交流永磁伺服系統(tǒng)定位末端抖動抑制.pdf

1、在伺服系統(tǒng)中,特別對位置伺服來說,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,加上實際系統(tǒng)中不可避免的存在采樣延時等滯后環(huán)節(jié),會使得伺服系統(tǒng)在定位時出現超調甚至抖振,從而影響系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度。此外,在工業(yè)機器人等伺服系統(tǒng)的應用中,一些彈性傳動裝置經常被廣泛利用。這些彈性傳動裝置會引起位置傳輸的滯后誤差,引入抖振點,這樣伺服系統(tǒng)由高轉速突然定位的時候,其負載末端會發(fā)生強烈的抖振現象。定位抖動現象會嚴重影響被

2、加工工件的表面質量,長期作用還會造成機械聯接裝置的磨損,損壞機床,嚴重時會釀成生產事故。
　　本文首先研究了帶剛性負載條件下伺服系統(tǒng)定位末端抖動。伺服系統(tǒng)由于位置環(huán)控制環(huán)路較長,采樣延時問題嚴重,定位時往往會出現超調甚至抖振,需要通過參數整定方法加以抑制。本文采用基于模型的頻域參數整定法,對剛性負載條件下的伺服系統(tǒng)建立了數學模型,基于負載轉動慣量辨識結果和位置環(huán)帶寬的期望指標,從頻域角度進行分析推導,得到了一套位置環(huán)參數整定方法,

3、從而優(yōu)化了剛性負載伺服系統(tǒng)的定位性能。
　　然后在剛性負載條件下伺服系統(tǒng)定位性能優(yōu)化研究的基礎上,著重分析了帶彈性傳動裝置的伺服系統(tǒng)定位末端抖動及其抑制。論文通過對彈性傳動裝置建立了雙慣量傳函模型,根據系統(tǒng)Bode圖和根軌跡,分析了帶彈性負載伺服系統(tǒng)定位末端抖動成因,并選用被動濾波方式對定位末端抖動進行抑制。采用快速傅里葉頻譜辨識方法對伺服系統(tǒng)定位末端抖振頻率進行辨識,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定位末端