基于LuGre摩擦模型的氣缸摩擦力實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、氣缸作為氣動(dòng)系統(tǒng)中最常見的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)中。近年來，隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，氣動(dòng)技術(shù)與微電子技術(shù)相結(jié)合，氣動(dòng)伺服系統(tǒng)，特別是氣缸位置伺服控制系統(tǒng)得到越來越廣泛的應(yīng)用，以滿足工業(yè)設(shè)備的自動(dòng)控制要求。然而，氣動(dòng)系統(tǒng)本身有不少不利于精確控制的弱點(diǎn)，其剛度比較差，非線性強(qiáng)。氣缸的摩擦力特性，特別是低速狀態(tài)下的摩擦力特性是影響其非線性的最主要因素之一，研究并掌握其特性對(duì)于更精確的伺服控制和爬行預(yù)測(cè)具

2、有重要意義。
　　 對(duì)此，本課題綜觀國內(nèi)外氣缸摩擦力研究現(xiàn)狀，在分析比較各種摩擦力模型和簡(jiǎn)要分析氣缸摩擦力影響因素的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室原有條件建立基于伺服電機(jī)的被動(dòng)式氣缸摩擦力測(cè)試臺(tái)，實(shí)現(xiàn)被測(cè)氣缸兩腔氣壓與速度的獨(dú)立控制。并以一無桿氣缸和一單出桿氣缸為例對(duì)其在不同氣壓、速度下的摩擦力進(jìn)行測(cè)試分析，提出基于LuGre摩擦模型的各個(gè)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)參數(shù)辨識(shí)和建模方法，并進(jìn)一步研究供氣壓力和兩腔壓差對(duì)各個(gè)參數(shù)的影響，得出給定工作壓力下被測(cè)氣

3、缸的摩擦力模型。最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)于如何合理、有效率地測(cè)量和描述氣缸摩擦力特性，提出了自己的一些有益建議。
　　 本論文主要分為四個(gè)章節(jié)：
　　 第一章本文的緒論部分，主要介紹了氣動(dòng)技術(shù)、氣缸的特點(diǎn)和應(yīng)用現(xiàn)狀，以及國內(nèi)外對(duì)氣缸摩擦力的研究現(xiàn)狀，并由此引出本論文的主要研究內(nèi)容。
　　 第二章首先介紹了各種典型的摩擦現(xiàn)象，接著分析比較了現(xiàn)有的各種摩擦力靜態(tài)和動(dòng)態(tài)模型，簡(jiǎn)要分析了氣缸摩擦力的影響因素，為摩擦力測(cè)試臺(tái)的