為準(zhǔn)確辨識進(jìn)給系統(tǒng)等效慣量值,提出一種考慮電流環(huán)滯后及Stribeck摩擦影響的進(jìn)給系統(tǒng)等效慣量離線辨識方法。首先建立考慮電流環(huán)滯后及Stribeck摩擦力影響的伺服進(jìn)給系統(tǒng)離散模型。而后根據(jù)所建模型構(gòu)造適應(yīng)度函數(shù),將參數(shù)辨識問題轉(zhuǎn)化為參數(shù)優(yōu)化問題。最后,基于差分進(jìn)化算法求解該優(yōu)化問題,獲得進(jìn)給系統(tǒng)等效慣量值。所提方法的有效性通過實驗及仿真進(jìn)行了驗證。結(jié)果顯示,與現(xiàn)有僅考慮庫侖摩擦力的辨識方法相比,本文方法在不同幅值辨識指令下慣量辨識結(jié)果差異更小,慣量辨識結(jié)果更加準(zhǔn)確。 

【文章來源】：組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2020,(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖

所用實驗平臺為絲杠傳動的單軸進(jìn)給系統(tǒng),如圖 2所示。實驗臺行程為500mm,絲杠導(dǎo)程為4mm,且電機(jī)是通過聯(lián)軸器直接與絲杠相連,中間沒有其它的減速機(jī)構(gòu)。實驗臺所用的伺服電機(jī)為ABB ESM系列電機(jī),其力矩系數(shù)為0.47 Nm/A。驅(qū)動器為ABB MicroFlex e190系列驅(qū)動器,驅(qū)動器增益系數(shù)為0.6A/V,采用力矩模式控制時,其允許的輸入控制量為-10V～+10V的模擬電壓。采用旋轉(zhuǎn)編碼器測量電機(jī)的轉(zhuǎn)速及位移,編碼器的分辨率為16384 pulse/revolution�？刂破鳛閐SPACE MacroLabBox 1202,控制周期為1ms。此外,實驗前試驗臺電流環(huán)控制參數(shù)均已使用ABB自有的參數(shù)調(diào)整軟件調(diào)優(yōu)。3.2 實驗過程

伺服進(jìn)給系統(tǒng)慣量辨識實驗是在開環(huán)條情況下進(jìn)行的,即直接輸入電壓信號作為激勵信號,采集編碼器測量的電機(jī)轉(zhuǎn)速信號為系統(tǒng)輸出。實驗所用的電壓指令由一系列的階躍信號組成,如圖 3所示。電壓指令幅值如果過大則進(jìn)給系統(tǒng)會出現(xiàn)劇烈的振動,影響設(shè)備壽命也不安全;指令電壓如果過小則又不能充分激勵進(jìn)給系統(tǒng)甚至不能推動工作臺運(yùn)動。所以,實驗時電壓指令被縮放kr倍,經(jīng)過多次試驗,確定可用的kr取值范圍為kr∈[1 3]。本部分的目的是通過對比不同kr值下慣量辨識結(jié)果的一致性來驗證所提方法對于辨識指令幅值的魯棒性。通過對比附加質(zhì)量塊慣量的辨識及對仿真模型中系統(tǒng)慣量的辨識驗證所提方法辨識慣量值的準(zhǔn)確性。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3235844