基于多采样率控制的伺服系统摩擦补偿研究

作     者：刘栋 梅雪松 张东生 

作者机构：机械制造系统工程国家重点实验室(西安交通大学) 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2011年第31卷第24期

页      面：111-117页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家863高技术基金项目(2008AA042405) 国家科技重大专项资助项目(2009ZX0414-023)~~ 

主　　题：摩擦补偿 多采样率 伺服系统 数控机床 

摘      要：摩擦是造成伺服系统在低速、速度换向等条件下精度严重下降的强非线性因素之一。采用基于模型的摩擦补偿可以有效地预测摩擦力,并实现误差补偿。在高速、高加速度的条件下,换向时摩擦变化剧烈,且过渡时间较短,采用单采样率控制补偿器结构很难实现较好的补偿效果,因此提出一种基于多采样率的摩擦补偿器结构。该补偿器利用伺服系统多环、多采样率的结构特点和指令轨迹细化方法,在不改变系统控制器结构和稳定性的条件下,通过分离前馈补偿器和反馈控制器的采样周期,以实现更为精细的前馈摩擦补偿量计算。实验结果表明,多采样率摩擦补偿器结构能够充分利用伺服控制器的结构特点和摩擦模型的预测结果,而且避免了复杂控制器的设计过程,取得了更有效的摩擦误差补偿效果。