螺旋銑偏心控制系統(tǒng)摩擦補(bǔ)償研究.pdf

1、螺旋銑孔技術(shù)在加工航空難加工材料時具有明顯優(yōu)勢，已廣泛應(yīng)用于航空制造領(lǐng)域。浙江大學(xué)飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)首次設(shè)計(jì)出中空式直驅(qū)電機(jī)配合偏心套筒結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)加工孔徑自動調(diào)整的新型螺旋銑孔設(shè)備。然而偏心套筒間直接依靠摩擦傳動的結(jié)構(gòu)極大影響偏心軸的高精度定位和低速性能。本文以螺旋銑偏心軸為研究對象，針對偏心套筒間的非線性摩擦力，開展自適應(yīng)摩擦補(bǔ)償方法的仿真和應(yīng)用研究。具體研究內(nèi)容如下：
　　第一章緒論。介紹論文研究背景，綜述摩擦模型和摩擦

2、補(bǔ)償方法研究發(fā)展現(xiàn)狀，并給出論文主要研究內(nèi)容。
　　第二章針對螺旋銑孔技術(shù)，從工作原理、硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)三個方面詳細(xì)描述螺旋銑末端執(zhí)行器的系統(tǒng)構(gòu)成。針對其偏心軸控制系統(tǒng)，對制孔孔徑自動調(diào)節(jié)原理、相應(yīng)控制元器件以及系統(tǒng)控制難點(diǎn)進(jìn)行分析，最后建立該偏心軸控制系統(tǒng)的動力學(xué)模型。
　　第三章分別采用摩擦參數(shù)一致性變化和非一致性交化的LuGre摩擦模型描述螺旋銑偏心軸控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)狀態(tài)觀測器估計(jì)摩擦模型中不可測的內(nèi)部狀態(tài)變量，采用B

3、ackstepping方法設(shè)計(jì)自適應(yīng)控制器，并利用Lyapunov方法證明系統(tǒng)的穩(wěn)定性。最后通過MATLAB仿真對比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所設(shè)計(jì)控制器的有效性。
　　第四章以直驅(qū)電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺為對象進(jìn)行自適應(yīng)摩擦補(bǔ)償控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究。構(gòu)建直驅(qū)電機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺，進(jìn)行摩擦參數(shù)辨識和自適應(yīng)控制器相關(guān)參數(shù)優(yōu)化，并詳細(xì)研究在MechaWare環(huán)境下自適應(yīng)摩擦補(bǔ)償控制器的實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)位置伺服和低速跟蹤實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:與PID控制相比，采用自適應(yīng)摩擦補(bǔ)償?shù)目刂?/p>