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精密机床直线伺服系统摩擦引起的混沌研究

李洪奎

  近年来随着各种产业机械的高精度趋势,需要具备极佳定位和追踪性能的精密机床直线伺服机构。而精密机床直线伺服系统中摩擦引起的爬行、振荡、追踪误差等现象是系统高精度和快速性的严重障碍。为了克服这一障碍,本文研究了精密机床直线伺服系统中出现的爬行现象、深入分析了摩擦导致的混沌振荡,找出了低速区部分爬行与混沌的联系,并提出了基于CMAC控制系统混沌。本文综述了摩擦模型,提出了基于非线性传递函数理论分析摩擦导致的爬行现象,这种方法是一种完全解析化的方法,而且这种方法容易推广到高阶系统。本文采用LuGre Model动态摩擦力模型,较为深入地研究了精密机床直线伺服系统中由摩擦导致的混沌现象,分析了系统参数和摩擦模型对系统动力学行为的影响及通向混沌的道路,从而为系统的设计和综合提供了依据。在此基础上,采用较完善的摩擦振子模型研究了精密机床直线伺服系统的混沌振荡行为,通过数值计算和相图、功率谱、时间历程等找出由摩擦引起直线伺服系统通向混沌的途径。找出低速混沌振荡与爬行的联系,通过CMAC(小脑模型关联控制器—Cerebellar Model Articulation Controller)的方法控制混沌,进而控制了由混沌产生的爬行,仿真结果表明有很好的补偿效果。……   
[关键词]:直线伺服系统;爬行;非线性传递函数;混沌
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:沈阳工业大学2004年