同軸套裝五軸轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)擾動(dòng)抑制方法研究.pdf

1、五軸轉(zhuǎn)臺(tái)由模擬導(dǎo)彈姿態(tài)運(yùn)動(dòng)的三軸仿真轉(zhuǎn)臺(tái)、模擬目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的兩軸目標(biāo)仿真轉(zhuǎn)臺(tái)及其他相關(guān)部分組成。為適應(yīng)先進(jìn)的導(dǎo)航制導(dǎo)設(shè)備的研發(fā)與測(cè)試，要求仿真測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)能夠具有視場(chǎng)角大，轉(zhuǎn)角范圍寬，承載能力強(qiáng)以及寬頻帶等性能。為此，哈爾濱工業(yè)大學(xué)提出了一種帶有同軸套裝結(jié)構(gòu)的全新結(jié)構(gòu)仿真轉(zhuǎn)臺(tái)，使之能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍的彈目相對(duì)運(yùn)動(dòng)的模擬，提高了軸系的精度，避免了與轉(zhuǎn)臺(tái)底座平臺(tái)的相互碰撞，與此同時(shí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加緊湊。但是在采用這種新型結(jié)構(gòu)的同時(shí)，又給系統(tǒng)帶來(lái)新的擾動(dòng)。

2、本文就是針對(duì)這一問(wèn)題，分析該結(jié)構(gòu)給系統(tǒng)帶來(lái)的不良影響的機(jī)理，進(jìn)行了改善系統(tǒng)性能的方法研究。
　　首先，簡(jiǎn)要論述了課題的研究背景和選題意義，針對(duì)五軸轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀以及一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要的闡述，然后結(jié)合課題背景，介紹摩擦模型和摩擦擾動(dòng)補(bǔ)償方法的研究現(xiàn)狀。
　　其次，深入的分析了同軸套裝結(jié)構(gòu)的機(jī)械特點(diǎn)以及其中的摩擦帶來(lái)的擾動(dòng)機(jī)理。建立同軸套裝摩擦擾動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模，通過(guò)仿真分析，并對(duì)比實(shí)際系統(tǒng)中的現(xiàn)象，驗(yàn)證了所建模型

3、以及擾動(dòng)分析的正確性，為后文提出的研究方法提供一個(gè)可信的研究模型。
　　再次，以LuGre摩擦模型為基礎(chǔ)，從固定摩擦補(bǔ)償?shù)慕嵌瘸霭l(fā)，設(shè)計(jì)了基于LuGre摩擦模型的觀測(cè)器，對(duì)同軸套裝摩擦的狀態(tài)進(jìn)行觀測(cè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)直接補(bǔ)償。通過(guò)仿真分析驗(yàn)證了這種方法的有效性，最后將其應(yīng)用于實(shí)際系統(tǒng)。
　　最后，基于自適應(yīng)控制的相關(guān)理論，利用在線辨識(shí)摩擦參數(shù)的方法，設(shè)計(jì)基于LuGre摩擦模型的自適應(yīng)同軸套裝摩擦擾動(dòng)補(bǔ)償方案，并進(jìn)一步通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)