动态摩擦模型仿真

《动态摩擦模型仿真》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第23卷第2期计算机仿真2006年2月文章编号：1006-9348（2006）02-0283-03动态摩擦模型仿真1121王霞，王洪瑞，陈丽，王丽玲（1河北大学电子信息工程学院，河北保定071002；2燕山大学电气工程学院，河北秦皇岛066004）摘要：为了深入分析摩擦力动态特性在高精度的伺服系统控制中造成的影响，检验摩擦补偿方法对动态摩擦的补偿效果，需要建立一个有效的动态仿真摩擦模型。如今摩擦的仿真研究都局限于非线性静态模型的实现，而对于微分方程描述的动态模型，还没有有效的实现方法。尤其是系统启动时，静摩擦给系统造成的小误差观察不到。基

2、于动态刚毛摩擦模型，通过定义“粘滞”和“滑动”两个状态，成功地模拟出摩擦在启动和制动时对系统的不同影响。在跟踪正弦轨迹的误差仿真结果中可以观察到：速度转向时摩擦造成了启动小误差，与实际情况一致。这种处理方法适用于微分方程描述的动态摩擦模型，同样可以用于代数方程描述的静态模型仿真。关键词：动态摩擦模型；系统函数；伺服系统；轨迹跟踪中图分类号：TP273文献标识码：AASimulatoinMethodforDynamicFrictionModel1121WANGXia，WANGHong-rui，CHENLi，WANGLi-ling（1.Heb

3、eiUniversity，ElectricandInformationEngineeringDepartment，BaodingHebei071002，China；2.YanshanUniversity，ElectricEngineeringDepartment，QinhuangdaoHebei066004，China）ABSTRACT：Inordertoanalyzetheresultcausedbythefrictionaldynamiccharacterinservosystem，andtestthevalidityofvariou

4、sfrictioncompensationmethods，asimulationschemefordynamicfrictionmodelisrequired.Althoughsimulationmethodsfornonlinearstaticfrictionmodelhavebeenbroughtforward，thereisn’tanyeffectivemethodtosimulatedynamicmodeluptothepresent.Itmeansthattheglitchcausedbystaticfrictionatvelo

5、cityreversalscan’tbeobservedinsimulation.Differentaffectionsoffrictionatstartingandstoppingaredistinguishedbydividingthemovementofthesystemintotwoproceedings-stickandslip.Inthesimulation，aservosystemisconductedtofollowasinusoidalsignal，wherefrictionforceisexpressedbyLuGre

6、frictionmodel.Theglitchcausedbyfrictionatreversalsisobservedinthesimulationresult，whichisconsistentwiththereality.Thismethodcanalsobeappliedtootherdynamicmodelsandstaticmodels.KEYWORDS：Dynamicfrictionmodel；S-function；Servosystem；Tracetracking时摩擦力是速度的非线性函数，这个速度区域内的最大静摩1引言擦

7、和stribeck现象是造成控制效果恶化的主要原因，会造成摩擦几乎在所有的伺服系统中都存在，在定位和速度控低速跟踪的爬行现象及速度转向时的小误差。因此，考虑摩制中，摩擦力会造成控制极限环和振荡。虽然近几年研究的擦的系统仿真应该能反映低速时摩擦对系统的影响。迄今为［1］［2］气悬浮系统可以避开摩擦的影响，但是这种系统的负载能力止，已有许多摩擦模型相继提出，主要分为两类：静态模有限，在大负载的高精度控制中，研究精细的摩擦补偿还是型和动态模型。前者描述摩擦力与稳恒速度关系，后者是微非常必要的。摩擦力一般可以看成是速度的函数，速度比较分方程形式，

8、能够描述可变最大静摩擦和摩擦滞后于速度变高时摩擦主要表现为正比于速度的粘性摩擦，而在零速附近化等动态特性。摩擦模型的仿真工作困难重重，主要是零速附近非线性摩擦对系统的影响难以实现。静态模型仿真