基于改进型LuGre模型的自适应滑模摩擦补偿方法

为建立具有良好动态性能的开放式伺服系统，针对自适应摩擦补偿对未知建模误差和扰动抑制能力较弱的问题，提出了一种基于修正黏性摩擦 LuGre 模型的自适应滑模摩擦补偿方法．建立开放式伺服系统的动力学方程，并结合修正黏性摩擦 LuGre 模型，提出伺服系统的状态方程．根据反演设计的思想，设计自适应滑模摩擦控制器以及相应的自适应律和切换函数，并分析了其全局渐进稳定性．通过可编程多轴控制器(PMAC)实现了该补偿控制方案在开放式伺服平台的应用，并通过实验验证了其有效性．实验结果表明：与自适应摩擦补偿相比，该自适应滑模摩擦补偿方案在输入信号为正弦信号时，伺服系统的跟踪误差由±6.9,μm 降低到±4.1,μm．采用该补偿方案可有效地抑制摩擦及其他不确定干扰对伺服系统的不利影响，进一步提高伺服系统的跟踪性能．