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《基于進(jìn)給系統(tǒng)反饋信號的摩擦辨識方法》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、作者簡介：李鵬勃（1988—）,男，甘肅人，西安交通大學(xué)碩士生，研究方向?yàn)楦咚俑呔冗\(yùn)動控制技術(shù)，(E-mail)pengbo_li@126.com?；痦?xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于無傳感器的大型數(shù)控機(jī)床性能評估”（編號：50875203）；
國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃資助項(xiàng)目：難加工異形零件復(fù)合加工過程的誤差波動監(jiān)測與工藝能力評估(2011CB706805)。基于進(jìn)給系統(tǒng)反饋信號的摩擦辨識方法李鵬勃，趙飛，梅雪松，陶濤，馮斌(西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，710049西安）摘要：為了準(zhǔn)確辨識進(jìn)給系統(tǒng)摩擦特性，提高數(shù)控機(jī)床加工精度，本文以St
2、ribeck摩擦模型作為辨識對象，針對傳統(tǒng)的摩擦辨識方法存在的問題，提出了在分析加速運(yùn)動過程反饋信號的基礎(chǔ)上再進(jìn)行勻速測試的辨識方法?；谠摲椒ㄟM(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并使用EMD(EmpiricalModelDecomposition)方法和最小二乘法對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析后得到了摩擦模型的參數(shù)；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文提出的方法與傳統(tǒng)的摩擦模型辨識方法對比，具有操作簡單、節(jié)省實(shí)驗(yàn)時間和辨識準(zhǔn)確的特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：進(jìn)給系統(tǒng)；摩擦辨識；反饋信號；EMDAFrictionIdentificationMethodBasedonFeedbackSignalsofServoFeed
3、SystemLiPengbo,ZhaoFei,MeiXuesong,TaoTao，F(xiàn)engBin(SchoolofMechanicalEngineering,Xi'anJiaotongUniversity,Xi'an710049,China)Abstract:Inordertoaccuratelyidentifythefrictionstatusofservofeedsystemandimprovetheprocessingaccuracyofthenumericalcontrolmachine,thispaperselectstheStr
4、ibeckfrictionmodelandproposesanidentificationmethod,which,tosolvetheproblemsofthetraditionalone,usesconstantvelocitytestsbasedonthefeedbacksignalsanalysisofservofeedsystemduringtheaccelerationprocess.Theparametervaluesofthefrictionmodelareacquiredthroughanalyzingtheexperim
5、entaldatawiththeEMDandtheleastsquaremethod.Thecontrastbetweentheproposedmethodandthetraditionaloneshowsthenewmethodisaccurate,time-savingandeasytoconduct.Keywords：Servofeedsystem;Frictionidentification;Feedbacksignals;EMD0引言對于數(shù)控機(jī)床的伺服進(jìn)給系統(tǒng)，摩擦環(huán)節(jié)是提高系統(tǒng)性能的障礙，會使系統(tǒng)響應(yīng)出現(xiàn)爬行、振蕩或穩(wěn)態(tài)誤差[1
6、]。為了減小摩擦對數(shù)控機(jī)床性能的影響，目前主要通過兩種方法降低摩擦的影響：一是選擇合適的控制策略；二是對摩擦進(jìn)行補(bǔ)償，基于摩擦模型的補(bǔ)償方法是近年來的研究熱點(diǎn)，其關(guān)鍵是如何選擇一個合適的摩擦模型并且對模型參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的辨識[2]。Stribeck模型由于考慮了負(fù)斜率現(xiàn)象，能夠以90%的精度近似擬合低速區(qū)域的摩擦力[3]，因此本文選擇Stribeck摩擦模型作為辨識對象。摩擦模型的辨識方法主要有在線辨識方法和離線辨識方法兩類。在線辨識是利用系統(tǒng)實(shí)時運(yùn)行中得到的數(shù)據(jù)來估計(jì)摩擦模型，KaanErkorkmaz等人利用Kalman濾波器進(jìn)行了摩擦辨
7、識[4],李書訓(xùn)采用一種非線性摩擦觀測器在線測得摩擦模型[5]。在線辨識的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)崟r跟蹤系統(tǒng)摩擦模型的參數(shù)變化，但缺點(diǎn)是具有摩擦動態(tài)辨識功能的控制器設(shè)計(jì)復(fù)雜。離線辨識方法是進(jìn)行勻速測試實(shí)驗(yàn)，然后建立穩(wěn)態(tài)速度和摩擦力的關(guān)系。Johnson在沒有考慮電機(jī)影響的前提下通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到了黏性摩擦系數(shù)和庫倫摩擦力值[6]；叢爽通過調(diào)整matlab仿真參數(shù)使輸出和實(shí)際輸出一致來辨識模型參數(shù)；田政采用最小二乘法進(jìn)行了辨識[7]。離線辨識中使用的勻速測試存在一個問題：對于不同的條件，勻速測試時的速度測試范圍和測試間距很難選擇。因此，有必要尋找確定摩
8、擦非線性區(qū)對應(yīng)速度范圍的方法，來合理的規(guī)劃勻速測試時速度測試范圍和間距。為了提高參數(shù)的辨識效率和精度，提出了在分析加速運(yùn)動過程反饋信號的基礎(chǔ)上再進(jìn)行勻速測試的辨識方法。結(jié)合EMD
