[发明专利]基于时间库伦摩擦模型的伺服系统摩擦补偿方法

摘要

本发明提供一种基于时间库伦摩擦模型的伺服系统摩擦补偿方法，首先建立摩擦力随时间变化的模型，然后控制器按照时间模型输出补偿信号，根据给定信号测得的电机转速来判断补偿值的大小，抵消摩擦力矩。本方法能够有效克服摩擦力对伺服系统的影响；由于补偿值是随时间连续变化的，避免了控制器输出信号发生突变，提高了系统的鲁棒稳定性，避免了由于控制器输出突变发生的抖动现象。

主权项

一种基于时间库伦摩擦模型的伺服系统摩擦补偿方法，其特征在于，方法如下：(1)首先建立摩擦力随时间变化的库伦摩擦模型，其表达式为：F＝Fc*sgn(V)；测出电机转动时受到的摩擦力Fc，对应的控制器输出即为摩擦补偿器的最大补偿值Umax；(2)估计临界转速V0的值，将电机转速从‑V0到+V0这段时间近似作为补偿的时间段t1～t2，其中V0值的选择与伺服系统设备有关，通过实验调试来确定V0的值；(3)测量电机的转速V，如果V＞＝V0，说明电机正向运行，受到反向恒定摩擦阻力的影响，摩擦补偿值＝+Fc，对应的控制器补偿输出U(n)＝Umax；(4)如果转速V＜＝‑V0，说明电机反向运行，受到正向恒定摩擦阻力的影响，摩擦补偿值＝‑Fc，对应的控制器补偿输出U(n)＝‑Umax；(5)如果转速‑V0＜V＜+V0，则根据给定输入值的变化来判断摩擦补偿值的增减，若给定转速增加，说明此时电机转速由负到正变化，相应的摩擦补偿值应该逐渐增加，U(n)＝U(n‑1)+Δu；若给定转速减少，说明此时电机转速由正到负变化，相应的摩擦补偿值应该递减，U(n)＝U(n‑1)‑Δu；(6)每隔固定时间重复(3)～(5)的步骤。