交流伺服系统摩擦力补偿和优化滑模仿真.pdf

《交流伺服系统摩擦力补偿和优化滑模仿真.pdf》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31卷第8期计算机仿真2014年8月文章编号：1006—9348(2014)08—0397—05交流伺服系统摩擦力补偿和优化滑模仿真林旭梅(青岛理工大学自动化工程学院，山东青岛266520)摘要：低速稳定性是伺服系统的一个重要性能指标。低速下，摩擦力的扰动引起伺服控制系统的不稳定。首先建立了伺服系统的动力学模型。模型由线性部分和非线性部分组成，非线性部分主要由摩擦力等扰动组成，使用最小二乘支持向量机对摩擦力等非线性部分、不确定参数进行辨识。其次，建立了基于线性伺服控制系统和摩擦力模型的补偿控制系统，并提出使用改进的优化滑模控制算法，同时对采样时间周期提出了优化选择。仿真结果显

2、示：使用支持向量机建立的摩擦力模型能够较准确地反映系统低速摩擦力情况，对系统的低速补偿效果良好。低速时，误差控制在0．5r／min；通过实验研究，使用了摩擦力补偿和优化滑模控制后伺服系统的低速性能得到了改善和提高，克服了低速爬行现象。关键词：伺服系统；摩擦力补偿；最小二乘支持向量机；滑模控制；低速爬行中图分类号：TP391．9文献标识码：BSimulationonFrictionCompensationandOptimalSlidingModeControlforServoSystematLowSpeedLINXU—mei(CollegeofAutomationEngineer

3、ing，QingdaoTechnologicalUniversity，ShandongQingdao266520，China)ABSTRACT：Low—speedstabilityisanimportantperformanceofase~vosystem．Thedisturbanceoffrictionbringsabouttheinstabilityofthesel'~Osystem．Firstly，adynamicsmodelofservomechanismisestablishedinthispaper．Therearelinearandnonlinearpartsin

4、thesystem．Thenonlinearpartismainlycomposedoffriction．Accordingtotheuncertaintyofmodelparameters，thefrictionmodelisidentifiedbyleastsquaressupportvectormachine．Then，acompensatorycontrolsystemisestablishedbasedonthelinearservocontrolsystemandthefrictionmode1．Anopti—malslidemodecontrolalgorithm

5、iSusedinthesystem．Finally．thesimulationresultshowsthatthefrictionmodeles—tablishedbythesupportvectormachinecanmoreaccuratelyreflectthefrictionofthesystematlowspeed，andhaveagoodeffectonthelow—speedcompensationforthesystemandtheerroris0．5r／min．Italsoshowsthattheper—formanceoftheservosystemisim

6、provedatlow—speed，andthestick—slipmotionatlowspeedisovercome．KEYWORDS：Servosystem；Frictioncompensation；Leastsquaressupportvectormachine(LSSVM)；Slidingmodecontrol(SMC)：Stick—slipmotion抑制效果的好坏取决于对扰动和爬行现象的补偿。低速1引言爬行现象引起的原因主要是当速度低于某个值或在这个值精密控制是伺服系统重要的发展方向。在摩擦力扰动临近时其非线性摩擦非常突出、另外含有不平衡力矩、电机影响较小和外界其

7、它扰动较少的情况下，伺服系统的高精度力矩扰动以及转动惯量的变化等扰动因素。控制得到了很好的实现。然而，在伺服系统低速运行、重载为了克服摩擦带给系统的影响，研究者们对摩擦的机理的情况下，伺服系统会出现爬行现象，这将给系统带来严重进行了详细的分析，从不同的角度对摩擦现象进行了描述。的危害，它不仅影响控制的精度，而且还有可能损坏工具。摩擦模型可以分为静态摩擦模型和动态摩擦模型。其中较为著名的有C．CaudasdeWit提出的基于刚毛假设的动基金项目：山东省教育厅科技计划基金项目(J13LN40)；