多电机伺服系统：间隙与摩擦同步跟踪控制

"带有间隙和摩擦的多电机驱动伺服系统的同步和跟踪控制" 本文深入探讨了多电机驱动伺服系统在存在间隙和摩擦情况下的同步与跟踪控制策略。研究的焦点是一个创新的开关控制器设计，该设计结合了反向间隙补偿和摩擦补偿机制，以实现多个电机和负载位置的精确跟踪。控制器分为两个主要部分：接触模式下的同步和跟踪控制，以及鲁棒间隙模式控制。 在接触模式下，同步和跟踪控制部分旨在解决速度同步与负载跟踪间的耦合问题。通过引入交换平面，即一种数学工具，可以有效地分离这两个控制任务，从而提高系统的性能。交换平面的引入使得负载跟踪和速度的L1性能初始化成为可能，确保了系统的同步行为并优化了瞬态性能。 在间隙模式下，考虑到可能存在的不确定性，如摩擦和其他未知函数，采用了Chebyshev神经网络进行补偿。Chebyshev神经网络以其强大的非线性逼近能力，能有效地处理系统的非线性特性，尤其是间隙和摩擦的影响。此外，文章还提到了在反冲模式下采用的鲁棒控制策略，它能确保系统以指数速率穿越间隙，同时消除由于LuGre摩擦模型引起的低速爬行现象，进一步提高了控制精度和稳定性。 为了验证所提出的控制策略的有效性和可靠性，作者对一个四电机驱动伺服系统进行了仿真研究。仿真结果证明了该控制器能够有效地解决多电机系统在实际应用中面临的复杂动态问题，实现了预期的控制目标，即速度同步和负载的精确跟踪。 该研究为多电机驱动伺服系统提供了重要的理论依据和技术支持，特别是在有间隙和摩擦的恶劣工况下，对于提升系统的整体性能和控制精度具有重要意义。这为未来实际工程中的伺服系统设计和优化提供了新的思路和方法。