1.一种超声波电机伺服控制系统速度死区补偿控制装置,包括控制系统、基座及设置于所述基座上的超声波电机,其特征在于:所述超声波电机一侧输出轴与光电编码器相连接,另一侧输出轴与飞轮惯性负载相连接,所述飞轮惯性负载的输出轴经一联轴器与力矩传感器相连接,所述光电编码器的信号输出端、力矩传感器的信号输出端分别接至控制系统;所述控制系统包括一速度死区补偿控制器。
2.根据权利要求1所述的超声波电机伺服控制系统速度死区补偿控制装置,其特征在于:所述控制系统包括超声波电机驱动控制电路;所述超声波电机驱动控制电路包括控制芯片电路和驱动芯片电路;所述光电编码器的信号输出端与所述控制芯片电路的相应输入端相连接;所述控制芯片电路的输出端与所述驱动芯片电路的相应输入端相连接,以驱动所述驱动芯片电路,所述驱动芯片电路的驱动频率调节信号输出端和驱动半桥电路调节信号输出端分别与所述超声波电机的相应输入端相连接;所述速度死区补偿控制器设于所述控制芯片电路中。
3.一种超声波电机伺服控制系统速度死区补偿控制方法,其特征在于:控制系统中输入信号先经过死区逆算子得到结果,然后输入死区进行控制;具体包括以下步骤:步骤S1:超声波电机驱动系统的动态方程描述为:
其中Ap=-B/J,BP=J/Kt,CP=-1/J;B为阻尼系数,J为转动惯量,J>0,Kt为电流因子(Kt>0),Tf(v)为摩擦阻力力矩,TL为负载力矩,U(t)是电机的输出力矩,θr(t)为通过光电编码器测量得到的位置信号;
步骤S2:假设速度死区是对称,不对称的死区由此类比得到,死区的数学模型为:其中v(t)为输入信号,Ω[v](t)为系统的输出信号,gi为每个死区算子Jdi[v](t)的权重系数;
死区算子 为:
以上的死区算子为对称型算子,每个死区范围为[-di,di],gi、di为系统待辨识的初始参数,初始参数由系统先由给定输入控制信号得到的输出计算得到初步结果,再经过辨识修正参数: 其中Ω(v,g)为死区的数学模型计算得到结果,Y(v,g)为实际测量结果,
死区逆算子为: 其中对于v(t)≥0情况, 计算如下:
j=0,1,K n,n、K均为自然数; j=
1,2,K n;对于v(t)<0情况, 计算如下: