论文部分内容阅读
在伺服系统中,由于普遍存在着柔性连接负载的情况,会使系统产生机械谐振现象,从而影响零件的寿命,同时对系统的控制性能和精度都有影响,甚至还可能发生轴断等现象。因此,本文针对机械谐振的抑制研究具有重要研究意义。主要研究内容如下:首先建立柔性连接的二惯量伺服系统数学模型,着重分析系统弹性连接负载的部分。根据数学模型,从原理上解释扭转振动产生的原因,分析刚度系数、电机惯量以及负载惯量对谐振频率的影响。并从稳定性和动态性能两方面,进一步分析谐振对系统的影响。通过对比不同谐振频率辨识方法的特点以及其适用情况,指出传统的辨识方法,在高阻尼情况下辨识结果存在偏差,并运用描述函数法分析了问题产生的原因。为解决该问题,本文运用直接寻找谐振峰值频率的方法辨识谐振点。该方法将频率辨识问题转换为求函数极值的问题,简化谐振频率辨识的过程。通过仿真,验证该方法在阻尼系数较高的情况下,仍然可以准确的确定谐振频率。对双T型陷波滤波器进行改进设计,改善了传统陷波滤波器调节不灵活的问题。基于谐振模型和谐振频率的辨识,给出陷波滤波器参数的确定原则和方法。分析陷波滤波器对系统的影响,采用等效离散的方法设计了陷波数字滤波器,并通过仿真验证该方法的有效性。最后对所提方法进行仿真和实验验证。采用MATLAB软件对整个伺服系统进行模型建立,对比添加陷波滤波器前后的系统响应波形,验证方法的有效性。基于双惯量系统的结构,设计了机械谐振抑制实验平台。给出谐振频率辨识和陷波器参数设计在实际应用中的实现方法。通过实验验证方法的可行性和有效性。