线性压电马达驱动系统的摩擦补偿控制研究

TP273; 线性压电马达(LPCM)作为执行元件,自身明显的摩擦机理会降低系统跟踪精度,限制了它在光电跟踪领域的应用.为了克服该问题,结合线性压电马达驱动的某光电跟踪转台具体方案,针对马达摩擦驱动的原理进行分析.基于广义的Maxwell滑动(GMS)模型建立系统的摩擦模型,并分别针对滑动阶段和预滑阶段的相关模型进行参数辨识和模型校验.在控制系统中进一步设计引入摩擦前馈补偿环节,通过样机试验结果显示,对于幅值为0.174 rad、频率为0.159 Hz的等效正弦引导,在传统控制策略基础上结合采用的摩擦前馈补偿方法,系统位置跟踪均方根(RMS)误差值仅15μrad,相比Coulomb摩擦前馈补偿...

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Published in电机与控制学报 Vol. 23; no. 11; pp. 135 - 142
Main Authors 李先峰, 高慧斌, 郭旭, 张军强
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 长光禹辰信息技术与装备(青岛)有限公司,山东 青岛266000 01.11.2019
中国科学院大学,北京100049%中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春130033
长光禹辰信息技术与装备(青岛)有限公司,山东 青岛266000%中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春,130033%中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春130033
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春130033
中国科学院大学,北京100049
Subjects
光电跟踪控制
线性压电马达
广义Maxwell滑动模型
系统辨识
摩擦补偿
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ISSN1007-449X
DOI10.15938/j.emc.2019.11.017

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Summary:TP273; 线性压电马达(LPCM)作为执行元件,自身明显的摩擦机理会降低系统跟踪精度,限制了它在光电跟踪领域的应用.为了克服该问题,结合线性压电马达驱动的某光电跟踪转台具体方案,针对马达摩擦驱动的原理进行分析.基于广义的Maxwell滑动(GMS)模型建立系统的摩擦模型,并分别针对滑动阶段和预滑阶段的相关模型进行参数辨识和模型校验.在控制系统中进一步设计引入摩擦前馈补偿环节,通过样机试验结果显示,对于幅值为0.174 rad、频率为0.159 Hz的等效正弦引导,在传统控制策略基础上结合采用的摩擦前馈补偿方法,系统位置跟踪均方根(RMS)误差值仅15μrad,相比Coulomb摩擦前馈补偿的控制方法提高了42.3％,且误差尖峰削弱明显,减少了73.8％.满足光电跟踪实际应用中对线性压电马达驱动系统的要求.
ISSN:1007-449X
DOI:10.15938/j.emc.2019.11.017