發(fā)布時(shí)間：2017-05-23 07:13

  本文關(guān)鍵詞：齒輪傳動(dòng)伺服系統(tǒng)非線性摩擦補(bǔ)償控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本課題來(lái)源于國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目— 工業(yè)機(jī)器人高可靠精密濾波驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)用基礎(chǔ)研究‖(項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)51375506)。隨著工業(yè)機(jī)器人的快速發(fā)展,實(shí)際應(yīng)用中對(duì)減速器的可靠性和傳動(dòng)精度提出了更高的要求。柔性濾波驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是重慶大學(xué)王家序教授針對(duì)工業(yè)機(jī)器人使用性能和傳統(tǒng)減速器的突出問(wèn)題,發(fā)明的一種高可靠、輕量化的精密少齒差減速機(jī)構(gòu)。精密機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)比常見(jiàn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜,摩擦和彈性變形等非線性因素對(duì)系統(tǒng)控制精度影響較大,大大影響著系統(tǒng)的傳動(dòng)性能。本文以齒輪傳動(dòng)伺服系統(tǒng)為研究對(duì)象,重點(diǎn)考慮摩擦這一非線性因素對(duì)系統(tǒng)的影響,通過(guò)建立動(dòng)力學(xué)模型,提出控制方案并合理設(shè)計(jì)控制器,以補(bǔ)償非線性摩擦對(duì)系統(tǒng)的影響,進(jìn)而提高系統(tǒng)的傳動(dòng)控制性能。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:①對(duì)幾種摩擦模型做了綜合性的概述,也對(duì)常見(jiàn)的摩擦補(bǔ)償方法進(jìn)行了介紹。對(duì)比幾種摩擦模型,得到了靜態(tài)摩擦模型和動(dòng)態(tài)摩擦模型各自的優(yōu)缺點(diǎn)。針對(duì)不同的機(jī)械系統(tǒng),根據(jù)使用條件及靈敏度等各方面要求,確定出了選擇模型的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。摩擦模型的選用標(biāo)準(zhǔn)為后面的研究提供了理論基礎(chǔ)和支撐。②在考慮摩擦的情況下,建立了系統(tǒng)的簡(jiǎn)化動(dòng)力學(xué)模型,通過(guò)系統(tǒng)的速度—轉(zhuǎn)矩實(shí)驗(yàn)測(cè)得了系統(tǒng)的Stribeck曲線,對(duì)摩擦模型進(jìn)行離線參數(shù)辨識(shí)得到了Lu Gre摩擦模型的動(dòng)靜態(tài)參數(shù);然后基于Lu Gre摩擦模型提出了前饋補(bǔ)償控制方案,根據(jù)力矩平衡原理設(shè)計(jì)摩擦前饋通道,并設(shè)計(jì)了控制器。利用Matlab仿真,得到系統(tǒng)在補(bǔ)償前和補(bǔ)償后的位置跟蹤和速度跟蹤。③針對(duì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中存在的非線性摩擦力,基于Lu Gre摩擦模型,提出了一種自適應(yīng)摩擦補(bǔ)償方法。通過(guò)引入雙非線性濾波器并調(diào)節(jié)其增益,從而提高系統(tǒng)的位置跟蹤性能,通過(guò)Matlab仿真證明補(bǔ)償方案及控制器設(shè)計(jì)的正確性。④在不扣除內(nèi)摩擦、負(fù)載為10N.m情況下,采用多功能摩擦試驗(yàn)臺(tái)對(duì)齒輪副進(jìn)行了轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測(cè)試,得到了系統(tǒng)在轉(zhuǎn)速1r/min~1900r/min范圍內(nèi)主軸1的轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩值,在通過(guò)數(shù)據(jù)換算和擬合得到傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩曲線。
【關(guān)鍵詞】：齒輪傳動(dòng)系統(tǒng) 非線性摩擦 LuGre摩擦模型 補(bǔ)償控制
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TP242.2;TH132.41
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 課題來(lái)源8
• 1.2 課題的研究背景8-10
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4 課題主要研究?jī)?nèi)容12-14
• 1.5 本章小結(jié)14-15
• 2 摩擦模型及摩擦補(bǔ)償理論基礎(chǔ)15-26
• 2.1 引言15
• 2.2 摩擦動(dòng)態(tài)過(guò)程分析15-17
• 2.3 摩擦模型理論基礎(chǔ)17-23
• 2.3.1 靜態(tài)摩擦模型17-19
• 2.3.2 動(dòng)態(tài)摩擦模型19-23
• 2.4 摩擦補(bǔ)償方法23-25
• 2.4.1 基于摩擦模型的補(bǔ)償方法23-24
• 2.4.2 不基于摩擦模型的補(bǔ)償方法24-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 3 實(shí)驗(yàn)26-33
• 3.1 引言26
• 3.2 多用途傳動(dòng)摩擦實(shí)驗(yàn)平臺(tái)簡(jiǎn)介26-28
• 3.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試28-32
• 3.3.1 齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩測(cè)試28-31
• 3.3.2 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理31-32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 4 基于LuGre摩擦模型的摩擦前饋補(bǔ)償研究33-47
• 4.1 引言33-34
• 4.2 基于LuGre摩擦模型的前饋補(bǔ)償方案34-37
• 4.2.1 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模35-37
• 4.3 LuGre摩擦模型的參數(shù)辨識(shí)37-42
• 4.3.1 模型靜態(tài)參數(shù)辨識(shí)37-41
• 4.3.2 模型動(dòng)態(tài)參數(shù)辨識(shí)41-42
• 4.4 基于LuGre摩擦模型的前饋補(bǔ)償方案42-43
• 4.5 仿真結(jié)果43-46
• 4.6 本章小結(jié)46-47
• 5 基于LuGre摩擦模型的自適應(yīng)摩擦補(bǔ)償研究47-56
• 5.1 引言47
• 5.2 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立47-48
• 5.3 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)自適應(yīng)控制器設(shè)計(jì)48-50
• 5.4 Matlab仿真分析50-55
• 5.5 本章小結(jié)55-56
• 6 總結(jié)與展望56-58
• 6.1 論文總結(jié)56
• 6.2 論文展望56-58
• 致謝58-59
• 參考文獻(xiàn)59-64
• 附錄64-65
• A作者在攻讀碩士期間發(fā)表的論文64
• B作者在攻讀碩士期間獲得的榮譽(yù)64-65

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5 張朝海,范洪達(dá);某岸艦導(dǎo)彈最優(yōu)伺服系統(tǒng)的補(bǔ)償控制[J];火力與指揮控制;1989年03期

6 王衛(wèi)平;切削過(guò)程的位置誤差補(bǔ)償控制研究[J];東莞理工學(xué)院學(xué)報(bào);1994年02期

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本文編號(hào)：387145