作者:崔宁豪; 张倩; 李国丽 期刊:《微电机》 2019年第10期
为了降低非线性摩擦因素对伺服转台的影响,提高系统的跟踪性能,本文提出了一种基于切换理论的伺服转台摩擦建模和补偿方法。该模型用 LuGre摩擦模型和 Stribeck摩擦模型分别表征在启动阶段和平稳运行工况下转台内部的摩擦特性。首先采用遗传算法分别辨识模型动静态参数,然后以转台速度和刚鬃形变的程度作为切换条件,基于切换系统理论获得的摩擦模型,最后在原有 PID控制的基础上结合摩擦补偿,实现基于切换摩擦模型的复合控制。未加...
作者:李铁才; 王立松 期刊:《智能机器人》 2007年第03期
本文简要介绍当前国内外超精密机床的发展概况及构成超精密加工机床的关键技术部件,详细地综述了应用于超精密加工的控制策略。超精密机床的发展概述精密与超精密切削加工技术是先进制造技术的重要领域。当代的精密工程、微细工程和纳米技术是现代制造技术的前沿、未来技术的基础。中国企业也必将进入该领域的竞争。通常将加工精度在0.1-1μm,加工表面粗糙度Ra在0.02-0.1μm之间的加工方法称为精密加工,而将加工精度高于0.1μm,加工表...
作者:徐宇馨; 王振臣 期刊:《智慧工厂》 2006年第01期
针对使用表征摩擦的复杂的表达式使系统分析和基于模型的系统补偿难以实施,本文提出了一种基于参数和规则自调整的自适应模糊控制器的摩擦补偿方法,该方法能够有效地补偿摩擦给伺服定位系统所造成的不利影响。这种模糊控制器可根据系统参数的变化在线进行自动调整,从而增强了摩擦补偿的效果。所进行的数值仿真验证了本文得到的主要结论的可行性和有效性。
出于深空探测和射电天文观测的需要,天线口径不断增大,观测频段越来越高,随之而来的高精度指向的目标,也对天线伺服系统的低速性能提出高的要求。天线的低速性能在很大程度上受到非线性摩擦的影响,在天线低速运行中表现为速度不均匀,出现爬行现象。因此,从工程实际而言,减小摩擦环节带来的负面影响,对于提高天线伺服系统跟踪性能具有重要意义。目前在工程中使用最广泛的是PID控制方法,当天线以很小的转动角度跟踪目标时,存在做位置...
作者:贾媛媛; 王志胜 期刊:《火力与指挥控制》 2005年第02期
以三轴电动仿真转台外环位置伺服系统的摩擦补偿为研究对象,分析了伺服机构的摩擦特性及影响,提出一种新的基于CMAC神经网络进行摩擦补偿的控制器设计方案,并给出了控制器设计中具体的结构和算法.实验结果说明该方案有效保证了系统的稳定性和跟踪精度并且具有较强的自适应能力和鲁棒性.
作者:王元生; 杨书根 期刊:《组合机床与自动化加工技术》 2018年第08期
为提高数控机床伺服系统的控制精度,对X-Y数控工作台高精度控制中的摩擦补偿和外部扰动的补偿进行了研究。建立了基于动态Lu Gre摩擦的伺服系统模型,提出了设计一个非线性双观测器来估计Lu Gre模型内部的不可测的状态,并通过自适应鲁棒控制器来实现未知的摩擦和负载转矩的补偿,同时设计神经网络观测器补偿外部扰动;利用Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的稳定性。仿真结果表明,有效地解决非线性摩擦和扰动的影响,提高系统的跟踪精...
摩擦主要影响传动装置和导轨.机床轴应该特别注意静态摩擦,因为在轴启动时需要的力比正常运转时需要的力大得多,这样在轴启动的时候就会产生更大的跟随误差.同样的现象发生在静态摩擦力方向改变的时候.例如:一个轴从负的速度加速到正的速度,当速度方向发生变化的时候,因为要改变摩擦力状态,插补轴将会有一个很短时间的停滞导致产生轮廓误差.这个现象在加工圆形轮廓工件时特别突出.在转换象限的地方,一个轴已经到达了它的最大速度而...
作者:陈悦; 孙永荣; 王欢; 袁洋; 刘闯; 赵伟 期刊:《机械与电子》 2018年第12期
针对飞机主动侧杆系统中存在非线性摩擦因素,导致在飞机主动侧杆伺服系统中位置跟踪不精确,侧杆跟随性能下降的现象,在三环控制的基础上研究了Stribeck摩擦补偿方法。对Stribeck摩擦模型开展研究,并通过实验辨识其参数,将摩擦模型引入到飞机主动侧杆伺服系统中设计摩擦补偿方法,通过前馈补偿的方式在三环控制的基础上实现摩擦补偿。通过仿真和实验,对侧杆伺服系统摩擦补偿的可行性进行了验证。实验结果表明,所研究的摩擦补偿方法,...
作者:刘自文; 赵亮; 于鹏; 杨铁; 杨洋; 常俊玲; 赵新刚; 刘连庆 期刊:《机器人》 2019年第04期
为了辅助丧失手部运动功能的患者完成日常生活用品的抓取,研制了一种基于线张力反馈的柔性外骨骼机器人系统,其可实现手指指尖抓取力的稳定控制.首先介绍了柔性外骨骼手套的结构设计以及控制策略.然后建立了手指静态力学模型,通过套索入口侧线张力计算得到手指指尖与物体之间的接触力.针对套索传动过程中存在的摩擦损耗问题,通过物理方法将套索累计弯曲角度的变化范围限制在0。.90。范围内,并采用中值补偿的方法对摩擦损耗进行补偿...
作者:陈宇; 夏田; 张莉; 桓茜 期刊:《控制工程》 2019年第05期
为研究下肢康复机器人的控制系统,通过对下肢康复机器人建模并进行运动学分析,针对运动过程中产生的摩擦干扰提出了一种模糊补偿控制算法。首先,对设计的机器人的结构模型进行动力学分析并建立动态方程。然后,针对运动过程中产生的摩擦干扰,在传统模糊补偿的控制方法基础上提出了一种模糊补偿摩擦干扰因素的控制方法。通过固高运动控制器对输出轨迹进行插补实现对下肢康复机器人的运动控制。根据仿真实验表明这种控制方法能够很好...
作者:吴晓敏; 刘暾东; 贺苗; 高凤强; 邵桂芳 期刊:《仪器仪表学报》 2018年第10期
为了降低温度变化导致机器人关节摩擦补偿失效、跟踪精度降低的问题,提出一种考虑温度变化的Stribeck摩擦改进模型。通过非线性最小二乘法建立系统参数辨识模型,利用L-M (Levenberg-Marquardt)法对该模型进行迭代求解,建立温度影响下的非线性Stribeck摩擦模型。为验证模型的有效性,引入基于摩擦模型的前馈补偿方法,设计了机器人关节的轨迹跟踪实验。实验结果表明,改进的Stribeck摩擦模型能够准确地描述不同温度下摩擦的变化规律;...
作者:刘慧博; 刘尚磊 期刊:《系统仿真学报》 2018年第03期
针对转台中的摩擦、建模误差等不确定性,采用基于摩擦模型和非线性干扰观测器相结合的补偿策略。首先对摩擦进行建模并通过遗传算法辨识模型参数,利用辨识的模型进行补偿;其次使用非线性干扰观测器对建模误差、摩擦的欠、过补偿等扰动进行估计,利用估计值做进一步补偿。采用反演滑模控制器,保证了系统的稳定性;利用模糊算法调整滑模控制的切换增益以降低“抖振”。仿真结果表明,该方法降低了摩擦等不确定性对系统的影响,减弱了滑模...
作者:智淑亚; 吴洪兵 期刊:《沈阳工业大学学报》 2019年第04期
针对伺服系统传动机构中摩擦对系统控制精度的影响问题,提出了一种遗传算法与模糊控制复合方法.建立了Stribeck+静摩擦力模型,设计了一种基于遗传算法的模糊补偿控制器,并将模糊补偿控制器应用于伺服系统中进行仿真.仿真结果表明,此方法不仅可有效抑制摩擦力对数控进给伺服系统的非线性作用及系统的低速爬行现象,而且可提高进给伺服系统的动态性能.采用不同的初始控制规则进行分析后发现,设置的初始值对遗传算法的收敛速度和系统的...
作者:党选举; 党超; 姜辉; 伍锡如 期刊:《机床与液压》 2018年第20期
液压伺服系统位置控制的结构和非结构的不确定性阻碍了其控制精度的提高。对于结构的不确定性,可以采用非线性自适应控制,以实现渐近跟踪性能。但在液压系统中,经常会出现如非线性摩擦此类非结构的不确定性,导致跟踪精度的降低。提出一种不完全微分反演变结构控制器,实现基于摩擦补偿的液压伺服系统的位置控制。该控制器以反演设计为基础,融入滑模变结构控制,利用滑模变结构在滑动模态下对控制系统参数变化和外部干扰的完全不变性,...
作者:李若愚; 谭永红; 雷兴华; 谢扬球 期刊:《桂林电子科技大学学报》 2005年第03期
针对所研制的X-Y精密定位工作台系统的设计要求,采用分析建模法,求出了宏平台进给系统的传递函数,通过实验获取宏平台进给系统的摩擦模型.基于进给系统的摩擦补偿,分别运用谱分析法和最小二乘法辨识出宏平台进给系统的频域响应及Z传函.实验结果表明,获得有效的进给系统数学模型为精密定位工作台控制器设计工作提供了依据.
作者:王正玺; 张葆; 李贤涛; 张士涛; 马丙华 期刊:《航空学报》 2017年第12期
为了在传统控制器基础上进一步提高航空光电稳定平台的性能,减轻机械伺服系统中摩擦环节对视轴(LOS)稳定及激光指向带来的负面影响,提出了一种基于自抗扰控制器(ADRC)的高性能摩擦力补偿方案。首先,在原有系统中引入LuGre模型来初步抑制摩擦对伺服系统的扰动;然后,通过设计自抗扰控制器对摩擦补偿后仍然存在的残余扰动进行进一步抑制;最后为了验证本控制策略对系统扰动的抑制效果,将航空光电稳定平台安装在飞行模拟转台进行实...
作者:田晓伟 期刊:《中国工程机械学报》 2018年第02期
为了弥补机床进给系统控制器的设计缺陷,以机床进给系统为研究对象,基于机床导轨的摩擦补偿方法对其进行研究.首先,建立了机床控制系统的基本结构,并探究了其Stribeck曲线和Hysteresis曲线;其次,提出了馈送驱动器的动态模型的数学模型,并给予动态模型提出了软件系统的控制策略,设计了硬件系统,并且绘制了主电路和控制电路;最后,基于硬件系统和软件系统对机床进给控制系统进行了仿真实验研究.研究结果发现:在2.0~2.2s之间的区域中P...
作者:蒋培军; 齐国生; 徐端颐; 李庆祥; 范晓东; 钱坤 期刊:《清华大学学报·自然科学版》 2004年第05期
为实现母盘刻录机中光学头的精密进给,研制了精密微进给工作台及其伺服控制系统。利用线光栅作为工作台位移检测工具,采用数字比例-积分-微分(PID)伺服滤波器实现位移控制。经实验方法测定,系统摩擦可以近似为Coulomb摩擦加Stribeck效应的模型。采用了基于该模型的摩擦补偿方法以消除电机死区影响。为实现精确轨迹控制,控制系统采用了零相位误差跟踪控制(ZPETC)技术。针对高增益PID、摩擦补偿和ZPETC加摩擦补偿这3种控制方法,...
为了提高摩擦机器的控制精度,本文研究了机床伺服系统的摩擦补偿与仿真。介绍摩擦补偿方法分类,设计自适应模糊控制器,重点阐述控制器结构的设计和相关参数的设置,最后,通过仿真实验验证了设计的合理性。
Lynuc 系统的摩擦补偿原理, 摩擦力的非线性特征, 真圆度测试, 测试步骤, 如何在数控机床上减少圆插补的过象限误差.