导读:本文包含了摩擦建模与补偿论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:切换理论,参数辨识,多工况,摩擦补偿
摩擦建模与补偿论文文献综述
崔宁豪,张倩,李国丽[1]（2019）在《基于切换系统理论的伺服转台摩擦建模与补偿》一文中研究指出为了降低非线性摩擦因素对伺服转台的影响,提高系统的跟踪性能,本文提出了一种基于切换理论的伺服转台摩擦建模和补偿方法。该模型用LuGre摩擦模型和Stribeck摩擦模型分别表征在启动阶段和平稳运行工况下转台内部的摩擦特性。首先采用遗传算法分别辨识模型动静态参数,然后以转台速度和刚鬃形变的程度作为切换条件,基于切换系统理论获得的摩擦模型,最后在原有PID控制的基础上结合摩擦补偿,实现基于切换摩擦模型的复合控制。未加入补偿时的动态跟踪误差平均值约为0.01425 rad/s,而加上补偿之后速度跟踪误差平均值降低为0.00192 rad/s,对补偿前后的跟踪数据进行残差分析的结果也证明了该模型的有效性。实验结果表明该切换摩擦模型能直观、精确地描述伺服转台的摩擦特性,基于该摩擦模型的反馈补偿能减小系统的跟踪误差,提高系统的跟踪性能。(本文来源于《微电机》期刊2019年10期）
李琳,林燕龙,邹焱飚[2]（2019）在《Scara机器人关节摩擦建模与补偿的实验与仿真》一文中研究指出针对关节摩擦力引起Scara机器人定位精度变差的问题,对机器人关节摩擦力进行建模、辨识和补偿。提出了一种可用于工作空间受限机器人的摩擦力辨识方法,使用Lugre摩擦模型对机器人关节摩擦力进行描述,通过让机器人跟踪正弦曲线,建立摩擦力矩与关节速度的映射关系,并对其摩擦参数进行辨识。设计了自适应控制方法对机器人进行控制。利用Scara机器人进行实验验证与仿真,仿真结果表明辨识得到的摩擦参数具有较高的精度。实验结果表明所提出的自适应控制方法能有效提高机器人的关节定位精度和大幅减小机器人末端加速度。(本文来源于《系统仿真学报》期刊2019年08期）
吴晓敏,刘暾东,贺苗,高凤强,邵桂芳[3]（2018）在《机器人关节摩擦建模与补偿研究》一文中研究指出为了降低温度变化导致机器人关节摩擦补偿失效、跟踪精度降低的问题,提出一种考虑温度变化的Stribeck摩擦改进模型。通过非线性最小二乘法建立系统参数辨识模型,利用L-M (Levenberg-Marquardt)法对该模型进行迭代求解,建立温度影响下的非线性Stribeck摩擦模型。为验证模型的有效性,引入基于摩擦模型的前馈补偿方法,设计了机器人关节的轨迹跟踪实验。实验结果表明,改进的Stribeck摩擦模型能够准确地描述不同温度下摩擦的变化规律;与基于常规Stribeck摩擦模型补偿相比较,该模型的应用能进一步提高六轴机器人关节跟踪精度。(本文来源于《仪器仪表学报》期刊2018年10期）
杜付鑫[4]（2018）在《双轴差速式微量进给伺服系统摩擦建模分析与补偿研究》一文中研究指出精密微量驱动进给技术已成为精密加工及超精密加工发展的主要瓶颈之一,如何使数控机床及加工中心的刀具或工件实现精确、均匀的微量位移一直是困扰国内外研究人员的技术难题。基于滚动接触组件的常规驱动进给系统,因受到低速非线性爬行的干扰,很难实现高精度微量进给。目前,宏微复合驱动是一种能同时满足高精度和大行程的驱动进给技术,通过基于智能材料的微动台有较高的定位精度和动态响应速度,通过宏动台实现了大行程进给,但微动台的智能材料所固有的非线性迟滞问题,不但增加了控制难度,也影响了定位精度。因此,本文作者导师基于“螺母旋转型”滚珠丝杠传动副与极小差速合成原理,提出了一种“双轴差速式微量进给伺服系统”。本文以提高双轴差速式微量进给伺服系统的控制精度为目标,围绕动态特性、非线性摩擦、热变形等影响因素,重点在摩擦建模、辨识与分析等方面展开工作,提出了较为完善的系统建模与误差补偿方法。本文的主要内容包括:(1)建立了双轴差速微量进给系统的有限元模型。通过理论分析得出系统前6阶振型,应用模态试验对差速进给系统的有限元模型准确性进行了验证。从应用角度出发,使用有限元模型分析了工作台的质量、位置和各结合部刚度对差速进给系统动态特性的影响,为系统结构优化设计和误差补偿控制策略研究提供了理论依据。(2)建立了双轴差速式微量进给伺服系统全组件摩擦模型。首先分析了进给系统滚动接触组件接触面摩擦特性的差异性。针对双轴差速系统结构和驱动方式导致其无法使用常规摩擦参数辨识方法进行辨识的问题,提出了一种全组件摩擦参数辨识方法。通过该方法对两驱动轴和工作台处摩擦参数分别进行辨识,建立进给系统的精准全组件摩擦模型。(3)建立了包含系统精确动力学模型、全组件摩擦模型的Matlab/Simulink仿真平台;基于全组件摩擦模型,提出了一种考虑驱动轴和工作台临界速度的低速进给特性分析方法,通过该方法研究了不同工况下双轴差速系统和单驱动系统的工作台速度响应,通过分析得出了两个系统的临界爬行速度,以及适合不同驱动方式的速度范围;通过实验对比验证了两种驱动模式的的低速微量进给性能和换向区速度跟踪性能。(4)研究了双轴差速系统的摩擦补偿控制方法。首先以丝杠单驱动进给系统为研究对象,设计了基于比例微分控制的前馈摩擦补偿控制算法,将基于常规摩擦模型和全组件摩擦模型的前馈摩擦补偿控制效果进行对比,验证全组件摩擦模型刻画系统摩擦特性的准确性。然后以差速进给系统为研究对象,考虑系统建模未涵盖部分与模型参数不确定部分,设计小波模糊神经网络观测器用于观测系统集中不确定度,结合二阶滑模变结构控制提出了一种智能二阶滑模摩擦补偿控制策略来提高双轴差动微进给伺服系统的位置跟踪性能。(5)建立了双轴差速系统的热误差模型。双轴差速系统的特殊机械结构使之温度场分布和常规进给机构也不同。通过求解基于“螺母旋转型”滚珠丝杠进给系统的热生成、热传导与热平衡方程组,研究了双轴差速系统温度场分布。构建了基于BP、Elman与DE-Elman神经网络的双轴差速系统轴向热误差预测模型,通过实验验证建模方法的有效性及鲁棒性。(本文来源于《山东大学》期刊2018-08-20）
罗皓[5]（2018）在《精密可变狭缝系统摩擦特性建模与补偿方法研究》一文中研究指出精密可变狭缝系统作为光刻机设备下的一个子系统,具有至关重要的作用,其性能直接影响硅片的曝光质量。精密可变狭缝系统通过控制两个方向的四个刀片完成挡光窗口的开合,配合光刻机其他系统完成光刻任务,具有高加速度和高精度,对运动控制有极高的性能指标要求。本文以精密可变狭缝系统为背景,针对系统Y方向上存在的摩擦干扰力问题进行摩擦建模与补偿,从而提高系统的跟踪精度和快速性。首先,本文从精密可变狭缝系统整体着手,分析了系统的机械结构组成和电控系统组成。列出了系统两个方向上的运动指标,并对指标进行分解,为系统的带宽设计提供理论基础。为了减小平台的机械冲击,使系统从起点平滑地运动到终点,本文针对Y向的运动指标,规划了S曲线运动轨迹。根据Y向的机械结构特点,分析摩擦存在的原因,并设计干扰力采集方案,进行实验数据采集及预处理。其次,本文根据精密可变狭缝系统摩擦特点选择Lu Gre摩擦模型进行参数辨识。Lu Gre摩擦模型参数辨识分为静态参数辨识和动态参数辨识两部分,在静态参数辨识中,设计最小二乘法和粒子群优化算法参数辨识方案,并分析二者的优缺点,通过拟合度进行选取。再次,本文将驱动器、直线电机和运动平台作为广义被控对象,设计频域辨识方案,得到被控对象的频域响应,获得被控对象的传递函数。利用已建立的摩擦模型,设计了基于摩擦模型的前馈补偿控制方案,通过仿真和实验验证了方法的有效性,获得了更高的跟踪精度与快速性。最后,本文考虑到实际系统中因机械磨损等工况改变而带来摩擦模型参数的不确定性,设计了自适应控制器。通过仿真对比了自适应控制与基于摩擦模型的前馈控制的跟踪误差,验证了自适应控制在此类问题上控制效果的优越性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
王磊[6]（2017）在《精密机械平台摩擦特性的建模和补偿方法》一文中研究指出本课题来源于国家科技重大专项“极大规模集成电路制造装备与成套工艺专项”[1],子项目“可变狭缝系统”。可变狭缝系统为光刻机曝光过程中的重要部分,其曝光过程中,竖直方向刀片组需要对重力进行补偿,本专项选用的是气缸重力补偿装置,虽然气缸运动过程中产生的摩擦力较小,但是考虑到平台的精度,对其存在的摩擦进行补偿还是很有必要的。本课题针对其狭缝扫描系统中重力补偿气缸的摩擦力问题,较深入的研究精密平台精密平台克服摩擦的理论和方法。首先,根据实际的工程背景,抽离出可变狭缝系统竖直方向重力补偿部分,根据课题的各项指标要求,对元器件进行选型,并完成该部分实际平台的搭建。之后为验证自主搭建的重力补偿系统的可行性,在该系统平台上进行初步的控制调试及实验。在此过程中,发现重力补偿气缸运动过程中产生的摩擦对实验的精度有较大的影响。其次,针对本课题的重点研究对象,即重力补偿气缸,进行研究。首先从气缸的机械结构入手,讨论重力补偿气缸的组成及工作过程,然后通过理论推导得出所选气缸的机理模型,最后对建立的模型进行仿真,探究模型在加入外界扰动的情况下,气缸的位置、内压、内部流量等的变化,得出仿真结果。针对LuGre摩擦模型进行仿真,探究LuGre摩擦模型的各个待估参数对系统的影响,得出的仿真结论为后文的参数辨识过程打下良好基础。再次,接下来,分别用最小二乘法,非线性最小二乘法,及遗传算法对摩擦参数进行辨识,对不同方法得到的辨识结果进行比较,对不同的辨识方法进行优劣势分析。然后通过实验,测得原始数据,通过测量驱动电流的间接方法得到系统中实际的摩擦力,并通过遗传算法,完成对实际系统中摩擦力模型的参数辨识。最后,通过实验对上文提出的方法进行验证,并且通过实验完成对实际系统中的摩擦力的补偿。验证了前文提出的摩擦力模型对实际系统的适用性,以及前文提出的辨识方法的辨识精确性。最后通过对比,选用实用性较高、控制效果较好的前馈控制方法,完成对实际系统重力补偿气缸部分存在的摩擦力的补偿,提高了系统的控制精度,完成最初的指标要求。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01）
赵延治,焦雷浩,吴询,刘晓晓,宋孝臣[7]（2016）在《基于摩擦及泄漏补偿的被动电液测力建模与实验研究》一文中研究指出为提高液压系统静态下基于流体压力测量其负载的测量精度,基于弹塑性变形理论及流体力学连续方程和N-S方程,分别对液压缸摩擦及泄漏进行了分析,建立了液压缸活塞密封圈与内壁接触摩擦力方程及液压缸-活塞间油液泄漏剪切力方程,得到液压缸接触摩擦力与泄漏剪切力数学模型,利用Ansys与Fluent有限元软件分别对其接触摩擦力及泄漏流场进行仿真计算分析。在此基础上,搭建了被动静态电液测力实验系统,考虑活塞密封圈与缸内壁接触摩擦和液压缸-活塞间泄漏,基于建立的摩擦及泄漏模型,补偿得到了被动电液测力系统的测量精度,并将之与线性拟合法得到的测量精度进行了对比。实验结果表明,采用基于摩擦及泄漏补偿的被动电液测力测量精度比常规线性拟合法明显提高,从而为提高电液测力测量精度提供了一种新的思路与方法。(本文来源于《制造技术与机床》期刊2016年10期）
吴洪兵[8]（2016）在《数控进给伺服系统建模及智能摩擦补偿研究》一文中研究指出为了提高数控进给伺服系统的性能,建立了伺服控制和机械进给系统相结合的综合模型,并分别设计了一种模糊PID复合控制器和一种基于遗传算法的摩擦模糊补偿控制器。仿真结果表明,模糊PID控制响应快,跟踪精度高,能够更好地满足数控进给伺服系统的性能要求。摩擦补偿控制器有效抑制了数控系统的低速爬行现象,提高了数控系统的动态性能。(本文来源于《金陵科技学院学报》期刊2016年02期）
孙炳玉,吴询,宋孝臣,焦雷浩,赵延治[9]（2016）在《基于LuGre摩擦模型补偿的动态电液测力建模与实验研究》一文中研究指出为提高电液测力系统在动态下测量其负载的精度,采用Lu Gre摩擦模型描述动态测力时摩擦力非线性特征,搭建了基于比例阀压力控制的动态电液测力系统,对其在不同油液压力、速度下的摩擦力进行测量,依据实验数据及动、静态参数辨识模型辨识得到动、静态参数,进一步研究油液压力及移动速度对Lu Gre模型中各个参数的影响,得到关于油液压力及移动速度的Lu Gre摩擦模型,之后对油液推力实时补偿,得到基于Lu Gre摩擦模型补偿的动态电液测力精度。实验结果表明,动态电液测力状态下库仑摩擦力、最大静摩擦力及动态参数随油液压力的增大而变大,粘性摩擦系数和Stribeck速度随油液压力的增大而降低;基于Lu Gre摩擦补偿的动态电液测力系统测量精度可达0.45%。(本文来源于《制造技术与机床》期刊2016年04期）
刘国华,尹增山,王龙,姚小松,刘琦[10]（2016）在《反作用轮摩擦力矩建模及过零时补偿方法研究》一文中研究指出针对碳监测卫星中使用的反作用轮的摩擦力矩特性进行了分析。采用反作用轮电机力矩的时间序列信号为分析对象,引入Dahl理论模型为依据,提出了常偏信号和振颤信号相结合的摩擦力矩补偿方法,并对信号的取值进行了研究。其中,常偏信号的取值以反作用轮力矩常值输出的统计特性为依据,振颤信号以转速频谱特性为依据。仿真实验结果表明,该方法可以有效地提高摩擦力矩补偿效果。(本文来源于《航天控制》期刊2016年01期）
摩擦建模与补偿论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对关节摩擦力引起Scara机器人定位精度变差的问题,对机器人关节摩擦力进行建模、辨识和补偿。提出了一种可用于工作空间受限机器人的摩擦力辨识方法,使用Lugre摩擦模型对机器人关节摩擦力进行描述,通过让机器人跟踪正弦曲线,建立摩擦力矩与关节速度的映射关系,并对其摩擦参数进行辨识。设计了自适应控制方法对机器人进行控制。利用Scara机器人进行实验验证与仿真,仿真结果表明辨识得到的摩擦参数具有较高的精度。实验结果表明所提出的自适应控制方法能有效提高机器人的关节定位精度和大幅减小机器人末端加速度。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
摩擦建模与补偿论文参考文献
[1].崔宁豪,张倩,李国丽.基于切换系统理论的伺服转台摩擦建模与补偿[J].微电机.2019
[2].李琳,林燕龙,邹焱飚.Scara机器人关节摩擦建模与补偿的实验与仿真[J].系统仿真学报.2019
[3].吴晓敏,刘暾东,贺苗,高凤强,邵桂芳.机器人关节摩擦建模与补偿研究[J].仪器仪表学报.2018
[4].杜付鑫.双轴差速式微量进给伺服系统摩擦建模分析与补偿研究[D].山东大学.2018
[5].罗皓.精密可变狭缝系统摩擦特性建模与补偿方法研究[D].哈尔滨工业大学.2018
[6].王磊.精密机械平台摩擦特性的建模和补偿方法[D].哈尔滨工业大学.2017
[7].赵延治,焦雷浩,吴询,刘晓晓,宋孝臣.基于摩擦及泄漏补偿的被动电液测力建模与实验研究[J].制造技术与机床.2016
[8].吴洪兵.数控进给伺服系统建模及智能摩擦补偿研究[J].金陵科技学院学报.2016
[9].孙炳玉,吴询,宋孝臣,焦雷浩,赵延治.基于LuGre摩擦模型补偿的动态电液测力建模与实验研究[J].制造技术与机床.2016
[10].刘国华,尹增山,王龙,姚小松,刘琦.反作用轮摩擦力矩建模及过零时补偿方法研究[J].航天控制.2016