谐波减速器的非线性摩擦建模及补偿

• 作者: 李海涛 韩邦成 马纪军
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 航空航天
• 关键词: 控制力矩陀螺 谐波减速嚣 非线性摩擦 加速度估计 前馈
• 年，卷（期）: 2011,（5）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 1095-1103
• 分类号: V241.5
• 字数: 4109字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20111905.1095

摘要

针对带有谐波减速器的双框架控制力矩陀螺框架伺服系统中的非线性摩擦问题,提出了非线性摩擦建模及补偿方法.首先,根据框架伺服系统数学模型导出摩擦力矩与角加速度和电机电流的关系;然后,通过光电码盘测得的角位置计算角速率并设计估计器来估计电机端和负载端的角加速度,利用采样电流和估计的角加速度计算摩擦力矩,建立库伦+粘滞+Stribeck摩擦模型;最后,设计基于摩擦模型的前馈补偿控制器抑制非线性摩擦以提高系统控制精度.实验结果显示,与传统PID控制方法相比,伺服系统加入基于摩擦模型的前馈补偿之后,角速率误差曲线峰峰值减小28.2%,角速率误差均方值减小25.7%;表明通过基于摩擦模型的前馈补偿可以有效抑制非线性摩擦引起的角速率误差,提高伺服系统的控制精度.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	韩邦成	北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院	66	708	16.0	23.0
2	李海涛	北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院	36	204	8.0	12.0
3	马纪军	北京航空航天大学新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室	1	36	1.0	1.0