一种用于减小机床伺服进给系统跟踪误差的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于减小机床伺服进给系统跟踪误差的方法，其包括如下步骤：1)对机床伺服进给系统进行建模，获得伺服进给系统的系统模型；2)建立机床伺服进给系统的摩擦力数学模型并辨识参数；3)利用卡尔曼状态观测器对伺服进给系统的位置变化进行预估，根据预估的位置变化计算伺服进给系统的补偿摩擦力，根据计算的补偿摩擦力对伺服进给系统的摩擦力进行实时动态补偿。本发明专利技术通过卡尔曼观测器实现对摩擦力的预估，并通过对摩擦力的补偿从而达到对系统跟踪误差进行精确控制的目的，使得系统能实时观测和预估摩擦力实时变化，并且在控制系统中对其进行补偿，对于减小伺服系统跟踪误差具有显著效果。

【技术实现步骤摘要】
201610068524

【技术保护点】
一种用于减小机床伺服进给系统跟踪误差的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：1)对机床伺服进给系统进行建模，获得伺服进给系统的系统模型；2)建立机床伺服进给系统的摩擦力数学模型并辨识参数；3)利用卡尔曼状态观测器对伺服进给系统的位置变化进行预估，根据预估的位置变化计算伺服进给系统的补偿摩擦力，根据计算的补偿摩擦力对伺服进给系统的摩擦力进行实时动态补偿，进而实现减少机床伺服进给系统的跟踪误差。

【技术特征摘要】
1.一种用于减小机床伺服进给系统跟踪误差的方法，其特征在于，该方法包括如下步
骤：
1)对机床伺服进给系统进行建模，获得伺服进给系统的系统模型；
2)建立机床伺服进给系统的摩擦力数学模型并辨识参数；
3)利用卡尔曼状态观测器对伺服进给系统的位置变化进行预估，根据预估的位置变化
计算伺服进给系统的补偿摩擦力，根据计算的补偿摩擦力对伺服进给系统的摩擦力进行实
时动态补偿，进而实现减少机床伺服进给系统的跟踪误差。
2.如权利要求1所述的用于减小机床伺服进给系统跟踪误差的方法，其特征在于，所述
对机床伺服进给系统进行建模，获得伺服进给系统的系统模型包括：
建立伺服进给系统的系统模型为其中，Mt表示伺服进给系统
的机械部分总的质量，Bm表示伺服电机的阻尼，Fq表示伺服进给系统的驱动力，表示
伺服进给系统的摩擦力，x表示伺服进给系统进给轴位移，z表示鬃毛平均变形。
3.如权利要求2所述的用于减小机床伺服进给系统跟踪误差的方法，其特征在于，所述
鬃毛平均变形z采用如下表达式表达：
z · = x · - δ 0 g ( x · ) z | x · | ; ]]>其中，δ0表示鬃毛刚度，fc表示库伦摩擦力，fs表示最大静摩
擦力，vs表示Stribeck效应的特征速度。
4.如权利要求2或3所述的用于减小机床伺服进给系统跟踪误差的方法，其特征在于，
所述建立机床伺服进给系统的摩擦力数学模型并辨识参数包括：
2.1)建立机床伺服进给系统的摩擦力的数学模型：
F ( x · , z ) = δ 0 z + δ 1 ( x...

【专利技术属性】
技术研发人员：李曦，徐轶，陈吉红，张艳芬，朱念念，郭永才，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42