含誤差諧波齒輪系統(tǒng)的建模與運(yùn)動(dòng)控制.pdf

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

2、。
　　本文首先對(duì)諧波齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了分析，然后綜合考慮嚙合摩擦、扭轉(zhuǎn)剛度、齒間側(cè)隙、傳動(dòng)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(dòng)力學(xué)模型，最后采用PID控制器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)控制,并對(duì)閉環(huán)控制前后的系統(tǒng)傳動(dòng)誤差進(jìn)行比較與分析。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)諧波齒輪系統(tǒng)傳動(dòng)誤差的補(bǔ)償研究，本文主要研究了以下幾方面的內(nèi)容：
　　1）對(duì)諧波齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中的兩個(gè)主要非線性因素（扭轉(zhuǎn)剛度和側(cè)隙）進(jìn)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(chǔ)上，對(duì)側(cè)隙模型進(jìn)行了改進(jìn)。
　　2）在幾種典型動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，并結(jié)合對(duì)諧波齒輪結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)原理的分析，綜合考慮多種非線性因素，建立了新的動(dòng)力學(xué)模型。
　　3）采用PID閉環(huán)控制的方法對(duì)諧波齒輪系統(tǒng)的傳動(dòng)誤差進(jìn)行控制補(bǔ)償，并對(duì)系統(tǒng)仿真輸出的誤差進(jìn)行分析，得知PID閉環(huán)控制可以對(duì)諧波齒輪系統(tǒng)的傳動(dòng)誤差起到明顯的補(bǔ)償作用。
　　4）把諧波齒輪系統(tǒng)簡(jiǎn)化成一個(gè)線性的二