提高定位精度、減小位置跟蹤誤差是位置伺服系統(tǒng)的主要控制目標。在高精度位置控制領(lǐng)域,為提高定位精度,采用負載側(cè)的位置信息作為位置反饋構(gòu)成全閉環(huán)控制。全閉環(huán)控制能夠消除反向間隙、螺距非線性、絲杠熱膨脹等機械環(huán)節(jié)帶來的影響,此時摩擦非線性和彈性形變成為制約全閉環(huán)位置性能的主要因素。摩擦非線性造成位置反向時的速度滯后,進而導致位置跟蹤誤差畸變;彈性形變會導致全閉環(huán)控制出現(xiàn)振蕩,通常采取降低位置增益的方法抑制振蕩,但是會使位置跟蹤誤差變大,不符合實際需求。因此,本文對機械傳動環(huán)節(jié)中摩擦環(huán)節(jié)和彈性環(huán)節(jié)進行研究,從而提高全閉環(huán)控制的位置性能。首先對機械傳動進行受力分析,根據(jù)自由度數(shù)量,將機械傳動分為單慣量模型和雙慣量彈性模型。接著分析機械傳動環(huán)節(jié)中的反向間隙、螺距誤差和摩擦非線性。最后對電氣控制部分進行等效,建立全閉環(huán)進給伺服系統(tǒng)模型。針對全閉環(huán)控制中摩擦環(huán)節(jié)導致的位置誤差問題,利用基于靜態(tài)摩擦模型的轉(zhuǎn)矩前饋來消除誤差。首先,結(jié)合摩擦特性對摩擦誤差機理進行分析。通過對轉(zhuǎn)矩指令積分辨識庫侖摩擦力和粘滯摩擦系數(shù),并基于靜態(tài)摩擦模型,提出轉(zhuǎn)矩前饋控制方法,實現(xiàn)非線性摩擦補償。最后在進給平臺上進行實驗,驗證... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的與意義
    1.2 國內(nèi)外該方向的研究及發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 半/全閉環(huán)控制研究現(xiàn)狀
        1.2.2 摩擦非線性及其補償研究
        1.2.3 全閉環(huán)振蕩抑制研究
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 全閉環(huán)進給伺服系統(tǒng)建模
    2.1 引言
    2.2 進給系統(tǒng)機械建模
        2.2.1 機械傳動環(huán)節(jié)的建模
        2.2.2 機械傳動非線性分析
    2.3 全閉環(huán)控制系統(tǒng)模型
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于靜態(tài)摩擦模型的全閉環(huán)摩擦補償技術(shù)
    3.1 引言
    3.2 全閉環(huán)位置摩擦誤差機理分析
        3.2.1 摩擦非線性特性
        3.2.2 摩擦誤差仿真分析
    3.3 基于靜態(tài)摩擦模型的摩擦補償技術(shù)
        3.3.1 基于庫侖+粘滯摩擦模型的轉(zhuǎn)矩前饋
        3.3.2 基于轉(zhuǎn)矩指令積分的摩擦參數(shù)辨識
    3.4 摩擦補償實驗驗證
        3.4.1 實驗平臺及實驗內(nèi)容
        3.4.2 摩擦參數(shù)辨識實驗
        3.4.3 摩擦補償實驗
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于雙位置反饋的全閉環(huán)振蕩抑制技術(shù)
    4.1 引言
    4.2 全閉環(huán)控制振蕩機理分析
    4.3 基于雙位置反饋的全閉環(huán)控制
    4.4 實驗驗證
        4.4.0 實驗平臺及實驗內(nèi)容
        4.4.1 定位對比實驗
        4.4.2 全閉環(huán)振蕩現(xiàn)象實驗
        4.4.3 雙位置反饋控制實驗
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3028841