改进型LuGre模型的负载模拟器摩擦补偿

分析了摩擦对电液负载模拟器跟踪性能的影响,针对传统基于LuGre模型固定参数补偿方法,综合大量摩擦实验及叶片式液压马达摩擦特性,提出了最大动静摩擦力矩可变的改进型LuGre摩擦模型,并进行了参数辨识,在此基础上根据结构不变原理,分析设计了前馈补偿器.实验结果表明:基于改进型LuGre摩擦模型的前馈补偿器有效抑制了摩擦对加载性能的影响,提高了力矩跟踪精度及消除多余力水平,也验证了改进型LuGre摩擦模型的有效性.

Coulomb干摩擦模型与LuGre摩擦模型的分析与比较

分析比较Coulomb干摩擦模型和LuGre摩擦模型的特点。Coulomb干摩擦模型形式简单,能较好地反映stick-slip运动状态的切换,但不能反映对系统动态响应有直接影响的不同的摩擦现象,且其不连续性也给数值仿真带来了困难。LuGre摩擦模型能捕捉滑动速度变化时摩擦力的变化,使其适用于stick-slip运动的研究,然而其参数的确定十分困难,且在数值计算时需要取较小的步长才能进行求解,计算效率较低。分别应用这两种模型仿真分析含摩擦滑移铰平面刚体的stick-slip现象,通过具体算例对数值方法进行说明,并给出了结论。

重载发射装置俯仰伺服系统自适应鲁棒控制

重载导弹发射装置的俯仰系统,大都采用非对称液压缸驱动,具有非线性强、重载偏心距大等特点。针对由电液伺服驱动的导弹发射装置俯仰系统的非线性控制问题,基于独立阀口节流过程,建立伺服阀压力流量非线性方程。在负载动态方程中,兼顾机构非线性,并以光滑型LuGre摩擦模型描述系统的摩擦动态,建立了系统的非线性状态空间数学模型。为克服系统的严重非线性和不确定性对俯仰过程控制的影响,提出了一种自适应鲁棒控制策略,该策略通过自适应方法来处理系统的参数不确定性,同时运用非线性鲁棒反馈控制来处理模型补偿误差以及外来扰动。Lyapunov稳定性分析表明,提出的自适应鲁棒控制策略具有闭环稳定性和优良的控制性能。仿真结果表明,与经典的PID控制算法相比,所设计控制器具有更优异的跟踪性能以及良好的参数自适应收敛性。