含誤差諧波齒輪系統(tǒng)的建模與運動控制.pdf

1、諧波齒輪由于結構和傳動原理的特殊性，而使其傳動誤差比一般齒輪要小的多，但由于諧波齒輪主要應用在一些高精度領域，因而，傳動誤差對系統(tǒng)的影響還是不可以被忽視的。鑒于諧波齒輪傳動誤差的不可避免性，我們只能采取補償?shù)姆椒▉肀M量減小系統(tǒng)的傳動誤差。目前對諧波齒輪系統(tǒng)傳動誤差的研究主要集中在誤差源的分析、誤差幅值的理論計算、誤差值的測量等方面,而用控制方法來減小傳動誤差的研究卻幾乎沒有。因而本文對諧波齒輪系統(tǒng)的傳動誤差進行控制補償?shù)难芯渴呛苡斜匾?/p>

2、。
　　本文首先對諧波齒輪傳動系統(tǒng)進行了分析，然后綜合考慮嚙合摩擦、扭轉(zhuǎn)剛度、齒間側隙、傳動誤差及外界干擾等多種非線性因素，建立了諧波齒輪系統(tǒng)的動力學模型，最后采用PID控制器對系統(tǒng)進行閉環(huán)控制,并對閉環(huán)控制前后的系統(tǒng)傳動誤差進行比較與分析。為了實現(xiàn)對諧波齒輪系統(tǒng)傳動誤差的補償研究，本文主要研究了以下幾方面的內(nèi)容：
　　1）對諧波齒輪傳動系統(tǒng)中的兩個主要非線性因素（扭轉(zhuǎn)剛度和側隙）進行分析，建立了剛度特性曲線的“磁滯”模型，

3、該磁滯模型能夠更好的體現(xiàn)扭轉(zhuǎn)剛度的變化規(guī)律，以及在前人的基礎上，對側隙模型進行了改進。
　　2）在幾種典型動力學模型的基礎上，并結合對諧波齒輪結構及傳動原理的分析，綜合考慮多種非線性因素，建立了新的動力學模型。
　　3）采用PID閉環(huán)控制的方法對諧波齒輪系統(tǒng)的傳動誤差進行控制補償，并對系統(tǒng)仿真輸出的誤差進行分析，得知PID閉環(huán)控制可以對諧波齒輪系統(tǒng)的傳動誤差起到明顯的補償作用。
　　4）把諧波齒輪系統(tǒng)簡化成一個線性的二