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基于改进Stribeck模型的伺服系统摩擦补偿研究
1
作者 齐智斌 郭联龙 +1 位作者 兰帅航 桑勇 《微电机》 2024年第8期20-25,42,共7页
电动伺服加载系统中非线性摩擦的存在是不可避免的,具有较强非线性的摩擦干扰严重影响系统的加载精度。针对电动伺服加载系统中摩擦扰动问题,首先提出一种改进Stribeck摩擦模型对加载系统摩擦特性进行描述;其次基于反步控制理论设计控... 电动伺服加载系统中非线性摩擦的存在是不可避免的,具有较强非线性的摩擦干扰严重影响系统的加载精度。针对电动伺服加载系统中摩擦扰动问题,首先提出一种改进Stribeck摩擦模型对加载系统摩擦特性进行描述;其次基于反步控制理论设计控制器抑制非线性摩擦扰动;最后针对摩擦模型参数易受系统内外部环境变化影响的问题,结合自适应控制对参数变化的摩擦干扰进一步抑制。根据仿真结果表明:相比于传统PID控制,采用自适应反步控制器的系统扭矩误差降低了80.2%,有效抑制了系统中的非线性摩擦扰动,提升了加载系统控制精度。 展开更多
关键词 伺服加载系统 非线性摩擦 改进Stribeck摩擦模型 自适应反步控制
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基于非线性摩擦力模型和WLS-CS算法的机器人动力学参数辨识
2
作者 梁艳阳 黄子健 +2 位作者 孙伟霖 石峰 钟铭溪 《机电工程技术》 2024年第9期169-172,共4页
为了实现对工业机器人的高精度控制,需要一个高精度的动力学模型,因此要对动力学参数进行精准辨识。提出一种基于非线性摩擦力模型和加权最小二乘法与布谷鸟算法(WLS-CS)结合的动力学参数辨识方法。首先通过Newton-Euler法进行机器人的... 为了实现对工业机器人的高精度控制,需要一个高精度的动力学模型,因此要对动力学参数进行精准辨识。提出一种基于非线性摩擦力模型和加权最小二乘法与布谷鸟算法(WLS-CS)结合的动力学参数辨识方法。首先通过Newton-Euler法进行机器人的动力学建模,结合非线性摩擦力模型,完成机器人全动力学模型的建模。设计5阶有限项傅里叶级数作为激励轨迹,并优化激励轨迹参数。使用加权最小二乘法对动力学参数进行初步辨识。辨识结果作为布谷鸟算法的初始解范围,结合Levy飞行与巢穴的优胜劣汰机制,寻找到动力学参数辨识的全局最优解。更换轨迹对机器人全动力学模型进行验证,计算机器人的仿真力矩,并与实验力矩反馈值进行对比。结果表明上述方法辨识的动力学参数辨识精度的残差方根(RMS)值下降8.6%,可以建立精确度较高的动力学模型。 展开更多
关键词 动力学参数辨识 工业机器人 非线性摩擦力模型 最小二乘法 布谷鸟算法
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基于特征模型的永磁同步直线电机自适应控制
3
作者 曹阳 郭健 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期131-140,共10页
为了解决永磁同步直线电机系统的参数不确定性、建模不确定性及饱和非线性等问题,提出一种基于特征模型的自适应控制器。依据特征模型理论描述永磁同步直线电机系统,采用自适应和鲁棒控制方法设计控制器。建立永磁同步直线电机的特征模... 为了解决永磁同步直线电机系统的参数不确定性、建模不确定性及饱和非线性等问题,提出一种基于特征模型的自适应控制器。依据特征模型理论描述永磁同步直线电机系统,采用自适应和鲁棒控制方法设计控制器。建立永磁同步直线电机的特征模型,并给出具体建立步骤,使得控制器设计变得简单,易于工程实现。通过设计参数自适应律对系统未知特征参数进行估计,可实现对系统模型的精确补偿,同时在控制器中添加带有误差积分的鲁棒控制项,提高系统对不确定参数及未知干扰的鲁棒性。此外,由于饱和特性的存在,导致控制器产生windup问题,给系统的控制性能和稳定性造成不利影响。因此,该控制器中还带有抗饱和控制项,能够提升系统的抗饱和能力。最后,通过对比实验验证了所提控制器的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步直线电机 参数不确定性 建模不确定性 饱和非线性 特征模型 自适应控制 抗饱和
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谐波减速器动力学特性与建模研究进展 被引量：1
4
作者 张猛 熊宇聪 +4 位作者 祝晓丽 梁骄雁 郭超勇 唐艺伟 肖曦 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2023年第6期1-16,共16页
谐波减速器具有相对质量低、结构紧和价格低廉等优点,广泛应用于空间机械臂关节设计.然而,谐波减速器的运动误差、刚度和摩擦3种动力学特性阻碍了空间机械臂关节指向精度、运动稳定度等性能指标的提升.为改善空间机械臂关节性能,国内外... 谐波减速器具有相对质量低、结构紧和价格低廉等优点,广泛应用于空间机械臂关节设计.然而,谐波减速器的运动误差、刚度和摩擦3种动力学特性阻碍了空间机械臂关节指向精度、运动稳定度等性能指标的提升.为改善空间机械臂关节性能,国内外学者针对谐波减速器的运动误差、刚度和摩擦3种动力学特性开展了试验研究和机理分析,并建立了数学模型.本文从试验、机理和建模3个角度出发,系统论述关于谐波减速器的运动误差、刚度和摩擦3种动力学特性的最新研究成果,总结分析谐波减速器动力学特性和建模研究所面临的挑战以及未来发展的方向. 展开更多
关键词 谐波减速器 运动误差 非线性刚度 非线性摩擦 动力学建模
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林木果球采收机械臂动力学参数辨识及补偿 被引量：3
5
作者 赵月 刘亚秋 +3 位作者 徐妍 刘勋 房立金 张华良 《森林工程》 北大核心 2023年第3期150-160,171,共12页
由于林木果球采收机械臂的工作场景复杂,对机械臂控制精准度的要求越来越高,研究机械臂动力学模型对其控制精度的影响非常重要。为提升机械臂的控制精度,提出一种在优化后的激励轨迹下基于最小二乘法和高斯混合模型(GMM)的3次迭代整体... 由于林木果球采收机械臂的工作场景复杂,对机械臂控制精准度的要求越来越高,研究机械臂动力学模型对其控制精度的影响非常重要。为提升机械臂的控制精度,提出一种在优化后的激励轨迹下基于最小二乘法和高斯混合模型(GMM)的3次迭代整体参数辨识方法。该方法以6自由度机械臂构型为例,通过建立动力学模型及QR(正交三角)分解得到最小参数集;通过轨迹优化算法得到激励轨迹的优化参数,进而得到优化的激励轨迹;得到轨迹后,依次对关节力矩采用迭代加权最小二乘法进行理论辨识,构建区分关节高、低速的非线性模型对机械臂非线性摩擦力进行拟合,用GMM算法来补偿无法精确建模的不确定力矩分量。在COMAN R5机械臂上进行试验测试,结果表明,所提出的轨迹参数优化方法将条件数从329减少到193,力矩残差的平均均方根从9.53降低到6.14,从而证明激励轨迹和辨识方案的可行性和有效性。 展开更多
关键词 林木果球采收机械臂 三次迭代动力学参数辨识 激励轨迹 非线性摩擦力模型 GMM补偿算法
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挖掘机液压系统非线性摩擦的辨识与补偿
6
作者 杨超 赵佳伟 +3 位作者 马伟 殷晨波 杨中良 王大宇 《机床与液压》 北大核心 2023年第20期163-170,共8页
针对挖掘机电液比例控制系统受到液压缸非线性摩擦导致系统稳定性和控制精度降低的现象,提出利用改进粒子群算法和前馈补偿相结合的策略,对控制系统进行优化,以提高系统位移跟踪精度。建立电液系统模型,并用改进的Stribeck模型描述非线... 针对挖掘机电液比例控制系统受到液压缸非线性摩擦导致系统稳定性和控制精度降低的现象,提出利用改进粒子群算法和前馈补偿相结合的策略,对控制系统进行优化,以提高系统位移跟踪精度。建立电液系统模型,并用改进的Stribeck模型描述非线性摩擦。通过改进的粒子群算法对模型参数进行辨识优化,根据结构不变性原理设计出一种动态摩擦前馈补偿方法。在此基础上,进行正弦信号、高速工况和低速工况实验。实验结果表明:提出的Stribeck模型和摩擦补偿控制方法可以有效改善低速爬行和平峰现象,并使轨迹追踪精度提高45%左右。 展开更多
关键词 电液比例控制系统 非线性 摩擦力模型 粒子群算法 前馈补偿器
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基于弹性形变摩擦力的光学天线伺服系统建模
7
作者 林贻翔 吴世奇 《半导体光电》 CAS 北大核心 2023年第1期103-108,127,共7页
提出了一种弹性形变摩擦力模型,用于描述光学天线伺服系统的非线性效应。弹性形变摩擦力模型将摩擦力表示为相对运动物体表面接触形变产生的弹性力,与Stribeck模型相比,弹性形变在相对运动过程中连续变化,消除了零速度摩擦力不连续性,与... 提出了一种弹性形变摩擦力模型,用于描述光学天线伺服系统的非线性效应。弹性形变摩擦力模型将摩擦力表示为相对运动物体表面接触形变产生的弹性力,与Stribeck模型相比,弹性形变在相对运动过程中连续变化,消除了零速度摩擦力不连续性,与LuGre模型相比,参数较少且无需求解微分方程,降低了模型辨识难度。以伺服系统模型输出速度与实测输出速度的误差平方和为评价函数,采用遗传算法辨识基于三种摩擦力模型的伺服系统参数。实验结果表明:在相同的遗传进化迭代次数下,弹性形变摩擦力模型精度比Stribeck模型提高2.3倍,比LuGre模型提高4.6倍。验证了弹性形变摩擦力模型用于伺服系统非线性建模的可行性。 展开更多
关键词 非线性模型 摩擦力 光学天线 遗传算法 弹性形变
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基于参数辨识的比例阀非线性摩擦自适应补偿控制方法 被引量：1
8
作者 王涛 郝云晓 +1 位作者 赵斌 刘赫 《机电工程》 CAS 北大核心 2023年第9期1403-1410,共8页
针对直动式比例换向阀在实际运行工况中受到非线性摩擦干扰的问题,从基于模型的摩擦补偿角度出发,提出了一种基于反步设计法和遗传算法的联合控制算法。首先,采用受力分析法,推导了直动式比例换向阀的运动学方程,并使用斯特里贝克(Strib... 针对直动式比例换向阀在实际运行工况中受到非线性摩擦干扰的问题,从基于模型的摩擦补偿角度出发,提出了一种基于反步设计法和遗传算法的联合控制算法。首先,采用受力分析法,推导了直动式比例换向阀的运动学方程,并使用斯特里贝克(Stribeck)摩擦模型描述了系统中受到的摩擦干扰的特性;然后,采用反步方法及李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性理论,设计了自适应控制器,结合遗传算法,解决了参数自适应律中存在的参数耦合问题,并利用MATLAB软件对摩擦名义模型参数的在线辨识精度进行了测试;最后,搭建了比例阀特性实验测试平台,进行了直动式比例换向阀阀芯位置的跟踪响应测试,根据仿真结果,对基于反步设计法和遗传算法的联合控制算法的摩擦补偿及控制效果进行了验证。研究结果表明:在基于反步设计法和遗传算法的联合控制算法的控制下,阀芯位置跟踪响应误差可自动调整到1%以内;基于反步设计法和遗传算法的联合控制算法可以在基于较高精度在线参数辨识及自适应优化控制器参数的情况下,有效地消除直动式比例换向阀实际运行工况中的摩擦干扰,并对比例阀阀芯进行状态反馈自适应控制。 展开更多
关键词 直动式比例换向阀 非线性摩擦干扰 斯特里贝克摩擦模型 反步设计法 遗传算法 参数辨识 状态反馈
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洛伦兹减摇稳定平台二自由度内模控制
9
作者 刘强 刘志国 李衡 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第9期41-44,共4页
洛伦兹减摇稳定平台轴向支撑采用球面滚珠轴承和支撑体组件,由于加工误差、机械磨损、润滑油泄漏和外界温度变化等因素,存在非线性摩擦力。针对洛伦兹减摇稳定平台受到的可变摩擦力干扰,建立了基于洛伦兹磁轴承工作原理的偏转动力学方程... 洛伦兹减摇稳定平台轴向支撑采用球面滚珠轴承和支撑体组件,由于加工误差、机械磨损、润滑油泄漏和外界温度变化等因素,存在非线性摩擦力。针对洛伦兹减摇稳定平台受到的可变摩擦力干扰,建立了基于洛伦兹磁轴承工作原理的偏转动力学方程,引入LuGre摩擦模型。采用二自由度内模控制的方法对平台偏转系统控制器进行设计,并进行了MATLAB仿真实验,实验结果表明,二自由度内模控制系统具有较好的动态性能和抗干扰能力,适合用于实现洛伦兹减摇稳定平台的快响应和抗干扰控制。 展开更多
关键词 洛伦兹 磁轴承 非线性摩擦 二自由度内模控制
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温度变化下的伺服系统非线性摩擦建模 被引量：5
10
作者 谭文斌 李醒飞 +2 位作者 赵新华 姚旺 张晨阳 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2135-2141,共7页
针对机械伺服系统因温度变化产生的非线性摩擦变化,提出了一种反映温度因素的摩擦建模方法来实现对伺服系统的摩擦补偿。首先,分析了温度和摩擦的关系,并结合修正黏性摩擦的LuGre模型,讨论了该模型各参数与温度之间的关系。利用单隐层B... 针对机械伺服系统因温度变化产生的非线性摩擦变化,提出了一种反映温度因素的摩擦建模方法来实现对伺服系统的摩擦补偿。首先,分析了温度和摩擦的关系,并结合修正黏性摩擦的LuGre模型,讨论了该模型各参数与温度之间的关系。利用单隐层BP神经网络描述了随温度变化的各个参数,并确定了神经网络的输入、输出以及传递函数。然后,通过神经网络训练获得神经网络参数,从而得到与温度相关的摩擦模型。最后,改变运行条件,验证了提出的模型对摩擦的估计能力。建立的摩擦模型在不同运行条件、不同温度状态下的最大相对估计偏差小于2.5%,表明其能很好地估计系统摩擦力矩,满足高精度摩擦补偿。 展开更多
关键词 伺服系统 温度变化 非线性摩擦建模 LUGRE模型
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采用ABC算法的关节机器人动力学参数辨识 被引量：8
11
作者 陈柏 管亚宇 +2 位作者 吴洪涛 谢本华 丁亚东 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期736-743,共8页
实验辨识机器人动力学参数是获取基于模型的控制器参数的主要方式。针对一般方法仅能辨识线性动力学模型从而辨识精度不高的问题,提出采用人工蜂群(Artificial bee colony,ABC)算法辨识机器人动力学模型。通过Newton-Euler法建立关节型... 实验辨识机器人动力学参数是获取基于模型的控制器参数的主要方式。针对一般方法仅能辨识线性动力学模型从而辨识精度不高的问题,提出采用人工蜂群(Artificial bee colony,ABC)算法辨识机器人动力学模型。通过Newton-Euler法建立关节型机器人的刚体动力学模型,并用低速动态特性更佳的非线性摩擦模型描述关节间摩擦特性,代替传统的库仑-黏性摩擦模型。优化辨识实验所用的激励轨迹,采集实验数据进行必要的预处理后,采用ABC算法辨识机器人动力学参数。结果表明,ABC算法能够精确辨识动力学参数,基于辨识结果的预测力矩抑制了误差峰值的出现。应用辨识结果设计基于模型的前馈控制器,实验结果表明基于模型的控制器能够提高轨迹跟踪精度。 展开更多
关键词 参数辨识 基于模型的前馈控制 人工蜂群算法 非线性摩擦模型
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非线性直流电机仿真模型系统的建立 被引量：9
12
作者 丛爽 高雪鹏 魏衡华 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2001年第1期25-27,113,共4页
着重考虑直流电机运行在零速度附近所产生的非线性摩擦力的影响，在MATLAB环境下精确地建立起可用于仿真实验以及系统控制器设计的非线性直流电机的仿真模型系统。结合已获得的研究成果，并充分利用SIMULINK软件，在完成非线性系统建模... 着重考虑直流电机运行在零速度附近所产生的非线性摩擦力的影响，在MATLAB环境下精确地建立起可用于仿真实验以及系统控制器设计的非线性直流电机的仿真模型系统。结合已获得的研究成果，并充分利用SIMULINK软件，在完成非线性系统建模的同时，显示出其软件的强大功效。 展开更多
关键词 仿真模型系统 直流电机 非线性模型 参数辨识
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机电伺服系统非线性摩擦自适应补偿的研究 被引量：21
13
作者 王瑞娟 梅志千 +1 位作者 李向国 王金秀 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第36期123-129,4,共7页
非线性摩擦是影响机电伺服系统控制性能的主要因素,尤其是在低速、速度换向等情况下,它往往会造成系统的跟踪误差、极限环等不良反应。在分析摩擦形成机理与特性的基础上,介绍了LuGre摩擦模型,通过李雅普诺夫稳定性分析方法,设计了基于L... 非线性摩擦是影响机电伺服系统控制性能的主要因素,尤其是在低速、速度换向等情况下,它往往会造成系统的跟踪误差、极限环等不良反应。在分析摩擦形成机理与特性的基础上,介绍了LuGre摩擦模型,通过李雅普诺夫稳定性分析方法,设计了基于LuGre模型的非线性摩擦自适应补偿算法,在线辨识出摩擦模型参数,构造一个双闭环状态观测器来估计摩擦状态变量,降低了由于非线性摩擦给机电伺服系统带来的不良影响。仿真和实验结果证明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 非线性摩擦 LuGre摩擦模型 李雅普诺夫 自适应摩擦补偿 参数辨识
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套索传动特性建模分析 被引量：5
14
作者 奚如如 王兴松 +1 位作者 鲁婧 盛陈 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第17期38-44,共7页
绳索的柔性与套索接触面间摩擦力使套索传动呈非线性,为实现套索精密传动,建立空间任意曲线状套索力和位移传动特性的静态模型和动态模型。结合LuGre动态摩擦模型进行动态模型仿真分析,搭建套索传动特性研究试验台,试验结果与静态模型... 绳索的柔性与套索接触面间摩擦力使套索传动呈非线性,为实现套索精密传动,建立空间任意曲线状套索力和位移传动特性的静态模型和动态模型。结合LuGre动态摩擦模型进行动态模型仿真分析,搭建套索传动特性研究试验台,试验结果与静态模型分析及动态模型仿真结果吻合。结果表明:套索力和位移输入输出关系中的死区、迟滞、方向依赖性等非线性特性与套索接触面间摩擦因数、套索曲线全曲率及绳索等效弹性系数有关,与曲线挠率、全曲率半径、传动速度无关。针对套索传动特性的研究,对狭小空间作业套索驱动机器人末端执行器力位协调控制及精确抓取物体具有重要指导意义。 展开更多
关键词 套索传动特性 非线性 建模分析 动态摩擦模型
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含摩擦力的行星齿轮传动系统非线性动力学模型 被引量：26
15
作者 朱恩涌 巫世晶 +2 位作者 王晓笋 邓明星 潜波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第8期217-220,236,共5页
建立了一种考虑摩擦力、时变啮合刚度、齿侧间隙和综合啮合误差的2K-H型行星齿轮平移-扭转耦合非线性动力学模型。分析计算了啮合齿对间的相对位移,根据啮合区啮合齿对数不断变化的特点,推导出不同啮合齿对间摩擦力力臂计算公式,考虑了... 建立了一种考虑摩擦力、时变啮合刚度、齿侧间隙和综合啮合误差的2K-H型行星齿轮平移-扭转耦合非线性动力学模型。分析计算了啮合齿对间的相对位移,根据啮合区啮合齿对数不断变化的特点,推导出不同啮合齿对间摩擦力力臂计算公式,考虑了双齿啮合区的齿面摩擦力对齿轮系统振动的影响,推导了系统多间隙,变参数和多自由度的动力学微分方程组。最后运用变步长Gill积分法求解系统多自由度间隙型非线性微分方程组,得到了考虑滑动摩擦力影响时系统的振动响应。 展开更多
关键词 行星齿轮 摩擦力 非线性动力学模型 时变啮合刚度 齿侧间隙
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旋转行波超声电机非线性摩擦界面模型 被引量：12
16
作者 赵向东 陈波 赵淳生 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期629-633,共5页
分析了对行波超声电机定子和转子间接触状态 ,利用间距δ更准确地表征了定、转子间几种不同的接触情况 ;依据行波作用的特点 ,利用时空方程间的对应关系 ,提出了用接触变形角定量地表示定、转子间接触状态的变化情况 ,讨论了弹性滑动、... 分析了对行波超声电机定子和转子间接触状态 ,利用间距δ更准确地表征了定、转子间几种不同的接触情况 ;依据行波作用的特点 ,利用时空方程间的对应关系 ,提出了用接触变形角定量地表示定、转子间接触状态的变化情况 ,讨论了弹性滑动、弹性滞后 ,特别是 stick-slip现象对摩擦界面的影响 ;改进了传统的线性纯滑动摩擦模型 。 展开更多
关键词 摩擦界面 旋转行波超声电机 非线性仿真模型 输出特性 定子 转子
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基于关节力矩补偿的液压机械臂末端力软测量 被引量：3
17
作者 李刚 李锋 +1 位作者 丁孺琦 木学山 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期140-152,共13页
为满足液压机械臂在复杂环境下高精度的作业要求,需使其具备一个精确的力测量系统。由于液压机械臂工作环境复杂且末端接触负载大,力传感器容易受到破坏,因此,针对液压机械臂无末端力传感器的末端力精确感知的难题,以3自由度液压重载机... 为满足液压机械臂在复杂环境下高精度的作业要求,需使其具备一个精确的力测量系统。由于液压机械臂工作环境复杂且末端接触负载大,力传感器容易受到破坏,因此,针对液压机械臂无末端力传感器的末端力精确感知的难题,以3自由度液压重载机械臂为研究对象,提出了基于关节力矩补偿的液压机械臂末端力软测量方法。本研究通过有限傅里叶级数模型设计激励轨迹,并采用递推最小二乘法辨识机械臂动力学参数。以非线性摩擦力矩模型代替库伦粘性摩擦模型,提升机械臂动力学模型精度。建立神经网络关节力矩补偿模型,减小不确定因素对液压机械臂动力学模型精度的影响。搭建AMESim/Simulink联合仿真模型,设计液压机械臂末端运行三角形轨迹,验证了本研究提出的动力学模型精度较高。分别在液压机械臂末端的水平方向和竖直方向施加500 N的恒力负载和0~500 N的变力负载,在恒力负载下,水平方向和竖直方向的末端力软测量精度分别为4.84%、2.79%;变力负载下,水平方向和竖直方向的末端力软测量精度分别可达5.73%、4.81%。通过与未优化前的末端力软测量精度对比,验证了本研究提出的基于关节力矩补偿的液压机械臂末端力软测量模型可有效提高末端力软测量的精度。 展开更多
关键词 液压机械臂 参数辨识 非线性摩擦模型 关节力矩补偿 末端力软测量
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高加速度运动系统的非线性摩擦前馈补偿控制 被引量：2
18
作者 崔晶 王思宇 楚中毅 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期77-85,共9页
高加速度运动系统中非线性摩擦的建模补偿对提高轨迹跟踪性能至关重要。本文针对传统参数化模型难以准确预估高加速度运动启停阶段摩擦过冲等非线性摩擦的问题,在传统模型结构的基础上,结合扩展Stribeck模型,提出一种扩展参数化模型,模... 高加速度运动系统中非线性摩擦的建模补偿对提高轨迹跟踪性能至关重要。本文针对传统参数化模型难以准确预估高加速度运动启停阶段摩擦过冲等非线性摩擦的问题,在传统模型结构的基础上,结合扩展Stribeck模型,提出一种扩展参数化模型,模型参数的训练和学习样本源于高精度迭代学习控制获取的有限轨迹下非线性摩擦前馈补偿数据,并采用Levenberg-Marquardt算法拟合模型参数。最后,在音圈电机驱动的高加速定位平台上针对不同运动轨迹进行了实验验证。结果表明,该方法能够克服传统参数化模型难以消除高加速度启停阶段摩擦过冲等非线性摩擦对轨迹跟踪精度的影响;且与迭代学习控制的轨迹跟踪精度接近,有效避免了迭代学习泛化性差等问题,可实现工作空间下任意轨迹的摩擦补偿。 展开更多
关键词 高加速度运动 非线性摩擦模型 前馈补偿 轨迹跟踪控制
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船舶三轴转台建模与非线性分析 被引量：4
19
作者 张兰勇 张雷 王五桂 《新型工业化》 2017年第11期89-95,共7页
为研究船舶三轴转台的低速性能,本文对船舶三轴转台系统进行了建模仿真和非线性分析。相比飞行转台,船舶转台对低速性能的要求更高。本文对船舶转台的执行机构,直流力矩电机进行了理想建模分析,并结合船舶转台低速环境特点,对系统进行... 为研究船舶三轴转台的低速性能,本文对船舶三轴转台系统进行了建模仿真和非线性分析。相比飞行转台,船舶转台对低速性能的要求更高。本文对船舶转台的执行机构,直流力矩电机进行了理想建模分析,并结合船舶转台低速环境特点,对系统进行了非线性分析得出摩擦力矩是影响转台低速性能最主要的因素。本文对工程实用的Stribeck摩擦力矩模型进行了线性化处理,线性化处理的摩擦模型能够良好的反应摩擦力变化趋势。将线性化摩擦模型代入理想模型进行仿真分析,仿真结果良好,证明了摩擦力矩确实是影响转台系统低速性能的主要因素。该线性化模型具有较好的工程使用性。 展开更多
关键词 船舶转台 非线性 摩擦模型 Stribeck 低速性能
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MSCMG框架伺服系统非线性摩擦力矩建模与实验研究 被引量：7
20
作者 王鹏 房建成 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期613-618,共6页
在磁悬浮控制力矩陀螺(MSCMG)中,由于陀螺耦合力矩的影响,使得陀螺框架系统的摩擦力矩随着陀螺输出力矩和框架角位置的不同而发生变化,为了实现控制力矩陀螺输出力矩的高精度控制,需要对摩擦力矩进行精确建模。对控制力矩陀螺框架系统... 在磁悬浮控制力矩陀螺(MSCMG)中,由于陀螺耦合力矩的影响,使得陀螺框架系统的摩擦力矩随着陀螺输出力矩和框架角位置的不同而发生变化,为了实现控制力矩陀螺输出力矩的高精度控制,需要对摩擦力矩进行精确建模。对控制力矩陀螺框架系统进行了动力学研究,分析了摩擦力矩随陀螺输出力矩和框架角位置的变化机理和变化规律,并据此建立了磁悬浮控制力矩陀螺框架系统的非线性摩擦力矩模型和非线性动力学模型。用实验数据对非线性动力学模型参数进行了最优最小二乘辨识,并用所得到的模型进行实际数据分析和仿真研究,仿真结果与实际实验数据非常吻合,验证了所建立模型的正确性和有效性。 展开更多
关键词 磁悬浮控制力矩陀螺 动力学模型 非线性摩擦 参数辨识
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