交流永磁伺服系統(tǒng)定位末端抖動(dòng)抑制.pdf

1、在伺服系統(tǒng)中,特別對(duì)位置伺服來說,快速跟蹤性能和定位精度之間往往相互制約,快速跟蹤性往往要求位置控制器剛度較大,加上實(shí)際系統(tǒng)中不可避免的存在采樣延時(shí)等滯后環(huán)節(jié),會(huì)使得伺服系統(tǒng)在定位時(shí)出現(xiàn)超調(diào)甚至抖振,從而影響系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度。此外,在工業(yè)機(jī)器人等伺服系統(tǒng)的應(yīng)用中,一些彈性傳動(dòng)裝置經(jīng)常被廣泛利用。這些彈性傳動(dòng)裝置會(huì)引起位置傳輸?shù)臏笳`差,引入抖振點(diǎn),這樣伺服系統(tǒng)由高轉(zhuǎn)速突然定位的時(shí)候,其負(fù)載末端會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的抖振現(xiàn)象。定位抖動(dòng)現(xiàn)象會(huì)嚴(yán)重影響被

2、加工工件的表面質(zhì)量,長期作用還會(huì)造成機(jī)械聯(lián)接裝置的磨損,損壞機(jī)床,嚴(yán)重時(shí)會(huì)釀成生產(chǎn)事故。
　　本文首先研究了帶剛性負(fù)載條件下伺服系統(tǒng)定位末端抖動(dòng)。伺服系統(tǒng)由于位置環(huán)控制環(huán)路較長,采樣延時(shí)問題嚴(yán)重,定位時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)超調(diào)甚至抖振,需要通過參數(shù)整定方法加以抑制。本文采用基于模型的頻域參數(shù)整定法,對(duì)剛性負(fù)載條件下的伺服系統(tǒng)建立了數(shù)學(xué)模型,基于負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)結(jié)果和位置環(huán)帶寬的期望指標(biāo),從頻域角度進(jìn)行分析推導(dǎo),得到了一套位置環(huán)參數(shù)整定方法,

3、從而優(yōu)化了剛性負(fù)載伺服系統(tǒng)的定位性能。
　　然后在剛性負(fù)載條件下伺服系統(tǒng)定位性能優(yōu)化研究的基礎(chǔ)上,著重分析了帶彈性傳動(dòng)裝置的伺服系統(tǒng)定位末端抖動(dòng)及其抑制。論文通過對(duì)彈性傳動(dòng)裝置建立了雙慣量傳函模型,根據(jù)系統(tǒng)Bode圖和根軌跡,分析了帶彈性負(fù)載伺服系統(tǒng)定位末端抖動(dòng)成因,并選用被動(dòng)濾波方式對(duì)定位末端抖動(dòng)進(jìn)行抑制。采用快速傅里葉頻譜辨識(shí)方法對(duì)伺服系統(tǒng)定位末端抖振頻率進(jìn)行辨識(shí),并基于得到的抖振頻率,分別采用低通濾波器和陷波濾波器對(duì)定位末端