含间隙运动控制系统中的定位抖动和速率波动原因分析及解决措施

麻恒进，程亚静，孟凡军，罗秀芳

（北京航空精密机械研究所，北京100076）

含间隙运动控制系统中的定位抖动和速率波动原因分析及解决措施

麻恒进，程亚静，孟凡军，罗秀芳

（北京航空精密机械研究所，北京100076）

针对一类含间隙大惯量非直驱转动系统中出现的速率波动现象，利用描述函数法和计算仿真的方法进行了原因分析。在通常的解决措施如双电机消隙、机械消隙方法之外，针对一类间隙可测量的运动控制系统，提出了解决该类问题的新思路，即通过间隙的间接测量，利用反馈机制进行间隙补偿，并用小增益定理证明了其稳定性。实现了部分电气消隙的作用，在适当降低跟踪精度的情况下，消除了定位抖动，提高了速率平稳性。

运动控制；间隙；定位抖动；速率波动；间隙反馈补偿

0 引言

运动控制系统有很多应用场合，如数控机床、大型天线以及为被测件提供特定姿态的测试设备等。从定性的方面来说，一般要求定位快速准确、运动平稳、安全可靠。按传动形式一般分为直接驱动系统和非直接驱动系统，直接驱动系统在驱动电机和被驱动部件之间无其他传动环节，一般用于负载较小，动态性能和定位精度要求较高的场合，驱动电机一般选择直流或交流力矩电机；非直接驱动系统则一般选择伺服电机，再通过传动环节，如减速器、蜗轮蜗杆、齿轮齿条等驱动机构运动，一般用于负载较大，动态性能要求不高，主要实现定位和匀速运动的场合。……