修正黏性摩擦的LuGre模型的摩擦补偿
2012-05-10谭文斌李醒飞向红标吴腾飞张晨阳
天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2012年9期
关键词:模型
谭文斌,李醒飞,向红标,吴腾飞,张晨阳
(1. 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津 300072;
2. 天津理工大学机械工程学院,天津 300384;3. 天津商业大学机械工程学院,天津 300131)
摩擦力矩在机械伺服系统中普遍存在,并对机械伺服系统产生极大的不利影响,主要表现为机械伺服系统低速时出现爬行,稳态时有较大的静差或出现极限环振荡等.随着工业的发展,机械伺服系统的性能要求越来越高,对摩擦力矩的补偿已成为当前研究热点[1].为最大程度消除摩擦力矩的不利影响,摩擦补偿必须同时具备快速性和精确性.基于摩擦模型的补偿作为摩擦补偿方法中应用最为广泛的一种,可以预估系统的摩擦力矩[2],并通过前馈控制实现补偿的快速性,而其补偿的精确性则取决于所依赖的摩擦模型的精确性.
随着对摩擦研究的不断深入,摩擦模型经历了由静态模型到动态模型发展过程[3],其中Canudas[4-5]于1995年提出的 LuGre摩擦模型,由于其能精确地描述预滑动位移、摩擦滞环、变静摩擦、爬行以及Stribeck效应等各种摩擦动静态特性,已成为当前基于模型的摩擦补偿时最常采用的一种摩擦模型.如Felix等[6]利用 LuGre模型减轻了非理想振动;陈剑锋等[7]基于LuGre模型进行了气缸摩擦力特性实验;王晓东等[8]将 LuGre模型和辨识结果引入电液加载系统数学模型,有效地提高了电液加载系统控制精度.但是 LuGre模型描述摩擦特性的精确性还有待进一步验证,该模型认为稳定状态下,摩擦在……
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