帶傳動間隙的彈性負載系統(tǒng)機械諧振機理分析及抑制.pdf

1、在交流伺服系統(tǒng)中，傳動軸、聯(lián)軸器等是連接驅動側與負載側的主要傳動裝置。而實際的傳動裝置會存在一定的彈性，彈性負載的引入就會產(chǎn)生機械諧振現(xiàn)象。機械諧振會影響系統(tǒng)控制性能及精度，甚至導致系統(tǒng)失穩(wěn)，嚴重的情況還會對機械傳動裝置產(chǎn)生損害，比如磨損、斷軸等。實際系統(tǒng)中的傳動間隙是很難避免的，傳動間隙的存在會加劇諧振的危害，并會帶來其他沖擊等更為嚴重的損害，而目前傳統(tǒng)的機械諧振抑制手段不能有效的對含間隙的機械諧振進行抑制。所以解決含間隙的機械諧振問

2、題具有重要的實際意義。
　　本論文針對含傳動間隙的雙慣量彈性系統(tǒng)在控制角度分析了機械諧振的情況，并針對含諧振系統(tǒng)利用快速頻率特性獲取方法獲得諧振 Bode圖，進而得到諧振特性方便被動抑制方式的實施。提出一種可以應用在含間隙諧振系統(tǒng)的有效抑制機械諧振的方法，并能實現(xiàn)軸矩的任意調節(jié)。
　　本文首先研究了不含間隙的機械諧振機理，包括諧振模型、連續(xù)和離散情況的諧振特性等。得到連續(xù)系統(tǒng)的諧振頻率為抗諧振頻率，離散系統(tǒng)的諧振頻率為自然諧

3、振頻率的結論。進一步加入間隙非線性因素，分析間隙對諧振特性的影響，明確了間隙對原有諧振的負面影響。間隙相當于減小了彈性系數(shù)，隨著間隙的增大，諧振頻率降低諧振幅值加大。
　　由于常規(guī)掃頻方式會對諧振系統(tǒng)產(chǎn)生潛在危害，所以隨后針對常規(guī)的被動抑制諧振手段分析并提出基于偽隨機序列信號和基于 Chirp信號的快速頻率特性獲取方法。通過仿真及實驗驗證了該方法能做到快速、準確的獲取系統(tǒng)開環(huán)頻率特性，進而得到諧振特性。
　　最后針對含間隙的