原创 怎样克服摩擦对伺服系统的影响

2007-3-19 22:11 4646 10 10 分类: 工业电子

           怎样克服摩擦对伺服系统的影响




  伺服系统多数是执行电动机拖动传动机构及控制对象进行机械运动,在传动过程中不可避免存在摩擦,反映在传动轴上就是摩擦力矩.其又分为粘性摩擦,静摩擦和库仑摩擦力矩.


  粘性摩擦力矩:Mb=b*ω     式中b为阻尼系数,ω为角速度.


  静摩擦力矩: Ms为速度为零时的摩擦力矩.


  库仑摩擦力矩:Mc是一个常值力矩,作用方向总与运动方向相反.


  受到三种摩擦力矩的影响,伺服系统在低速跟踪运行时会出现跳动,爬行现象.如何消除这种影响呢?


  1.最简单的办法是在设计机械传动部分时,合理选用传动的方式,传动机构的材料,增加轴面表面光洁度,增加润滑,尽量减小静摩擦和库仑摩擦;


  2.选用的伺服电动机的机械特性要硬,例如低速电动机可选用力矩电动机,在伺服系统中也可采用速度负反馈增加机械特性的刚度;


  3.在相同的跟踪速度条件下,增大运动部件的转动惯量,也有利于平滑摩擦引起的速度波动,改善低速跟踪的平滑性;


  4.在伺服系统的幅频特性中增加中频带的宽度,以降低系统零输入响应的振荡性,也可以增加低速平滑跟踪的范围;


  5.采用PWM控制方式,这种驱动方式使电动机轴产生微小颤动,这样就克服了静摩擦,使电动机轴承受的摩擦均为库仑摩擦,这种高频颤动使静摩擦的非线性特性得到线性化,成为改善系统低速平滑性的有效措施.


Mon Mar 19 2007


22:11:15 UTC+0800

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