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专利号: 2017102717544
申请人: 闽江学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种超声波电机伺服控制系统摩擦力滞回控制方法,其特征在于:包括以下步骤:

步骤S1:提供超声波电机伺服控制系统,所述超声波电机伺服控制系统包括基座和设于基座上的超声波电机,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、所述力矩传感器的信号输出端分别接至超声波电机伺服控制系统,所述超声波电机伺服控制系统与超声波电机的输入端相连;

步骤S2:所述超声波电机伺服控制系统中采用如下控制定律:

其中,Φ(t)表示摩擦补偿控制量,u(t)表示待输入的控制量, 表示中间过程的控制量,表示θ估计值的微分, 是不确定参数,D是压电定位机构的线性摩擦系数,为不确定参数, 表示 的微分,M表示受控压电定位机构的等效质量, 表示M的估计值,表示FO估计值的微分, 是FO的估计,FO是外部负载FL的未知界限, 表示滞后力FH的估计,α0表示粘滞摩擦系数, 表示α1的微分,α1是虚拟控制, 表示转子位移与给定值的误差, 表示转子位移减去给定值微分与α1后的误差,x2表示电机转子的加速度, 表示预先设定的运动轨迹的二次微分,σ0为正的常数,σ1为正的常数,σ2为正的常数,表示z的估计,z是不可测量的状态并且表示接触力的平均偏转;函数g(x)表示Stribeck效应曲线;c2、γθ、γM和γF是正的设计参数; 分别是θ、M的估计;其中,sign()表示的含义为符号函数,如果刮号里面的数据是正数,则sign()=1,如果刮号里面的数据是负数,则sign()=-1。

2.根据权利要求1所述的一种超声波电机伺服控制系统摩擦力滞回控制方法,其特征在于:所述超声波电机伺服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。

3.根据权利要求1所述的一种超声波电机伺服控制系统摩擦力滞回控制方法,其特征在于:所述步骤S2还包括:

瞬态位移跟踪误差性能由下式给出:

瞬态速度跟踪误差性能由下式给出:

其中,c1为固定增益;

其中,x(t)表示电机实际的运动轨迹曲线,xm(t)表示预先设定的运动轨迹给定曲线,表示实际运动轨迹曲线的一次微分, 表示预先设定的运动轨迹给定曲线一次微分,表示θ估计值的初始值平方, 表示M估计值的初始值平方, 表示FO估计值的初始值平方, 表示z估计值的初始值平方,||x(t)-xm(t)||2表示实际与给定的运动轨迹曲线的误差有效值, 表示表示实际与给定的运动轨迹曲线一次微分的误差有效值。