| 1. 步進(jìn)電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的誤差特性 常規(guī)開(kāi)環(huán)步進(jìn)電機(jī)伺服系統(tǒng)精度低的原因主要由以下幾個(gè)方面的誤差因素造成的： (1)對(duì)于步進(jìn)電機(jī)，因工藝制造等方面的原因，其步距角不可能做得太小，定子、轉(zhuǎn)子各齒距間存在制造誤差，齒距不均，造成其運(yùn)動(dòng)具有步進(jìn)感，產(chǎn)生振蕩，各步距間存在步距誤差。 (2)由于一般步進(jìn)電機(jī)的功率較小，步進(jìn)伺服系統(tǒng)中一般都含有如齒輪副、絲杠螺母副等傳動(dòng)副，它們間存在間隙，致使運(yùn)動(dòng)部件位移同指令值之間出現(xiàn)多值非線性關(guān)系。 (3)系統(tǒng)傳動(dòng)鏈中各傳動(dòng)元件的制造誤差和磨損等造成傳動(dòng)誤差，并隨位移非線性變化。 (4)伺服系統(tǒng)中各傳動(dòng)元件的剛性不足，在載荷作用下產(chǎn)生彈性變形和塑性變形，且載荷不同，變形量不同，從而造成進(jìn)給脈沖被“吃掉”的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)爬行，使得輸入輸出之間也呈現(xiàn)非線性關(guān)系。 可見(jiàn)，各種非線性誤差因素的影響，必然使執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際位移偏離指令值，出現(xiàn)偏差，且呈現(xiàn)較強(qiáng)的非線性和不確定性特性。2. 閉環(huán)控制方法的確定 現(xiàn)代控制理論發(fā)展迅速，控制方法很多，應(yīng)采用方案簡(jiǎn)單且控制效果又最佳的方法設(shè)計(jì)閉環(huán)控制系統(tǒng)，由于作為被控對(duì)象的步進(jìn)電機(jī)伺服系統(tǒng)，具有較強(qiáng)的誤差非線性和不確定性，如雷達(dá)罩天線座跟蹤測(cè)量?jī)x，在跟蹤目標(biāo)時(shí)，因室外風(fēng)載荷影響而具有不確定性，致使輸入輸出的關(guān)系很難用一個(gè)數(shù)學(xué)函數(shù)式準(zhǔn)確表達(dá)，因此很難求取用于這種場(chǎng)合下的精確的步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。這樣，依據(jù)常規(guī)的控制理論和方法設(shè)計(jì)閉環(huán)控制器，其控制效果顯然不佳，甚至不能滿足要求。針對(duì)這種具有多種模糊性因素影響的被控制對(duì)象，進(jìn)行有效控制的最好的方法就是采用模糊控制理論。模糊控制論的崛起為這些問(wèn)題的解決開(kāi)辟了新的途徑。近年，基于人工智能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)代模糊控制理論已成為解決復(fù)雜、隨機(jī)、不確定、時(shí)變系統(tǒng)控制的強(qiáng)有力的數(shù)學(xué)工具。 |
