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《哈尔滨工业大学》 2012年
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伺服系统摩擦补偿问题研究

徐宏扬  
【摘要】:随着科技的进步,伺服系统在航空航天以及许多民用工业中的到了广泛的应用,并且对其伺服的精度和性能也提出了更高的要求。但是伺服系统中传动系统间的摩擦力矩是影响伺服系统,尤其是高精度伺服系统性能和精度的重要原因,从经济和技术角度来考虑,通过加工工艺减小摩擦力矩受到了很大的限制。因此,设计控制方法来减小或者消除摩擦力矩对伺服系统带来的影响是具有很好的应用前景和理论意义的。 本文对摩擦力以及摩擦力矩的产生原因进行了深入分析,并且根据目前常见的摩擦力产生原因的理论进行了数学模型的建立,为后续仿真分析以及实际进行补偿算法的研究做准备。并且利用摩擦的数学模型进行伺服电机性能的分析,对摩擦环节存在时伺服系统的性能上受到的影响进行了仿真分析,通过仿真平台复现了滞后、爬坡等由于摩擦力矩的存在而对伺服系统造成的不良影响。 以高精度角振动台为背景,将角失真度作为控制指标,对具体的伺服控制系统进行了实际的补偿研究。建立了简化的控制系统的传递函数,为了消除速度换向的时候速度曲线过零时的失真,以及位置曲线中心向不希望的位置进行漂移,引入PID控制算法,得到了很好的控制效果。 考虑到实际的系统在应用的时候各种参数,包括电机本身的电气参数、机械参数会随着时间和运行条件的变化而改变,会对控制器的控制效果造成影响,进而影响控制系统的性能,因此对于动态摩擦力矩的参数发生变化的时候进行了自适应摩擦补偿方案的可行性研究,在假设系统参数已知的情况下,构建了自适应的摩擦补偿结构的算法,并且用Lyapunov的方法证明了所设计的闭环系统是渐进稳定的。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP273

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 李书训,姚郁,王子才;一种自适应摩擦补偿方法研究[J];电机与控制学报;1999年03期
2 郎兴华,张伟,林亨;三轴惯性陀螺测试转台控制系统的研制[J];电子技术应用;2003年09期
3 陈娟,乔彦峰;伺服系统低速摩擦力矩特性及补偿研究概况[J];光机电信息;2002年11期
4 黄进,叶尚辉,陈其昌;基于自调整量化因子模糊控制器的摩擦补偿研究[J];机械设计与研究;1999年01期
5 辛小南;贺莉;王宏洲;;永磁同步电动机交流伺服系统控制策略综述[J];微特电机;2010年02期
6 丛爽;运动控制中先进控制策略的研究综述[J];微特电机;1998年01期
7 刘强,扈宏杰,刘金琨,尔联洁;基于遗传算法的伺服系统摩擦参数辨识研究[J];系统工程与电子技术;2003年01期
8 黄进,叶尚辉;基于CMAC网络的摩擦补偿研究[J];中国机械工程;1999年03期
9 丁汉;吴建华;王英;李运堂;;高加速度系统的快速高精度定位控制[J];自然科学进展;2008年10期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李欣;程晓鸣;;基于LuGre轮胎动力学摩擦模型的路面估计与车辆自适应制动控制[J];传动技术;2007年04期
2 苏正波;赵修平;那晨旭;;某型导弹发射装置伺服系统永磁同步电机建模与仿真[J];四川兵工学报;2012年07期
3 曹公正;陈娟;黄艳秋;欧阳国鑫;;基于PXI总线的DSP伺服控制系统研究[J];信息记录材料;2009年02期
4 牛建军;付永领;刘和松;;高精确度飞行仿真转台内框控制摩擦补偿研究[J];电机与控制学报;2008年05期
5 郗志刚,周宏甫;运动控制器的发展与现状[J];电气传动自动化;2005年03期
6 李秀娟,张媚;伺服系统的神经网络摩擦力自适应补偿研究[J];电气传动;2003年06期
7 胡浩军;毛耀;马佳光;包启亮;任戈;;稳定转台摩擦参数的测量及其对稳定精度的影响[J];光电工程;2007年05期
8 姚宏伟,梅晓榕,庄显义;应用自适应模糊神经网络进行摩擦补偿的研究[J];高技术通讯;2000年12期
9 郗志刚,周宏甫;运动控制器的发展与现状[J];机床电器;2005年04期
10 周治贵,李勇,宋刚,胡德金;间断采样条件下的系统辨识算法研究[J];机床与液压;2002年05期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 ;An Adaptive Sliding Mode Compensation for Friction and Force Ripple in PMSM AC Servo System[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 周旋;李世华;;基于摩擦和扰动补偿的永磁同步电机伺服系统控制方法研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 曹正才;;雷达天线转台闭环扇扫控制方法分析[A];中国电子学会电子机械工程分会2009年机械电子学学术会议论文集[C];2009年
4 刁玖胜;;结构因素对雷达伺服系统性能影响的仿真分析[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年
5 李秀娟;张媚;周在福;;高精度伺服系统的CMAC学习控制研究[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 胡庆;高层电梯垂直运动的鲁棒控制策略研究[D];沈阳工业大学;2010年
2 向红标;开放式伺服系统的摩擦建模与补偿研究[D];天津大学;2010年
3 谭文斌;伺服系统摩擦与温度变化干扰的建模及补偿研究[D];天津大学;2012年
4 郑耿峰;动态目标仿真转台控制及摩擦补偿研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
5 齐丽;T-S模型鲁棒控制及在PMLSM系统速度控制中的应用[D];沈阳工业大学;2012年
6 黄进;含摩擦环节伺服系统的分析及控制补偿研究[D];西安电子科技大学;1998年
7 熊木地;大行程亚微米精度激光直写设备定位技术的研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
8 陈娟;伺服系统低速特性与抖动补偿研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2001年
9 王军平;高性能运动控制及在数控系统中的应用[D];西北工业大学;2002年
10 肖本贤;多轴运动下的轮廓跟踪误差控制与补偿方法研究[D];合肥工业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 迟青光;刀具切削力扰动下机床悬浮气隙的控制研究[D];沈阳工业大学;2011年
2 龙晓军;基于自抗扰技术的永磁同步电机调速方法研究[D];大连海事大学;2011年
3 梁建军;伺服压力机交流永磁同步电机驱动系统的研发[D];华南理工大学;2011年
4 白丽;电力电子集成模块热等效装置设计与实现[D];山东大学;2011年
5 丛珊;高精度动态靶标研究[D];长春理工大学;2011年
6 杜坚;基于遗传算法的液压减振器摩擦参数辨识[D];湘潭大学;2011年
7 戚嘉兴;转台低速性能分析与研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 赵冶;直线电机驱动H-drive精密平台运动控制研究[D];清华大学;2010年
9 张剑;含摩擦伺服系统的建模与控制研究[D];中国科学技术大学;2011年
10 宋海祥;同轴套装五轴转台伺服系统扰动抑制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 叶云岳,陆凯元;直线电机的PID控制与模糊控制[J];电工技术学报;2001年03期
2 孙宜标,郭庆鼎,石丽梅;基于推力观测器的直线式交流伺服系统滑模变结构控制[J];电工技术学报;1998年02期
3 郭庆鼎,郭威,周悦;交流永磁直线同步电机伺服系统的预见前馈补偿[J];电机与控制学报;1999年03期
4 郭庆鼎,王军;基于在线辨识补偿的永磁直线同步电机模型参考自适应神经网络速度控制[J];电气传动;2000年04期
5 张春梅;刘贺平;马保柱;陈书锦;汪芳君;;模糊自适应控制在永磁同步电机直接转矩控制的应用[J];电气传动;2006年10期
6 蓝益鹏;苗畅新;郭庆鼎;;交流永磁直线同步电动机伺服系统H_∞控制[J];沈阳工业大学学报;2008年03期
7 王宗培;徐殿国;;运动控制(一)——门综合性多学科交叉技术[J];微特电机;1990年05期
8 李萌,沈炯;基于自适应遗传算法的过热汽温PID参数优化控制仿真研究[J];中国电机工程学报;2002年08期
9 郭威,周悦,郭庆鼎;自适应神经元实现的直线永磁同步电机伺服系统的预见前馈补偿[J];中国机械工程;2002年20期
10 赵珊珊,李晓庆,纪志成;基于模型参考模糊自适应控制的永磁同步电机控制器设计[J];电机与控制应用;2005年08期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李运堂;面向芯片封装的高加速度高精度气浮定位平台的研究[D];上海交通大学;2007年
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1 周金柱;段宝岩;黄进;刁玖胜;;伺服系统摩擦的支持向量回归建模与反步控制[J];控制理论与应用;2009年12期
2 周金柱;段宝岩;黄进;;LuGre摩擦模型对伺服系统的影响与补偿[J];控制理论与应用;2008年06期
3 刘栋;梅雪松;张东生;;基于多采样率控制的伺服系统摩擦补偿研究[J];中国电机工程学报;2011年24期
4 桑元俊;;一种新型高精度位置伺服系统的摩擦补偿控制[J];机械与电子;2007年02期
5 姚宏伟,梅晓榕,庄显义;应用自适应模糊神经网络进行摩擦补偿的研究[J];高技术通讯;2000年12期
6 黄进,叶尚辉,陈其昌;基于自调整量化因子模糊控制器的摩擦补偿研究[J];机械设计与研究;1999年01期
7 张锦江,陈兴林,冯汝鹏,王常虹;基于摩擦自适应补偿的转台变结构控制器设计[J];哈尔滨工业大学学报;2000年04期
8 张文静;台宪青;;基于LuGre模型的火炮伺服系统摩擦力矩自适应补偿[J];清华大学学报(自然科学版);2007年S2期
9 陈娟,乔彦峰;伺服系统低速摩擦力矩特性及补偿研究概况[J];光机电信息;2002年11期
10 蒋培军,齐国生,徐端颐,李庆祥,范晓东,钱坤;微进给工作台伺服控制技术[J];清华大学学报(自然科学版);2004年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张德成;马克茂;;飞行仿真转台系统摩擦补偿方法研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 杨雁;王云宽;龚利;宋英华;;基于迭代学习的伺服系统自适应摩擦补偿研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 郭丹旦;刘向东;张宇河;苏延雄;;伺服系统摩擦补偿的重复控制策略[A];第二十一届中国控制会议论文集[C];2002年
4 栗晋昇;刘向东;;基于傅立叶神经网络的角振动台摩擦补偿[A];2004中国控制与决策学术年会论文集[C];2004年
5 吴忠;段洪栋;王朋;;控制力矩陀螺框架伺服系统自适应控制[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(一)[C];2007年
6 车国霖;张云生;;CMAC在具有非线性摩擦伺服系统控制中的应用[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第七分册)[南京理工大学学报(增刊)][C];2009年
7 李秀娟;张媚;周在福;;高精度伺服系统的CMAC学习控制研究[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
8 王毅;苏宝库;;Ⅲ型伺服系统的滞-滑极限环[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
9 李志平;陈杰;张国柱;;一种摩擦补偿与扰动抑制的自适应模糊H_∞控制方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 王万玉;;天线伺服系统精度分析[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十二次学术会议论文集[C];1999年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 张晔;我国研制出新一代“追日”光伏伺服系统[N];科技日报;2008年
2 石永红;江苏研制成功抗风型光伏伺服系统[N];大众科技报;2008年
3 胡怡琳;埃斯顿转型 吴波欲打造数控领域微软[N];经理日报;2008年
4 石永红;抗风型光伏伺服系统研制成功[N];中国企业报;2008年
5 意大利SMI集团中国代表处 陈晓非;数字时代如何控制我们的机械系统[N];消费日报;2002年
6 中缝;如何调试和检测伺服系统[N];中国服饰报;2008年
7 本报记者 付丽娟;期待,中国伺服系统企业之“蝶变”[N];机电商报;2006年
8 徐华西;让学生增强锻炼体魄的兴趣[N];光明日报;2007年
9 ;桂林高新区星辰公司扩能增产项目有望年底竣工[N];中国高新技术产业导报;2008年
10 陈希荣;计算机技术在包装印刷行业中的应用与发展趋势[N];中国包装报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郑耿峰;动态目标仿真转台控制及摩擦补偿研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
2 向红标;开放式伺服系统的摩擦建模与补偿研究[D];天津大学;2010年
3 谭文斌;伺服系统摩擦与温度变化干扰的建模及补偿研究[D];天津大学;2012年
4 黄进;含摩擦环节伺服系统的分析及控制补偿研究[D];西安电子科技大学;1998年
5 吴晓明;连铸结晶器非正弦振动控制的研究[D];燕山大学;2001年
6 陈茂胜;高精度单框架控制力矩陀螺框架伺服系统的设计与研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
7 孔祥臻;气动比例系统的动态特性与控制研究[D];山东大学;2007年
8 刘延俊;气动比例位置系统的控制方法及动态特性研究[D];山东大学;2008年
9 杨松;高精度机械轴承转台摩擦补偿研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
10 魏立新;X-Y数控平台运动摩擦补偿及边缘跟踪力控制研究[D];燕山大学;2006年
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1 徐宏扬;伺服系统摩擦补偿问题研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
2 文浩;试验转台设计及摩擦补偿研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
3 徐宇馨;数控机床伺服系统智能测控算法研究[D];燕山大学;2005年
4 张剑;含摩擦伺服系统的建模与控制研究[D];中国科学技术大学;2011年
5 张波;基于支持向量机的摩擦建模与补偿[D];西安电子科技大学;2009年
6 吴敏;惯性测试转台的圆光栅测角模块和摩擦补偿研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 刘洪玉;转台伺服系统低速性能分析与摩擦补偿研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
8 王喜明;基于LuGre模型的摩擦力矩补偿研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2007年
9 张丹;含摩擦环节伺服系统的补偿控制[D];西安电子科技大学;2008年
10 王乐;低重力模拟器吊索张力控制算法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
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