虑加工过程的直线电机推力； 步骤5，根据得到的直线电机推力，对直驱进给系统的推力进行预测； 步骤2中，通过下式计算直驱进给系统在步骤1中所得的切削力扰动作用下的机械振动响应： 其中，为机械系统的振动输出向量；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；xci,ωxci,φxci分别为沿x轴第i阶直线振动的幅值、频率和相位；yci,ωyci,φyci分别为沿y轴第i阶直线振动的幅值、频率和相位；zci,ωzci,φzci分别为沿z轴第i阶直线振动的幅值、频率和相位；θxci,ωθxci,φθxci分别为绕x轴第i阶扭转振动的幅值、频率和相位；θyci,ωθyci,φθyci分别为绕y轴第i阶扭转振动的幅值、频率和相位；θzci,ωθzci,φθzci分别为绕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中得到的机械振动响应，计算考虑机械振动响应的伺服驱动电流与电机气隙磁场，具体方法是： 其中，iat,ibt,ict分别为驱动电路a,b,c三相的输出电流；t为时间；Iam,Ibm,Icm分别为a,b,c三相第m阶电流谐波的幅值；f0为电流频率；Iri,fri,γri分别为机械振动造成的第i阶电流输入谐波的幅值、频率和相位；Bax,Bbx,Bcx分别为考虑机械振动的永磁体气隙磁场分布的a,b,c分量；x为永磁体定子坐标系坐标；λrx,t和λpx,t分别为机械横滚振动和俯仰振动的等效相对磁导函数；Bmax,Bmbx,Bmcx分别为永磁体气隙磁场分布的a,b,c分量；ω为电机的角频率； 步骤4中，通过下式计算考虑加工过程的直线电机推力： 其中，Fmct为考虑加工过程的电机推力；v是进给速度；La,Lb,Lc分别为电机三相线圈的自感；Mab,Mac,Mbc分别为电机三相线圈的互感；N为线圈匝数；l为线圈宽度；τ为电机极距。

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