机电作动系统建模、分析与非线性控制方法研究

发布时间：2021-09-04 18:07

　　机电作动系统是一种通过控制电机间接控制负载运动的特殊伺服系统,在航空航天、国防科技领域应用广泛。传动机构是机电作动系统中十分重要的一个环节,它连接了驱动电机以及负载,电机侧力矩经过传动机构后可以等比例放大,为拖动负载提供足够的转矩。传动机构本质上是一组齿轮,齿轮传动过程中会存在齿隙非线性特点,给整个机电作动系统带来不利影响,并且这种影响难以避免,使得系统速度跟踪性能下降。本文针对齿隙非线性对于机电作动系统速度跟踪的影响进行了研究。在广泛调研齿隙模型的基础之上,结合实际应用,选取了最常见的两种齿隙模型,并对这两种模型分别提出了相应的模型辨识算法。一种选取的模型为死区模型,将死区模型分为三段线性模型并分别使用最小二乘法进行辨识。第二种选取近似的连续死区模型,这种模型无需分段处理,是一种连续可微模型,对这种模型使用遗传算法进行参数寻优,辨识出对应的模型参数。为了验证所选模型的有效性以及辨识算法的可靠性,本文在伺服作动平台做了辨识补偿实验,实验证明了模型的准确性。齿隙非线性对机电作动系统速度跟踪的影响尤为明显,为了抑制这种非线性,需设计合理的补偿控制算法。本文基于死区模型提出了一种基于模型补偿... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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实验平台

【参考文献】：
期刊论文
[1]双电机驱动伺服系统的自抗扰控制策略[J]. 郑宁.  计算机仿真. 2017(06)
[2]机电伺服系统齿隙补偿及终端滑模控制[J]. 李兵强,陈晓雷,林辉,吕帅帅,马冬麒.  电工技术学报. 2016(09)
[3]航空遥感惯性稳定平台齿隙非线性建模与补偿[J]. 周向阳,张宏燕.  仪器仪表学报. 2013(08)
[4]具有输入齿隙的一类非线性不确定系统自适应鲁棒控制[J]. 郭健,姚斌,吴益飞,陈庆伟.  控制与决策. 2010(10)
[5]永磁同步电机神经网络自适应滑模控制器设计[J]. 刘治钢,王军政,赵江波.  电机与控制学报. 2009(02)
[6]基于永磁同步电机模型辨识与补偿的自抗扰控制器[J]. 刘志刚,李世华.  中国电机工程学报. 2008(24)
[7]机电作动系统发展[J]. 郭宏,邢伟.  航空学报. 2007(03)
[8]齿隙非线性研究进展[J]. 赵国峰,樊卫华,陈庆伟,胡维礼.  兵工学报. 2006(06)
[9]永磁直线伺服电机L2鲁棒控制的研究[J]. 郭庆鼎,蓝益鹏.  中国电机工程学报. 2005(18)
[10]传动装置齿隙位置对伺服系统的影响[J]. 李丹.  重型机械科技. 2004(02)

博士论文
[1]一类齿隙非线性控制系统的研究[D]. 赵国峰.南京理工大学 2005

硕士论文
[1]考虑齿隙非线性的传弹机械手控制技术研究[D]. 肖宇强.南京理工大学 2015
[2]双电机驱动伺服系统控制方法研究[D]. 董奇林.西安电子科技大学 2011
[3]基于神经网络PID控制的齿隙非线性研究[D]. 曹海舟.西安电子科技大学 2009
[4]多电机同步联动控制系统的设计与实现[D]. 曾荣.南京理工大学 2004



本文编号：3383753