【摘要】：柔性傳動(dòng)作為一種新型傳動(dòng)方式,具有良好的緩沖吸振能力,目前已運(yùn)用于低運(yùn)行速度、大轉(zhuǎn)矩的設(shè)備中。柔性傳動(dòng)系統(tǒng)主要是低阻尼的高階非線性系統(tǒng),傳統(tǒng)的控制方法對(duì)系統(tǒng)的性能難以保證。因此開展柔性傳動(dòng)系統(tǒng)控制研究對(duì)于工業(yè)中柔性技術(shù)的推廣有積極作用。論文以柔性傳動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象,提出一種改進(jìn)的Maxwell模型描述柔性傳動(dòng)系統(tǒng)的遲滯非線性;深入研究了分?jǐn)?shù)階PID設(shè)計(jì)方法及基于干擾觀測(cè)器的反步控制,主要目的在于解決系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)速過(guò)程中,FOPID參數(shù)整定困難問(wèn)題,并通過(guò)復(fù)合控制補(bǔ)償柔性傳動(dòng)系統(tǒng)中的遲滯非線性,以滿足系統(tǒng)的定位及抗擾等要求。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:結(jié)合Maxwell模型,分析了柔性傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、遲滯產(chǎn)生原因、表現(xiàn)形式及描述方法。提出了一種正反向阻力不對(duì)稱情況下的Maxwell遲滯模型,可描述更多遲滯形狀。對(duì)于柔性傳動(dòng)的驅(qū)動(dòng)控制部分,針對(duì)FOPID參數(shù)整定的復(fù)雜性問(wèn)題,面向常規(guī)線性系統(tǒng)和時(shí)滯系統(tǒng),分別提出了一種參數(shù)頻域整定法。以Bode理想閉環(huán)參考模型為目標(biāo),通過(guò)模型匹配及頻域擬合,將多參數(shù)的尋優(yōu)搜索問(wèn)題轉(zhuǎn)化為單變量尋優(yōu)搜索問(wèn)題。提高了搜索效率且得到了近似于參考模型的理想響應(yīng)效果,增強(qiáng)了被控系統(tǒng)的穩(wěn)定性、魯棒性及抗擾性。通過(guò)仿真對(duì)比驗(yàn)證了該方法用于線性、時(shí)滯及高階時(shí)滯系統(tǒng)的優(yōu)良控制性能。利用G-L定義與短記憶法實(shí)現(xiàn)FOPID數(shù)字化編程,并應(yīng)用于柔性傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的電機(jī)驅(qū)動(dòng),實(shí)驗(yàn)表明該方法的對(duì)線性及時(shí)滯系統(tǒng)的控制能夠達(dá)到理想效果。在傳動(dòng)末端位置控制方面,提出了一種基于DOB的反步法。利用DOB觀測(cè)模型不確定性及干擾并補(bǔ)償,聯(lián)系反步控制的系統(tǒng)分解思想,遞歸構(gòu)造閉環(huán)系統(tǒng)的Lyapunov函數(shù)獲得反饋控制器,并對(duì)具有不同擾動(dòng)的系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值仿真對(duì)比驗(yàn)證了方法有效性。結(jié)合傳動(dòng)系統(tǒng)開環(huán)測(cè)試結(jié)果,分析了遲滯等非線性的表現(xiàn)形式;建立了柔性傳動(dòng)系統(tǒng)的串聯(lián)模型;根據(jù)柔性傳動(dòng)平臺(tái)的應(yīng)用需求,結(jié)合位置環(huán)控制方法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法對(duì)柔性傳動(dòng)系統(tǒng)的有效控制。
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP273

【參考文獻(xiàn)】

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