一种光电稳定平台摩擦力新型补偿方法

• 作者: 常三三 高波 张高鹏 边河
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 光电平台 改进型Karnopp模型 摩擦力补偿 零速区间 线性扩张状态观测器
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 机械工程? 控制科学与工程
• 页码范围: 434-442
• 页数: 9页
• 分类号: TP273
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2021.02.011

摘要

为了进一步补偿摩擦力改善光电平台稳定精度,在经典控制方法的基础上提出一种基于摩擦模型的新型补偿方案.首先,分析传统方法抑制摩擦力的过程,提出在低速时用编码器及陀螺融合估计速度的方法改进Karnopp摩擦模型,提升零速附近的补偿能力,其次,引入扩张观测器观测并补偿系统模型与补偿模型之间的误差,以解决实际工作中系统摩擦特性随环境等因素发生漂移变化造成补偿效果下降的问题,提升补偿方法的鲁棒性.最后,为了验证该方法的有效性,在三轴摇摆台上进行速度稳定实验及稳定精度测试实验.研究结果表明:基于摩擦模型的新型补偿方法提升了零速度附近的补偿能力,速度稳定度提高了67％,隔离度提高了58％,且在摩擦模型参数摄动10％时,仍能维持较好的隔离度,表现出较强的鲁棒性.本文方法中改进型Karnopp模型与线性扩张观测器调试辨识参数少,易于工程应用,对光电平台摩擦力补偿改善稳定精度有较高实用价值.