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(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CN107026585A(43)申请公布日2017.08.08(21)申请号201710271754.4(22)申请日2017.04.24(71)申请人闽江学院地址350108福建省福州市闽侯县上街镇溪源宫路200号(72)发明人傅平(74)专利代理机构福州元创专利商标代理有限公司35100代理人蔡学俊(51)Int.Cl.H02N2/14(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种超声波电机伺服控制系统摩擦力滞回控制方法(57)摘要本发明涉及一种超声波电机伺服控制系统摩擦力滞回控制方法,其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控制系统,所述控制系统与超声波电机的输入端相连;上述系统采用摩擦力滞回控制方法。本发明不仅控制准确度高,而且结构简单、紧凑,使用效果好。CN107026585ACN107026585A权利要求书1/2页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控制系统,所述控制系统与超声波电机的输入端相连;步骤S2:所述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,和F0分别是θ、M和F0的估计,F0是外部负载FL的未知界限。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:2CN107026585A权利要求书2/2页瞬态速度跟踪误差性能由下式给出:其中,c1为固定增益。3CN107026585A说明书1/6页一种超声波电机伺服控制系统摩擦力滞回控制方法技术领域[0001]本发明涉及电机控制器领域,特别是一种超声波电机伺服控制系统摩擦力滞回控制方法。背景技术[0002]现有的超声波电机伺服控制系统的设计中由于力矩-速度滞回的存在,使得系统的性能受到影响,对周期重复信号控制时有一定的误差。为了改善跟随的控制效果,我们设计了基于滞回补偿控制的超声波电机伺服控制系统。从力矩-速度跟随的实作结果中,我们发现系统在力矩速度关系基本是线性,且参数的变动、噪声、交叉耦合的干扰和摩擦力等因素几乎无法对于力矩输出造成影响,故基于滞回补偿控制的超声波电机伺服控制系统能有效的增进系统的控制效能,并进一步减少系统对于不确定性的影响程度,因此电机的力矩与速度控制可以获得较好的动态特性。发明内容[0003]有鉴于此,本发明的目的是提出一种超声波电机伺服控制系统摩擦力滞回控制方法,不仅控制准确度高,而且结构简单、紧凑,使用效果好。[0004]本发明采用以下方案实现:一种超声波电机伺服控制系统摩擦力滞回控制方法,具体包括以下步骤:[0005]步骤S1:提供超声波电机伺服控制系统,所述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