機床伺服系統(tǒng)非線性摩擦力矩分析及新型控制補償方法研究.pdf

1、摩擦力幾乎存在于所有的機械系統(tǒng)中，如：齒輪、閥門、離合器、導(dǎo)軌等等。系統(tǒng)性能惡化的一大關(guān)鍵因素正是摩擦環(huán)節(jié)的存在，對系統(tǒng)摩擦環(huán)節(jié)進(jìn)行研究，并合理降低摩擦環(huán)節(jié)帶來的損傷是長久以來的研究重點，尤其是針對非線性摩擦環(huán)節(jié)的干擾問題的研究更是當(dāng)前的主要研究趨勢。針對這一背景，本文選取了機床伺服系統(tǒng)中非線性摩擦力矩作為研究對象，針對降低摩擦力矩的約束和干擾提出了解決方案，既將非線性摩擦補償控制器與位置環(huán)PD相結(jié)合，共同作用，消除干擾，從而提高伺服系

2、統(tǒng)的跟蹤精度和抗干擾能力。
　　考慮實際應(yīng)用中對機床精度的要求，本文對Southward算法進(jìn)行了改進(jìn)來加強對摩擦干擾的抑制作用。在研究過程中，本文首先構(gòu)建了數(shù)控機床伺服系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，對摩擦力矩模型和速度環(huán)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了辨識，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合Lyapunov穩(wěn)定性判據(jù)對系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析，明確了可以確保系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要因素。最后將非線性摩擦補償控制器與位置環(huán)PD相結(jié)合，實際應(yīng)用到機床伺服實驗平臺上，對其性能進(jìn)行了驗證。