直線伺服系統(tǒng)諧振分析及其抑制研究.pdf

1、直線伺服系統(tǒng)的機(jī)械柔順性會(huì)造成系統(tǒng)在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械剛度的不足，控制參數(shù)不合理以及運(yùn)動(dòng)過程中的負(fù)載質(zhì)量的變化容易造成系統(tǒng)伺服動(dòng)剛度的不足，從而使系統(tǒng)產(chǎn)生諧振現(xiàn)象，直線伺服系統(tǒng)諧振嚴(yán)重降低系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。因此，需要設(shè)計(jì)諧振辨識(shí)及諧振抑制方案以提升直線伺服系統(tǒng)性能。
　　本文在理論分析的基礎(chǔ)上，將仿真研究與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合，在對(duì)伺服系統(tǒng)諧振的主要影響因素分析研究的基礎(chǔ)上針對(duì)諧振進(jìn)行辨識(shí)及抑制研究。
　　首先，本文在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有伺服系統(tǒng)

2、的基礎(chǔ)上進(jìn)行理論分析，利用SIMULINK軟件建立起直線伺服系統(tǒng)控制模型，同時(shí)構(gòu)建出系統(tǒng)機(jī)械諧振模型和伺服動(dòng)剛度模型，根據(jù)機(jī)械諧振模型進(jìn)行諧振特性分析，并且針對(duì)影響系統(tǒng)伺服動(dòng)剛度的主要因素進(jìn)行研究，研究結(jié)果表明：負(fù)載質(zhì)量和控制系統(tǒng)參數(shù)是影響伺服動(dòng)剛度的主要因素。
　　論文中對(duì)負(fù)載質(zhì)量引起的系統(tǒng)諧振的辨識(shí)采用遞推最小二乘辨識(shí)方法。對(duì)遞推最小二乘辨識(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：遞推最小二乘辨識(shí)法適用于伺服系統(tǒng)在線諧振辨識(shí)，具有收斂波動(dòng)小，收斂速度

3、快，精度高的優(yōu)點(diǎn)。因此，特別適用于直線伺服系統(tǒng)運(yùn)行過程中諧振辨識(shí)。
　　其次，在功率譜辨識(shí)的基礎(chǔ)上利用陷波濾波器抑制機(jī)械諧振，仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果都獲得了較好的抑制諧振效果。針對(duì)伺服動(dòng)剛度不足造成的諧振，在諧振辨識(shí)的基礎(chǔ)上采用積分諧振抑制（Integral Resonant Control，簡稱IRC）方法進(jìn)行諧振抑制，通過計(jì)算機(jī)仿真和實(shí)際平臺(tái)測(cè)試的方法在時(shí)域和頻域?qū)RC進(jìn)行了較為深入的研究，仿真結(jié)果表明：IRC用于諧振抑制具有較理想