电液伺服系统液压缸的摩擦特性及补偿研究

发布时间：2022-01-10 04:06

　　在电液伺服系统中,摩擦力的存在会对执行机构等环节的动静态特性造成严重的影响。如何减小摩擦力、进而提高电液伺服系统的动静态特性是当前该研究领域的一个热点。本文针对电液伺服系统动力机构中的摩擦特性,运用Lu Gre摩擦理论建立系统模型,通过最小二乘法曲线拟合和遗传算法对系统参数进行辨识以得到系统的精确模型结构与参数;采用前馈PID和自适应反步法对系统进行摩擦力抑制补偿,用实验验证抑制补偿方法的正确性。具体研究内容如下:（1）采用Lu Gre摩擦理论对电液伺服系统建模,运用Matlab/Simulink软件仿真,进行摩擦特性分析;利用实验测得的数据,最小二乘法及遗传算法理论,实现模型的动、静态参数辨识;建立电液伺服系统及其摩擦特性模型。（2）针对系统中摩擦特性及其影响,基于所建立的系统精确模型进行摩擦补偿控制方法研究,分别设计前馈PID补偿控制器和自适应反步法补偿控制策略,通过设计控制器结构与参数调节得到的补偿效果,以提高电液伺服系统的控制精度等动、静态性能,并通过仿真实验验证所提出的补偿方法的正确性。（3）实验研究:根据实验所测得的数据,通过系统辨识方法,建立电液伺服系统精确数学模型与摩擦... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

摩擦力的4个阶段Figure1.1The4stagesoffriction

当rV > ±Δv 时，模型会从 Stick 模式转换到 slGre 模型[16]典兰德工程技术学院和法国格勒诺布尔实验室的共同努力下das de Wit 根据 Dahl 模型，提出了 LuGre 模型。这也是 Dah利用了鬃毛模型的相关理论基础。假设两相对运动物体之间，两个表面的材料刚度不同[17]。当存在切向力时，会使鬃毛摩擦力出现。若切向力大到一定程度时，鬃毛之间会相互断现。模型如图 1.3 所示。

统的控制精度及快速响应性能。减小摩擦的方式有很多，本文从控偿方法着手研究，减小系统摩擦的影响。国内外很多研究人员都在些摩擦补偿控制技术的效果最好，为此他们做了大量的实验，分析补偿控制方法。目前常见基本的补偿类型有：1.基于模型的补偿；2的补偿；3.基于智能控制策略的补偿；4.复合控制策略的补偿。.1 基于摩擦模型的补偿这种方法是一种前馈补偿，第一步是考虑自己建立模型中的摩擦力应擦模型，怎么建立才能表达的最能精确，第二步研究系统的动力学自己模型的相关参数，算出摩擦力，第三步在补偿中补充一个力，擦力，这样减小了摩擦力对系统的影响[18]。基于摩擦模型的补偿控 1.4 所示。


本文编号：3580021