伺服系統(tǒng)機械諧振機理與抑制方法分析

夏 超，那學(xué)智，柴曉慧，宋 濤

(北京自動化控制設(shè)備研究所，北京100074)

伺服系統(tǒng)機械諧振機理與抑制方法分析

夏 超，那學(xué)智，柴曉慧，宋 濤

(北京自動化控制設(shè)備研究所，北京100074)

現(xiàn)今高性能伺服系統(tǒng)對系統(tǒng)帶寬提出了越來越高的要求，而傳動軸、聯(lián)軸器、減速器等傳動機構(gòu)均存在一定的彈性，使得系統(tǒng)具有一定頻率的諧振點。當(dāng)系統(tǒng)帶寬覆蓋該諧振頻率時，系統(tǒng)就會發(fā)生機械諧振現(xiàn)象。尤其對減速器等必然存在傳動間隙的傳動裝置，間隙的存在極大地降低了傳動剛度，并加劇諧振帶來的危害。在分析伺服系統(tǒng)機械諧振產(chǎn)生機理的基礎(chǔ)上，對目前國內(nèi)外關(guān)于抑制機械諧振的各種方法進行了介紹與分析。針對舵系統(tǒng)應(yīng)用背景指出了幾種具有良好應(yīng)用前景的抑制方法，并著重進行了分析與研究。

伺服系統(tǒng)；間隙；機械諧振；諧振抑制

0 引言

在伺服系統(tǒng)中，一般需要通過傳動機構(gòu)，如傳動軸、聯(lián)軸器、減速器等來連接伺服電機與負(fù)載。而實際的傳動機構(gòu)均會存在一定的彈性，這樣就使得系統(tǒng)本身存在一定的諧振頻率。隨著當(dāng)今高性能伺服系統(tǒng)帶寬的增加，往往會覆蓋該諧振頻率，而導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生機械諧振。機械諧振會影響系統(tǒng)的控制性能和精度，甚至損害傳動裝置、燒毀電機。尤其是使用減速器的場合，傳動間隙的存在會大大降低傳動剛度，使得系統(tǒng)更加容易發(fā)生機械諧振，加劇諧振所帶來的危害。

一般可以從機械設(shè)計和控制率設(shè)計兩個方面來抑制伺服系統(tǒng)的機械諧振?！?br>