基于虚拟仪器的双电机驱动伺服系统控制方法研究

摘要

转台伺服系统作为机械传动系统的重要组成部分，被广泛应用于诸如雷达、舰炮系统、射电望远镜、导弹发射架等国防和航空航天等国家重要领域中。因此，对其控制方法的研究，开发高精度转台系统具有重要的理论意义和应用价值。
　　本文以研制一台高精度转台伺服系统为应用背景，利用虚拟仪器的开发周期短、系统灵活开放、易于和其他设备连接等优点，设计了一台基于虚拟仪器的双电机驱动转台伺服系统，并对其控制方法进行了实验研究。
　　针对转台装置双电机驱动中存在齿轮间隙的问题，设计了变偏置力矩的消除齿轮间隙的控制算法，同时利用差速耦合同步控制算法实现了双电机同步驱动，实验结果证明了方法可行性。同时，本文考虑摩擦因素对转台伺服系统低速性能的影响，基于Stribeck摩擦模型，对摩擦力矩进行了补偿，并针对转台双电机驱动的位置环控制器设计了变论域模糊控制算法，实验证明，本文摩擦力矩补偿方法在系统低速运行时性能良好，证明了基于变论域模糊的摩擦力矩补偿方法的有效性。

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1 绪论

1.1研究的背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3本文研究内容和结构

2 基于虚拟仪器的双电机驱动转台伺服系统设计

2.1 双电机驱动转台伺服系的设计思想

2.2 基于虚拟仪器的系统硬件部分设计

2.3 转台双电机的机械结构设计

2.4 本章小结

3 变偏置力矩消隙结合差速耦合负反馈同步控制方法实验验证

3.1 系统位置环控制算法

3.2 系统的消隙控制方法和同步控制策略

3.3实验验证

3.4本章小结

4 考虑摩擦因素的转台驱动系统模糊控制实验

4.1 基于摩擦模型的摩擦力矩补偿

4.2 变论域模糊控制位置环控制器

4.3 实验验证

4.4 本章小结

5总结与展望

5.1总结

5.2展望

致谢

参考文献

附录