CN109959486A - 一种极坐标式砂轮在线动平衡系统快速高精度平衡方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种极坐标式砂轮在线动平衡系统快速高精度平衡方法，属于转子在线动平衡技术领域。本发明提出的在线动平衡法，克服了逐步寻优法的不足：可以快速寻找两平衡盘合适的初始夹角提高平衡效率；将平衡操作判据振动大小按平衡阶段细分为振动有效值和振动工频分量，协调优化平衡速度和平衡精度；调节步长为变步长，适应不同大小的不平衡量，以此兼顾平衡速度和精度；可消减两平衡盘转动步长不一致带来的不良影响，使平衡速度和精度大为提高。特别的，当不平衡量大小在一特定区间时，本方法平衡速度更快，效果更为显著。

Description

一种极坐标式砂轮在线动平衡系统快速高精度平衡方法

技术领域

本发明涉及砂轮在线动平衡技术，具体涉及一种在实际工作条件下快速高精度实现砂轮动平衡的方法。

背景技术

磨床是一种精密加工设备，磨削精度是其加工工件质量的一项重要指标，而影响磨床磨削精度的一个重要影响因素是磨床工作时的振动大小。致使磨床产生振动的原因有很多。例如，经过长时间的磨削加工，砂轮磨损，必然产生质量分布不均，从而产生质量偏心，高速旋转的砂轮就产生一定的振动。砂轮本身结构和制造问题产生的质量偏心量、砂轮安装产生的偏心、磨削加工时冷却液的吸附不均产生的偏心量、转动主轴本身的偏心量。砂轮转速越高这类问题产生的振动越大，频率越高，因此这类问题是磨床产生振动的主要原因，也是磨床振动成分中的主要分量。随着高速高精度磨削的发展，解决这类问题对提高磨床加工精度，延长设备寿命有着重要意义。

自动在线动平衡技术是解决动平衡问题的一个发展方向，该技术可以在砂轮运行状态下通过传感器拾取系统振动信息，自动完成平衡过程，中间无须人工操作。具体实现该技术的装置大体有以下3种：1)喷液式平衡头，通过向平衡头内部四个相同大小的容腔内注入液体，调节系统平衡；2)电磁圆盘式平衡头，通过在平衡圆盘处为转子系统提供与不平衡离心力大小相等方向相反的电磁力，补偿转子不平衡；3)电机驱动平衡块式平衡头，其基本原理是通过改变平衡头平衡块的位置，从而产生一个平衡补偿力，达到平衡的效果。电机型自动动平衡装置，由于结构相对简单平衡效果也很好，该类动平衡装置在生产实际中占据着主要地位。

电机型自动动平衡装置主要包含三大模块:测量模块，通过传感器获取磨床振动信号；控制模块，根据测得振动信号变化量控制平衡头内部电机带动平衡盘转动；平衡头，平衡头通过螺栓与砂轮主轴连接，随砂轮转动，内部有两个平衡盘和两个永磁式直流电机，通过平衡盘位置的变化实现动平衡。其平衡头结构原理图如图1所示，平衡盘A，平衡盘B，为两个相同的开有多个偏心孔的偏心盘。分别由电机A,电机B(省略未画出)，通过传动机构带动，完成转动。

目前电机型平衡头主要采用逐步寻优平衡法。该平衡方法通过极坐标方式逐步寻优，两平衡盘的偏心质量大小和所在半径是不可变的，且两平衡盘的结构和质量是完全相同的。两平衡盘随砂轮转动时产生的离心力大小分别为F₁和F₂，因为两平衡盘是相同的所以F₁＝F₂＝F。两平衡盘产生离心力的合力的大小和相位分别为F_b和砂轮本身的不平衡量产生的力的大小和相位分别是F₀和逐步寻优平衡法具体步骤如下：第一步，相位的平衡，两平衡盘的相对位置保持不变，控制两平衡盘从任意位置开始，同时顺时针或逆时针转动相同角度(步长)，观察振动幅值变化，若增大，则同时反向转动相同步长，直到振动幅值不再减小，此时有就达到了相位平衡。第二步，幅值的平衡，控制两平衡盘一个顺时针转动另一个逆时针转动相同的步长，观察振动幅度变化情况，若振动增大，则两平衡块的转动方向均改为原有转动方向的反方向，直到振动不能减小为止。此时|F_b|＝|F₀|，达到了幅值平衡。

逐步寻优法存在以下不足:

1.相位平衡时，两平衡盘从任意位置开始同向转动，根据振动变化寻找相位平衡位置。即启动平衡时两平衡盘各自产生的离心力的夹角大小为0°到180°中的任意值，当这一初始夹角不合适时，例如夹角过大时(比如接近180°)，F_b约等于0，即F_b＜＜F₀，两平衡盘在保持相对位置不变，同向转动一圈的过程中，两平衡盘产生的合平衡力随转角的变化很小，对振动的影响微乎其微，测量系统无法从振动幅值的变化趋势中识别微小的振动变化，无法精确的寻找相位平衡位置，造成极大的相位定位误差，甚至错误。同理，当A与B的初始夹角过小，即F_b＞＞F₀时，相位平衡误差也会很大。因此一个合理的初始夹角是快速完成相位平衡的关键。

2.现有的逐步寻优法平衡盘的转动步长是固定的，步长过大平衡调节能力大，对大的不平衡振动敏感，但对小的不平衡振动则无能为力，很难准确定位到理想位置，平衡精度较低。若步长过小，平衡精度较高，但是平衡时间较长。

3.现有逐步寻优法每一步都需要操作两个平衡盘，且两平衡盘转动的角度要相同。这样才能保证相位平衡时，两平衡盘平衡量的合矢量大小不变，完成相位平衡。保证幅值平衡时，两平衡盘平衡量的合矢量的相位不变，完成幅值平衡。为完成两平衡块转动相同角度(转动步骤)步长，现有方法是通过在相同时间内，给两相同永磁式直流电机通相同电压来实现的。但实际上，两组电机、传动装置、平衡盘在机械结构，安装条件，电气特性或多或少存在差异，导致在相同的通电时间条件下，两平衡盘转动角度存在差异。该误差会降低寻优精度和平衡效率当误差较大时，直接导致无法寻优，动平衡失败。

发明内容

本发明解决的技术问题是，克服现有寻优平衡法的不足，提出一种平衡速度更快精度更高的新的平衡方法。

为解决技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种极坐标式砂轮在线动平衡系统快速高精度平衡方法，其包括以下步骤:

1)首先将振动传感器固定在砂轮主轴的轴承座或箱体上，将平衡头连接至砂轮主轴头部；所述平衡头中的平衡盘A以及平衡盘B与砂轮主轴同轴安装，且分别由电机A和电机B驱动双向旋转；在砂轮旋转过程中，从步骤2)开始进行在线动平衡过程；

2)先保持平衡盘A位置不动，给电机B通额定正电压，通电时间T₁s，使平衡盘B顺时针转动一定步长，观察振动有效值变化情况，若振动减小则重复相同操作，若振动增加则给电机B通相反额定电压T₁s，使平衡盘B往相反方向转动，电机B每通电T₁s后均再次观察振动有效值变化，直至平衡盘B转动至振动有效值最小的位置；

保持平衡盘B位置不动，给电机A通额定正电压，通电时间T₁s，使平衡盘A顺时针转动一定步长，观察振动有效值变化情况，若振动减小则重复相同操作，若振动增加则给电机A通相反额定电压T₁s，使平衡盘A往相反方向转动，电机A每通电T₁s后都观察振动有效值变化，直至平衡盘A转动至振动有效值最小的位置；

再次保持平衡盘A位置不动，调整平衡盘B位置至振动有效值最小的位置，如此交替循环调整两个平衡片若干轮后，执行步骤3)；

3)首先同向顺时针转动两平衡盘，即给电机A、电机B都通正的额定电压T₂s，观察振动有效值大小变化，若振动减小则重复相同操作，若振动变大则反向转动两平衡块，即给电机A、电机B都通负的额定电压T₂s，每通电T₂s后都要观察振动有效值大小变化，直至平衡盘A和平衡盘B转动至振动有效值最小的位置；

4)使平衡盘A顺时针转动，平衡盘B逆时针转动，两个平衡盘的每次转动步长相同，即给电机A通正的额定电压T₂s，电机B通负的额定电压T₂s，观察振动有效值大小变化，若振动减小，则重复相同操作，若振动增加，则两平衡盘均向反向转动，即电机A通相反额定电压T₂s，电机B通相反额定电压T₂s，两电机每通电时间T₂s后都要观察振动有效值变化，直至平衡盘A和平衡盘B转动至振动有效值最小的位置。

作为优选，当步骤4)执行完毕但当前振动值仍未降至目标振动值以下时，执行步骤5)～6)：

5)以更小的转动步长重复步骤3)，即将步骤3)中两个电机的每次通电时间T₂缩短为T₃，T₃＜T₂，且将转动方向判据由振动有效值替换为振动的工频值；

6)以更小的转动步长重复步骤4)，即将步骤4)中两个电机的每次通电时间T₂缩短为T₃，T₃＜T₂，且将转动方向判据由振动有效值替换为振动的工频值。

进一步的，当步骤6)执行完毕但仍需提高平衡精度时，执行步骤7)：

7)以更小的转动步长重复步骤2)，即将步骤2)中两个电机的每次通电时间T₁缩短为T₄，T₄＜T₁，且将转动方向判据由振动有效值替换为振动工频分量。

作为优选，所述的T₁取值为0.5。

作为优选，所述的T₂取值为1。

作为优选，所述的T₃取值为0.4。

作为优选，所述的T₄取值为0.3。

作为优选，所述平衡头中的平衡盘A以及平衡盘B质量相同，平衡盘的选型满足：

m≤M≤2m

其中：m为单个平衡盘在半径R处的等效不平衡量，R为砂轮半径，M为砂轮本身不平衡量在半径R处的等效不平衡量。

本发明提出的在线动平衡法，克服了逐步寻优法的不足：可以快速寻找两平衡盘合适的初始夹角提高平衡效率；将平衡操作判据振动大小按平衡阶段细分为振动有效值和振动工频分量，协调优化平衡速度和平衡精度；调节步长为变步长，适应不同大小的不平衡量，以此兼顾平衡速度和精度；可消减两平衡盘转动步长不一致带来的不良影响，使平衡速度和精度大为提高。特别的，当不平衡量大小在一特定区间时，本方法平衡速度更快，效果更为显著。另外，平衡盘转动不连续(即一个步长一个步长的转动后观测振动幅值变化情况)，使得平衡盘很难转动到确切的理想位置，步长越小，最终定位越靠近理想位置，但步长产生的偏差是始终存在的。操作两平衡盘带来的步长误差是操作单个平衡盘带来的步长误差的两倍。尤其在平衡的最后阶段，微小的误差都会使得平衡精度达不到更高的要求。步骤(7)中的单平衡盘操作减小了这一误差，且克服了原方法第三点不足之处。

附图说明

图1为平衡头结构示意图。

图2为动平衡系统示意图。

图3为步骤(2)操作示例图(m≤M≤2m)。

图4为步骤(2)操作示例图(M＜m)。

图中各符号：1—偏心孔、2—传动机构、3—平衡盘A、4—电机A、5—平衡盘B、6—控制器；7—振动传感器；8—砂轮主轴；9—砂轮；10—平衡头、m_A—平衡盘A在砂轮半径R处的等效的平衡量、m_B—平衡盘B在砂轮半径R处的等效的平衡量、M—在砂轮半径R处的砂轮等效不平衡量、虚线为两平衡盘平衡量的理想平衡位置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。

本实施例中，平衡头结构如图1所示，包括两个直流电机、两个平衡盘以及传动机构，平衡盘A3和平衡盘B5并排设置，中间均开设有轴孔。每个平衡盘周向不对称开设有若干个偏心孔1，使得平衡盘转动过程中形成偏心力。两个平衡盘分别通过传动机构2与不同的电机相连进行传动，图中因视角限制仅示出了一个电机A4。

极坐标式砂轮在线动平衡系统快速高精度平衡方法，具体的实施步骤如下：

(1)首先按照图2所示，首先进行设备的安装。将振动传感器7固定在砂轮9的砂轮主轴8的轴承座或箱体上，用于检测此处的振动值。将平衡头10连接至砂轮主轴8头部，其中平衡头10中的平衡盘A3以及平衡盘B5与砂轮主轴同轴安装，且分别由电机A和电机B驱动双向旋转。然后将振动传感器、电机A和电机B连接平衡控制器6，平衡控制器6用于在砂轮旋转过程中，控制两个电机转动进行在线动平衡过程。控制器6可以采用任何能够实现控制功能的自控设备实现，不做限定。

启动磨床，设定振动阈值和目标振动值，当磨床振动超过振动阈值时，启动平衡，当振动值降至目标振动值以下停止动平衡。具体的动平衡过程如下：

(2)保持平衡盘A位置不动，给电机B通正额定电压0.5s，使平衡盘B往顺时针方向转动一定步长，观察振动有效值变化情况，然后以振动有效值变化为依据确定平衡盘B的下一次转动方向。若振动减小，重复相同操作(即保持额定电压正负性不变，通电时间不变)，至振动有效值不能再减小。若振动增加，则给电机B通相反的额定负电压0.5s，使平衡盘B往相反方向转动一定步长。每通电0.5s后观察振动有效值变化情况，然后确定下一次的转动方向，至振动有效值不能再减小，平衡盘B最终转动至本轮振动有效值最小的位置。

上述过程实际是以按步长逐步寻优的方式来判断振动有效值最小的位置，当初次转动即导致振动减小时，表明该转动方向正确，那么可继续逐步向该方向转动，转动过程中出现某一步的振动增大时，表明上一步是振动有效值最小的位置，因此重新反方向回转一个步长。若初次转动导致振动增大，表明该转动方向不正确，那么应当旋转方向，反向地逐步转动相同步长，直至转动过程中出现某一步的振动增大时，表明上一步是振动有效值最小的位置，再次重新反方向回转一个步长。由此使平衡盘B最终转动至本轮振动有效值最小的位置。后续的寻优过程也均是类似原理。

保持平衡盘B保持不动，给电机A通正额定电压0.5s，使平衡盘A往顺时针方向转动一定步长，观察振动有效值变化情况，然后以振动有效值变化为依据确定平衡盘A的下一次转动方向。若振动减小，则重复相同操作(即保持额定电压正负性不变，通电时间不变)，至振动有效值不能再减小。若振动增加，则给电机A通相反的额定负电压0.5s，使平衡盘A往相反方向转动一定步长。每通电0.5s后观察振动有效值变化情况，然后确定下一次的转动方向，至振动不能再减小，平衡盘A最终转动至本轮振动有效值最小的位置。

经过上述一轮的调整，已初步实现基现平衡。因此，可再次保持A盘位置不动，调整B盘位置，然后保持B盘位置不动，调整A盘位置，如此交替循环执行调整两个平衡片。循环2～3次振动下降已不明显(具体循环次数可根据需要调整)，表明两平衡盘的夹角已相对合适，即两平衡盘平衡量产生的合矢量的大小已基本接近砂轮不平衡量大小，不会相差过大，以致转动一定步长后振动变化不明显。然后开始执行步骤(3)。

(3)首先大步长同向顺时针转动两平衡盘，即给电机A、电机B同时通额定正电压1s，观察振动有效值变化情况，然后以振动有效值变化为依据确定平衡盘的下一次转动方向。若振动减小，则重复相同操作，至振动不能再减小。若振动增加，则给电机A、电机B同时通反向的额定负电压1s。每通电1s后观察振动有效值变化情况，直到振动有效值不能再减小，平衡盘A和平衡盘B最终转动至本轮振动有效值最小的位置。

(4)然后使平衡盘A顺时针转动，平衡盘B逆时针转动，两个平衡盘的每次转动相同的大步长，即给一个电机通额定正电压1s,另一个电机通额定负电压1s，观察振动有效值变化情况。若振动减小，则重复这一操作，至振动不能再减小。若振动增加，则给之前通正电压的电机改通负电压，之前通负电压的电机改通正电压。通电时间依然为1s。两电机每通电1s后观察振动有效值变化情况，直到振动有效值不能再减小，平衡盘A和平衡盘B转动至本轮振动有效值最小的位置。

完成本步骤后，观察振动大小是否满足要求(即当前振动值降至目标振动值以下)，若满足则停止操作，若不满足，则执行下一步。

(5)重复步骤(3)，但将其中平衡盘每次的转动步长缩小，即将电机每次通电时间由1s缩短为0.4s。当然，具体的通电时间可相应调整，但应小于步骤(3)的通电时间达到小步长转动提高平衡精度的目的。且除了步长缩小之外，还需要将步骤(3)中的转动方向判据由振动有效值替换为振动的工频值，即振动工频分量幅值。再通过互相关计算可获取工频振动大小。此过程虽稍微有些耗时，但此时已不能再用振动有效值作为判据，因为此时不平衡产生的振动已经较小，其值不在振动有效值中占主要地位。以工频分量幅值作为振动变化依据，精度更高。每通电0.4s后观察振动的工频值变化情况，若振动减小，则重复相同操作，至振动不能再减小。若振动增加，则给两平衡盘对应电机同时通反向的额定负电压0.4s，直到振动的工频值不能再减小，平衡盘A和平衡盘B最终转动至本轮振动有效值最小的位置。

(6)重复步骤(4)，但也需要将其中平衡盘每次的转动步长缩小，即将电机每次通电时间由1s缩短为0.4s。当然，具体的通电时间可相应调整，但应小于步骤(4)的通电时间达到小步长转动提高平衡精度的目的。且除了步长缩小之外，还需要将步骤(4)中的转动方向判据由振动有效值替换为振动的工频值。具体操作时，给一个电机通额定正电压0.4s,另一个电机通额定负电压0.4s，观察振动工频值变化情况。若振动减小，则重复相同操作，至振动不能再减小。若振动增加，则给之前通正电压的电机改通负电压，之前通负电压的电机改通正电压。两个电机每通电0.4s后观察振动工频值变化情况，直到振动工频值不能再减小，平衡盘A和平衡盘B转动至本轮振动有效值最小的位置。

完成步骤(6)后，再次观察振动大小是否已满足要求(即当前振动值降至目标振动值以下)，若满足，停止操作，若不满足则执行下一步。

(7)重复步骤(2)，但也需要将其中平衡盘每次的转动步长缩小，即将电机每次通电时间由0.5s缩短为0.3s。当然，具体的通电时间可相应调整，但应小于步骤(2)的通电时间达到小步长转动提高平衡精度的目的。且除了步长缩小之外，还需要将步骤(2)中的转动方向判据由振动有效值替换为振动的工频值。具体操作时，保持平衡盘A位置不动，通过给电机B通额定正电压0.3s，使平衡盘B往顺时针方向转动一定步长，观察振动工频值变化情况。若振动减小，则重复相同操作，至振动不能再减小。若振动增加，则给电机B通额定负电压0.3s，使平衡盘B往相反方向转动。每通电0.3s后观察振动工频值变化情况，至振动工频值不能再减小，平衡盘B最终转动至本轮振动有效值最小的位置。

然后控制平衡盘B保持不动，通过给电机A通正电压0.3s，使平衡盘A往顺时针方向转动一定步长，观察振动工频值变化情况。若振动减小，则重复相同操作，至振动不能再减小。若振动增加，则给电机A通额定负电压0.3s，使平衡盘A往相反方向转动一定步长，每通电0.3s后观察振动工频分量幅值变化情况，至振动不能再减小，平衡盘A最终转动至本轮振动有效值最小的位置。

可再次保持A盘位置不动，调整B盘位置，如此交替循环执行，至完成动平衡。

上述的动平衡过程可以快速寻找两平衡盘合适的初始夹角提高平衡效率，下面结合附图说明步骤(2)的具体效果。操作示例如下：

设单个平衡盘偏心量大小为m_b，所在半径为r_b，砂轮偏心量大小为m_s，所在半径为r_s，砂轮转速为ω。为方便后续讨论，现将平衡盘偏心量和砂轮偏心量统一到相同半径上。定义砂轮半径为R,单个平衡盘在半径R处等效不平衡量为m，变量满足如下关系式：

m_bω²r_b＝mω²R

砂轮本身不平衡量在半径R处的等效不平衡量为M，变量满足如下关系式：

m_sω²r_s＝Mω²R

1)当m≤M≤2m时。本步骤操作示例图如图3。首先，砂轮不平衡量大小和初始位置、两平衡盘的平衡量的大小和初始位置，三个矢量，如图3中的①所示。初始两平衡量的夹角为180°，此时无论如何同向转动两平衡盘，系统振动值都不会发生变化，无法完成相位平衡。此时按照步骤(2)进行操作，先保持平衡盘A不动，即位置不动，调节平衡盘B，寻找使得系统振动最小的位置，该位置应为另外两矢量的合矢量的反方向，调节后位置如图3中的②所示。同理，保持平衡盘B不动，调节平衡盘A，调节后位置如图3中的③所示。再保持平衡盘A不动，调节平衡盘B，调节后位置如图3中的④所示。矢量已十分接近理想位置。基本实现平衡调节。可见当m≤M≤2m时，上述过程收敛速度极快，重复2～3次就可完成动平衡。这也是本方法的一大优势。

2)当M＜m时。本步骤操作示例图如图4。首先，砂轮不平衡量大小和初始位置、两平衡盘的平衡量的大小和初始位置，三个矢量，如图4中的①所示。初始两平衡量的夹角较小，合矢量大小相较于要大得多，此时同向转动两平衡盘，系统振动值变化不明显，很难完成相位平衡。即使能够完成相位平衡，该过程振动下降速度缓慢。此时按照步骤(2)进行操作，先保持平衡盘B不动，即位置不动，调节平衡盘A，寻找使得系统振动最小的位置，该位置应为另外两矢量的合矢量的反方向，调节后位置如图4中的②所示。同理，保持平衡盘A不动，调节平衡盘B，调节后位置如图4中的③所示。再保持平衡盘B不动，调节平衡盘A，调节后位置如图4中的④所示。此时矢量的夹角大小已接近两矢量位于理想平衡位置时的夹角。其合矢量大小接近此时再进行相位平衡时，振动变化明显，易于完成相位平衡，解决了原有方法的第一点不足之处。且缩短了后续幅值平衡的平衡时间。

可以看出当M∈(0,m)时，平衡作用不如M∈(m,2m)时的平衡作用显著。但通过平衡头选型，即确定m大小时，可使得M基本落入(m,2m)区间。这一步骤也对平衡能力在线可调节系统的平衡方法有着一定的借鉴意义。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。例如具体的通电时间可根据实际进行调整，选择最优参数。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种极坐标式砂轮在线动平衡系统快速高精度平衡方法，其特征在于，包括以下步骤:

1)首先将振动传感器固定在砂轮主轴的轴承座或箱体上，将平衡头连接至砂轮主轴头部；所述平衡头中的平衡盘A以及平衡盘B与砂轮主轴同轴安装，且分别由电机A和电机B驱动双向旋转；在砂轮旋转过程中，从步骤2)开始进行在线动平衡过程；

2)先保持平衡盘A位置不动，给电机B通额定正电压，通电时间T₁s，使平衡盘B顺时针转动一定步长，观察振动有效值变化情况，若振动减小则重复相同操作，若振动增加则给电机B通相反额定电压T₁s，使平衡盘B往相反方向转动，电机B每通电T₁s后均再次观察振动有效值变化，直至平衡盘B转动至振动有效值最小的位置；

保持平衡盘B位置不动，给电机A通额定正电压，通电时间T₁s，使平衡盘A顺时针转动一定步长，观察振动有效值变化情况，若振动减小则重复相同操作，若振动增加则给电机A通相反额定电压T₁s，使平衡盘A往相反方向转动，电机A每通电T₁s后都观察振动有效值变化，直至平衡盘A转动至振动有效值最小的位置；

再次保持平衡盘A位置不动，调整平衡盘B位置至振动有效值最小的位置，如此交替循环调整两个平衡片若干轮后，执行步骤3)；

3)首先同向顺时针转动两平衡盘，即给电机A、电机B都通正的额定电压T₂s，观察振动有效值大小变化，若振动减小则重复相同操作，若振动变大则反向转动两平衡块，即给电机A、电机B都通负的额定电压T₂s，每通电T₂s后都要观察振动有效值大小变化，直至平衡盘A和平衡盘B转动至振动有效值最小的位置；

4)使平衡盘A顺时针转动，平衡盘B逆时针转动，两个平衡盘的每次转动步长相同，即给电机A通正的额定电压T₂s，电机B通负的额定电压T₂s，观察振动有效值大小变化，若振动减小，则重复相同操作，若振动增加，则两平衡盘均向反向转动，即电机A通相反额定电压T₂s，电机B通相反额定电压T₂s，两电机每通电时间T₂s后都要观察振动有效值变化，直至平衡盘A和平衡盘B转动至振动有效值最小的位置。

2.如权利要求1所述的极坐标式砂轮在线动平衡系统快速高精度平衡方法，其特征在于，当步骤4)执行完毕但当前振动值仍未降至目标振动值以下时，执行步骤5)～6)：

5)以更小的转动步长重复步骤3)，即将步骤3)中两个电机的每次通电时间T₂缩短为T₃，T₃＜T₂，且将转动方向判据由振动有效值替换为振动的工频值；

6)以更小的转动步长重复步骤4)，即将步骤4)中两个电机的每次通电时间T₂缩短为T₃，T₃＜T₂，且将转动方向判据由振动有效值替换为振动的工频值。

3.如权利要求2所述的极坐标式砂轮在线动平衡系统快速高精度平衡方法，其特征在于，当步骤6)执行完毕但仍需提高平衡精度时，执行步骤7)：

7)以更小的转动步长重复步骤2)，即将步骤2)中两个电机的每次通电时间T₁缩短为T₄，T₄＜T₁，且将转动方向判据由振动有效值替换为振动工频分量。

4.如权利要求1所述的极坐标式砂轮在线动平衡系统快速高精度平衡方法，其特征在于，所述的T₁取值为0.5。

5.如权利要求1所述的极坐标式砂轮在线动平衡系统快速高精度平衡方法，其特征在于，所述的T₂取值为1。

6.如权利要求1所述的极坐标式砂轮在线动平衡系统快速高精度平衡方法，其特征在于，所述的T₃取值为0.4。

7.如权利要求1所述的极坐标式砂轮在线动平衡系统快速高精度平衡方法，其特征在于，所述的T₄取值为0.3。

8.如权利要求1所述的极坐标式砂轮在线动平衡系统快速高精度平衡方法，其特征在于，所述平衡头中的平衡盘A以及平衡盘B质量相同，平衡盘的选型满足：

m≤M≤2m

其中：m为单个平衡盘在半径R处的等效不平衡量，R为砂轮半径，M为砂轮本身不平衡量在半径R处的等效不平衡量。