收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

试验转台设计及摩擦补偿研究

文浩  
【摘要】:转台是具有重要国防战略意义和经济价值的系统测试设备,广泛应用于航天、航海、航空等领域,其性能的优劣是保证飞行器和制导武器系统精度和性能的基础。转台伺服系统中摩擦环节的存在容易导致系统出现稳态误差、爬行、极限环振荡等现象,严重影响了转台性能的提高。因此,研究仿真转台的摩擦补偿方法从而减弱或消除摩擦环节对伺服系统性能的影响,对研制性能优良的高精度超低速转台性具有十分重要的意义。本文以二轴试验转台为研究对象,根据转台系统的具体要求进行了总体方案的设计,着重对如何在控制策略中实施摩擦补偿展开了研究。 首先,在分析了试验转台总体方案的基础上确定了机械结构部分的设计方案,采用地平式结构加直流力矩电机直驱的方案可以实现精确的对海上移动目标的无盲区跟踪。为了使摩擦补偿算法更易于实现,提出了一种开放式的转台控制方案并分别进行了控制系统硬件部分和软件部分的设计。在完成伺服系统具体设计之后,对二轴试验转台的不确定度进行了详细分析计算,以验证本文的设计方案是否满足技术指标要求。 其次,本文选用LuGre摩擦模型对转台伺服系统中的摩擦环节进行补偿,通过在MATLAB中的仿真,验证了LuGre摩擦模型对摩擦的预滑动位移、摩擦滞后等摩擦非线性特性的准确描述。针对LuGre摩擦模型参数,运用两步辨识的方法对静态参数动态参数分别进行辨识,同时为了获得更高精度的静态参数,减小静态参数和动态参数之间的耦合影响,本文采用基于模拟退火的粒子群优化算法对静态参数进行辨识,然后在已获得的静态参数基础上对动态参数进行辨识。 然后,本文根据控制系统各元件的性能参数,建立了转台位置伺服系统的数学模型,为在转台伺服系统中实施摩擦补偿奠定了基础,详细介绍了PID补偿和基于LuGre摩擦模型补偿方法的原理。 最后,本文分别对采用的两种摩擦补偿的方法进行了仿真分析,同时对比分析了两种补偿方法的优缺点,结果表明基于LuGre摩擦模型的固定补偿相对于普通PID补偿取得了更好的补偿效果。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 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
2 克晶,苏宝库,曾鸣;一种直流力矩电机系统的自适应摩擦补偿方法[J];哈尔滨工业大学学报;2003年05期
3 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
4 彭熙伟,张三同;一类摩擦非线性系统的PID控制和摩擦补偿控制的实验比较研究(英文)[J];Journal of Beijing Institute of Technology;2001年04期
5 克晶,苏宝库,曾鸣;考虑模型不确定性的基于分解控制直流电机系统的摩擦补偿方法(英文)[J];中国电机工程学报;2003年10期
6 王军平,王安,敬忠良,许新淮;数控系统的自适应鲁棒控制器设计[J];西安交通大学学报;2002年06期
7 王峰,张世杰,曹喜滨;小卫星飞轮低速摩擦补偿观测器及半实物仿真[J];系统仿真学报;2005年03期
8 程俊兰;;电液位置伺服系统的摩擦补偿及仿真研究[J];液压与气动;2006年02期
9 焦竹青;屈百达;徐保国;;遗传算法在直流伺服系统摩擦补偿中的应用[J];西安交通大学学报;2007年08期
10 焦竹青;屈百达;徐保国;;基于遗传算法的直流伺服电机的摩擦补偿[J];清华大学学报(自然科学版);2007年S2期
11 田东红;王刚;;X-Y数控平台中基于Backstepping的自适应模糊摩擦补偿研究[J];天津理工大学学报;2008年05期
12 袁小鹏;李春玲;;水轮机修复专用机器人末端关节摩擦补偿[J];新技术新工艺;2009年05期
13 颜冠军;冯斌;张东升;程有龙;;840D数控系统摩擦补偿的实现[J];制造技术与机床;2011年02期
14 李书训,姚郁,马杰;基于观测器的伺服系统低速摩擦补偿分析[J];电机与控制学报;2000年01期
15 王中华,王兴松,王群,徐卫良;新型摩擦模型的参数辨识及补偿实验研究[J];制造业自动化;2001年06期
16 王中华,王兴松,徐卫良;X-Y定位平台的鲁棒自适应摩擦补偿[J];东南大学学报(自然科学版);2002年01期
17 克晶,苏宝库,曾鸣;一种直流力矩电机系统的滞滑摩擦补偿方法[J];哈尔滨工业大学学报;2005年06期
18 王晓东,焦宗夏;二次调节力矩控制中的摩擦问题及其模糊控制补偿方法[J];机床与液压;2003年06期
19 王喜明;刘红;高伟;;基于LuGre模型的摩擦力补偿的研究[J];科学技术与工程;2007年05期
20 邹韡;陈思忠;杨杰;;油气悬架车高调节摩擦补偿控制方法研究[J];车辆与动力技术;2008年04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 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
4 王洪瑞;王霞;姜春娣;唐予军;;基于X-Y平台的自适应模糊摩擦补偿[A];第二十三届中国控制会议论文集(下册)[C];2004年
5 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
6 吴晓明;王珺;;板坯连铸结晶器电液伺服控制系统摩擦力补偿的研究[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
7 王中华;李毅;周香;张正峰;;基于T-S模糊系统的非线性系统建模和控制[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
8 崔宪莉;孙容磊;李建超;;高精度X—Y工作台的非线性摩擦补偿研究[A];2005年机械电子学学术会议论文集[C];2005年
9 魏立新;李二超;王洪瑞;;基于神经网络的定位平台非线性摩擦补偿[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(下)[C];2005年
10 杨松;曾鸣;苏宝库;;一种新的重复自适应摩擦补偿方法及其在高精度伺服系统中的应用[A];第十七届全国过路控制会议论文集[C];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 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
3 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
4 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
5 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
6 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
7 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
8 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
9 张涛;基于力矩测量的交流伺服工作台摩擦识别与补偿控制[D];山东大学;2006年
10 王忠山;高精度机械轴承转台摩擦补偿研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 崔宪莉;高速高精芯片封装平台的摩擦分析及补偿研究[D];华中科技大学;2005年
4 王霞;基于X-Y平台的摩擦补偿理论研究[D];河北大学;2005年
5 桑元俊;基于名义特性轨迹跟随方法的摩擦补偿研究[D];河海大学;2007年
6 刘红;基于遗传算法的摩擦模型参数辨识研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2007年
7 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
8 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
9 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
10 刘志君;伺服系统的神经网络摩擦补偿方法研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978