【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于直线导轨的观测器带宽自适应摩擦力补偿方法，属于直线电机摩擦力补偿。
技术介绍
1、直线电机由于直接驱动优势，在数控机床，光刻机等高精度场合得到了广泛的应用。但是直接驱动的结构会导致扰动力对于动子的影响更为显著，进一步恶化位置控制性能。
2、在各类扰动中，摩擦力被视为一个主要的非线性扰动，尤其是在动子处于运动反转或者启动阶段，在摩擦力由静摩擦转化为动摩擦的过程中，产生的扰动影响更加显著。
3、如图1所示是直线电机采取s轨迹运动的时候的位置误差，可以看到在电机启动阶段存在很大的峰值误差，在定位阶段存在稳态误差。
技术实现思路
1、针对直线电机启动阶段和定位阶段由摩擦力造成的位置峰值位置误差大的问题，本专利技术提供一种用于直线导轨的观测器带宽自适应摩擦力补偿方法。
2、本专利技术的一种用于直线导轨的观测器带宽自适应摩擦力补偿方法，包括，
3、基于已有摩擦力lugre模型，根据在预滑动区域的动子速度v接近0，得到简化摩擦力模型，用于计算得到鬃毛平均形变量z；基于鬃毛平均形变量z计算得到摩擦力前馈值ff；
4、再由鬃毛平均形变量z计算得到观测器的带宽自适应变化律ωo；
5、在直线电机运行过程中，采用摩擦力前馈值ff进行摩擦力前馈补偿，再采用观测器对经过前馈补偿的剩余摩擦力进行快速补偿，所述观测器根据带宽自适应变化律ωo自适应调节带宽。
6、根据本专利技术的用于直线导轨的观测器带宽自适应摩擦力
7、
8、式中g(v)为描述stribeck效应的函数，fc为库伦摩擦力，fs为最大静摩擦力，vs为动子转折速度，σ0为鬃毛刚度，σ1为鬃毛阻尼，σ2为粘性摩擦系数；
9、根据动子速度v接近0，得到简化摩擦力模型：
10、
11、将公式(2)代入公式(1)中，得到鬃毛平均形变量z的计算公式：
12、
13、根据本专利技术的用于直线导轨的观测器带宽自适应摩擦力补偿方法，基于公式(3)，计算摩擦力前馈值ff：
14、ff＝σ0z。(4)
15、根据本专利技术的用于直线导轨的观测器带宽自适应摩擦力补偿方法，带宽自适应变化律ωo为：
16、
17、式中ωomin为带宽最小值，ωomax为带宽最大值，κ为正的系数，tanh为双曲正弦函数。
18、本专利技术的有益效果：本专利技术方法应用于直线电机的非线性摩擦力补偿。
19、本专利技术方法在直线电机运行过程中，实时自适应调节摩擦力观测器带宽，并实时计算摩擦力前馈值，可形成以自适应带宽观测器和摩擦力前馈结合的鲁棒摩擦力补偿方法。本专利技术方法中带宽自适应摩擦力观测器可以很好地对经过前馈补偿后的剩余摩擦力进行快速补偿，可以克服前馈摩擦力补偿不准确以及模型依赖强的问题，增强了摩擦力补偿性能。
20、经实验验证，本专利技术方法能够有效地降低启动阶段和定位阶段位置峰值误差，提升直线电机位置控制精度。
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1.一种用于直线导轨的观测器带宽自适应摩擦力补偿方法，其特征在于包括，
2.根据权利要求1所述的用于直线导轨的观测器带宽自适应摩擦力补偿方法，其特征在于，已有摩擦力LuGre模型为：
3.根据权利要求2所述的用于直线导轨的观测器带宽自适应摩擦力补偿方法，其特征在于，基于公式(3)，计算摩擦力前馈值Ff：
4.根据权利要求2所述的用于直线导轨的观测器带宽自适应摩擦力补偿方法，其特征在于，带宽自适应变化律ωo为：
【技术特征摘要】
1.一种用于直线导轨的观测器带宽自适应摩擦力补偿方法，其特征在于包括，
2.根据权利要求1所述的用于直线导轨的观测器带宽自适应摩擦力补偿方法，其特征在于，已有摩擦力lugre模型为：
3.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：王明义，康凯，崔建新，张成明，李立毅，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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