一种电动舵机伺服系统的间隙调节装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107152522A(43)申请公布日2017.09.12(21)申请号201710273639.0(22)申请日2017.04.24(71)申请人北京交通大学地址100044北京市海淀区西直门外上园村3号(72)发明人张文静仲维锋杨一帆韦文军(74)专利代理机构北京市商泰律师事务所11255代理人黄晓军(51)Int.Cl.F16H57/12(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种电动舵机伺服系统的间隙调节装置(57)摘要本发明提供了一种电动舵机伺服系统的间隙调节装置。主要包括：旋转螺杆、输入滑块组件和输出滑块组件。旋转螺杆与输入滑块组件相连，输入滑块组件与输出滑块组件相连。调节过程包括：旋动旋转螺杆，带动输入滑块组件发生位移，进而带动输出滑块组件产生相应的位移，调节负载齿条与减速器输出齿轮之间的间隙。本发明的装置可以调节电动舵机伺服系统中输出齿轮与负载齿条之间的间隙，为电动舵机伺服系统提供连续变化、不同特性的间隙干扰，用于电动舵机伺服系统的间隙特性分析和补偿控制算法研究。CN107152522ACN107152522A权利要求书1/1页1.一种电动舵机伺服系统的间隙调节装置，其特征在于，包括：旋转螺杆、输入滑块组件、输出滑块组件，所述旋转螺杆与所述输入滑块组件相连，所述输入滑块组件与所述输出滑块组件相连。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输入滑块组件由输入滑块和水平滑槽构成，所述水平滑槽固定在所述输入滑块上；所述输出滑块组件由输出滑块和负载齿条构成，所述负载齿条固定在所述输出滑块上，所述负载齿条末端的负载连接器固定并拖动直线运动负载。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述输入滑块组件中设有水平滑槽，所述输出滑块组件放置在所述输入滑块组件的水平滑槽内并可沿滑槽滑动。4.根据权利要求1或2或3所述的装置，其特征在于，当旋动所述旋转螺杆时，带动所述输入滑块组件滑动并产生位移，使得所述输出滑块组件产生相应的位移，改变了所述负载齿条与所述减速器输出齿轮之间的间隙。5.根据权利要求4所述的装置，其特点在于，旋动所述旋转螺杆，动态调节所述负载齿条与电动机输出齿轮之间的间隙大小，从而为电动舵机伺服系统提供特性不同的间隙干扰。6.根据权利要求5所述的装置，其特点在于，电动机旋转时，减速器输出齿轮通过负载齿条带动负载直线运动，负载的直线运动不影响所述减速器输出齿轮与所述负载齿条间的间隙大小，从而形成稳定的间隙干扰。7.根据权利要求5所述的装置，其特点在于，当旋动旋转螺杆，使旋转螺杆向减速器输出齿轮方向移动时，旋转螺杆带动输入滑块组件发生位移，输入滑块组件沿着装置底座滑槽带动输出滑块组件向靠近电动机轴方向移动，减小了负载齿条与减速器输出齿轮之间的间隙。8.根据权利要求5所述的装置，其特点在于，当旋动动旋转螺杆，使旋转螺杆向远离减速器输出齿轮方向移动时，旋转螺杆带动输入滑块组件发生位移，输入滑块组件沿着装置底座滑槽带动输出滑块组件向远离电动机轴方向移动，增大了负载齿条与减速器输出齿轮之间的间隙。2CN107152522A说明书1/4页一种电动舵机伺服系统的间隙调节装置技术领域[0001]本发明涉及伺服控制系统技术领域，尤其涉及一种电动舵机伺服系统的间隙调节装置。背景技术[0002]间隙环节产生于齿轮传动机构之间的间隙，是控制系统中常见的非线性特性。在高精度机械伺服系统中，间隙是影响伺服系统性能的一个重要非线性因素。[0003]在高精度电动舵机伺服系统中，间隙非线性干扰对系统性能的影响主要包括：[0004](1)间隙干扰降低了舵机伺服系统的稳定性；[0005](2)间隙干扰使舵机伺服系统产生相位滞后，从而影响系统的快速性；[0006](3)间隙干扰降低了舵机伺服系统的跟踪精度，增大系统的稳态误差和超调量；[0007](4)间隙干扰可能使系统承受过大的冲击，降低舵机伺服系统传动机构的可靠性和寿命。[0008]间隙干扰导致的误差主要包括：在跟踪正弦响信号时，将出现平顶现象，系统跟踪精度降低。特别是在输入信号转向的过程中，由于间隙形成空程，会产生较大的跟踪误差。[0009]因此，为电动舵机伺服系统提供连续变化的间隙干扰，对于分析间隙干扰对伺服系统性能的影响，研究间隙补偿控制算法，提高伺服系统的动态性能，具有重要的意义。发明内容[0010]本发明的实施例提供了一种电动舵机伺服系统的间隙调节装置，给出了间隙调节方法，为电动舵机伺服系统提供连续变化的间隙干扰。[0011]为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案:[0012]一种电动舵机伺服系统的间隙调节装置，包括：旋转螺杆、输入滑块组件、输出滑块组件，所述旋转螺杆与所述输入滑块