伺服系統(tǒng)機械諧振抑制的研究.pdf

1、在伺服系統(tǒng)中，由于普遍存在著柔性連接負載的情況，會使系統(tǒng)產(chǎn)生機械諧振現(xiàn)象，從而影響零件的壽命，同時對系統(tǒng)的控制性能和精度都有影響，甚至還可能發(fā)生軸斷等現(xiàn)象。因此，本文針對機械諧振的抑制研究具有重要研究意義。主要研究內容如下：
　　首先建立柔性連接的二慣量伺服系統(tǒng)數(shù)學模型，著重分析系統(tǒng)彈性連接負載的部分。根據(jù)數(shù)學模型，從原理上解釋扭轉振動產(chǎn)生的原因，分析剛度系數(shù)、電機慣量以及負載慣量對諧振頻率的影響。并從穩(wěn)定性和動態(tài)性能兩方面，進一

2、步分析諧振對系統(tǒng)的影響。
　　通過對比不同諧振頻率辨識方法的特點以及其適用情況，指出傳統(tǒng)的辨識方法，在高阻尼情況下辨識結果存在偏差，并運用描述函數(shù)法分析了問題產(chǎn)生的原因。為解決該問題，本文運用直接尋找諧振峰值頻率的方法辨識諧振點。該方法將頻率辨識問題轉換為求函數(shù)極值的問題，簡化諧振頻率辨識的過程。通過仿真，驗證該方法在阻尼系數(shù)較高的情況下，仍然可以準確的確定諧振頻率。
　　對雙T型陷波濾波器進行改進設計，改善了傳統(tǒng)陷波濾波器

3、調節(jié)不靈活的問題?；谥C振模型和諧振頻率的辨識，給出陷波濾波器參數(shù)的確定原則和方法。分析陷波濾波器對系統(tǒng)的影響，采用等效離散的方法設計了陷波數(shù)字濾波器，并通過仿真驗證該方法的有效性。
　　最后對所提方法進行仿真和實驗驗證。采用MATLAB軟件對整個伺服系統(tǒng)進行模型建立，對比添加陷波濾波器前后的系統(tǒng)響應波形，驗證方法的有效性。基于雙慣量系統(tǒng)的結構，設計了機械諧振抑制實驗平臺。給出諧振頻率辨識和陷波器參數(shù)設計在實際應用中的實現(xiàn)方法。通