【摘 要】
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为了改善高频纵振减摩气缸的运动伺服控制精度，设计了一款基于压电叠堆逆压电效应和振动减摩原理的新型高频纵振减摩的气缸，期望通过高频振动减弱气缸摩擦的不确定性和负阻尼特性。考虑到阀控缸气动系统是一个强非线性系统，基于模型的非线性控制器是实现高精度运动轨迹跟踪控制的首选。滑模控制作为一种较常用的非线性控制算法，对建模误差、未建模动态和外部扰动有很强的鲁棒性。为此，构建了一个基于模型的积分滑模控制器进行轨
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目（52075223）； 中国博士后科学基金资助项目（2021M691308）； 江苏省博士后科研资助计划资助项目（2021K261B）；
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为了改善高频纵振减摩气缸的运动伺服控制精度，设计了一款基于压电叠堆逆压电效应和振动减摩原理的新型高频纵振减摩的气缸，期望通过高频振动减弱气缸摩擦的不确定性和负阻尼特性。考虑到阀控缸气动系统是一个强非线性系统，基于模型的非线性控制器是实现高精度运动轨迹跟踪控制的首选。滑模控制作为一种较常用的非线性控制算法，对建模误差、未建模动态和外部扰动有很强的鲁棒性。为此，构建了一个基于模型的积分滑模控制器进行轨迹跟踪试验。试验结果表明：高频纵向振动不仅能减小气缸的摩擦力，还能有效提高气缸的运动轨迹跟踪精度；所设计基于模型的非线性滑模控制器是有效的，在跟踪频率为0.25 Hz和0.125 Hz的正弦参考轨迹时，最大轨迹跟踪误差分别减少了19.61%和23.29%。采用高频振动减少摩擦的方式能够提高气缸运动控制精度，可满足对气缸高精度控制要求的场合。
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