直線伺服系統(tǒng)諧振分析及其抑制研究.pdf

1、直線伺服系統(tǒng)的機械柔順性會造成系統(tǒng)在高速運動時機械剛度的不足，控制參數(shù)不合理以及運動過程中的負載質量的變化容易造成系統(tǒng)伺服動剛度的不足，從而使系統(tǒng)產生諧振現(xiàn)象，直線伺服系統(tǒng)諧振嚴重降低系統(tǒng)的動態(tài)性能。因此，需要設計諧振辨識及諧振抑制方案以提升直線伺服系統(tǒng)性能。
　　本文在理論分析的基礎上，將仿真研究與實驗驗證相結合，在對伺服系統(tǒng)諧振的主要影響因素分析研究的基礎上針對諧振進行辨識及抑制研究。
　　首先，本文在實驗室現(xiàn)有伺服系統(tǒng)

2、的基礎上進行理論分析，利用SIMULINK軟件建立起直線伺服系統(tǒng)控制模型，同時構建出系統(tǒng)機械諧振模型和伺服動剛度模型，根據(jù)機械諧振模型進行諧振特性分析，并且針對影響系統(tǒng)伺服動剛度的主要因素進行研究，研究結果表明：負載質量和控制系統(tǒng)參數(shù)是影響伺服動剛度的主要因素。
　　論文中對負載質量引起的系統(tǒng)諧振的辨識采用遞推最小二乘辨識方法。對遞推最小二乘辨識的實驗結果表明：遞推最小二乘辨識法適用于伺服系統(tǒng)在線諧振辨識，具有收斂波動小，收斂速度

3、快，精度高的優(yōu)點。因此，特別適用于直線伺服系統(tǒng)運行過程中諧振辨識。
　　其次，在功率譜辨識的基礎上利用陷波濾波器抑制機械諧振，仿真和實驗結果都獲得了較好的抑制諧振效果。針對伺服動剛度不足造成的諧振，在諧振辨識的基礎上采用積分諧振抑制（Integral Resonant Control，簡稱IRC）方法進行諧振抑制，通過計算機仿真和實際平臺測試的方法在時域和頻域對IRC進行了較為深入的研究，仿真結果表明：IRC用于諧振抑制具有較理想