使用主动阻力矩的摩擦补偿新方法

针对旋转伺服系统中摩擦造成低速爬行和振荡现象,提出使用主动阻力矩进行摩擦补偿的方法,其原理是当伺服系统低速运行时,通过补偿系统主动增加负载阻力矩,并提高伺服系统控制器增益系数来降低系统输出调节量对摩擦力矩的灵敏度,应用灵敏度方程和稳定性理论证明了该方法的有效性。基于该方法设计了以磁流变制动器为核心的补偿系统,并将其应用于典型位置控制系统,建立仿真模型,仿真结果显示,在给定干扰力矩作用下,从零增加主动阻力矩至与干扰力矩数值比达到8时,跟踪误差波动幅值从0.45°降低至0.025°。该方法实时性好,并克服了高增益控制器容易给伺服系统带来振荡的不足,理论分析和仿真结果均表明补偿系统能有效抑制摩擦低速爬行和振荡现象。