基于加速反馈的直接驱动系统低速摩擦补偿方法实验研究

本文简要地介绍了摩擦的基本原理和目前低速摩擦补偿研究的进展情况。此外，还介绍了直接驱动机器人平台及相关系统软、硬件。本文深入研究了在低速、摩擦条件下常规控制策略的控制效果。给出了三种摩擦效应对系统速度、加速度，开、闭环特性及实际运行性能的影响。作者给出了设计用于低速摩擦补偿的加速度闭环控制方法。通过对三种摩擦介质、三种任务、和不速度下的运行实验来比较有、无积分环节，引入加速度反馈补偿策略系统性能的影响。实现了系统低速运动特性的改善。实验中，摩擦材料的刚性越强，补偿效果越好。而实际工程中大量应用的是刚性极大的材料。因此可以预测加速度反馈补偿控制策略在实际应用中将会有很好的效果。实验结果证明：加速度反馈补偿策略是一种非常好的低速摩擦补偿策略。它不需要过多地了解摩擦的具体特性，不需要对原由控制方法进行大的改动，就可以大幅度地提高系统在低速、摩擦条件下的恒速跟踪、反向、及随动调节任务。同时，在中等速度时，也表现出较好的性能。它大大增强了系统的鲁棒性，具有良好的应用前景。