模糊整定Stribeck模型提升飞行转台低速伺服精度

本文档标题《Stribeck模型模糊整定及其在转台控制中的应用 (2009年)》主要探讨了在飞行仿真转台中实现高精度低速伺服控制的关键技术。作者付永领、牛建军和王岩针对飞行转台中的阀控马达机构，提出了一个创新的控制策略，即结合Stribeck摩擦模型的状态参数模糊整定以及等效控制电压超前补偿与PID控制方法。 Stribeck模型是一个描述摩擦力随速度变化的物理模型，在机械系统中，特别是像转台这样具有复杂运动学特性的设备中，它对于预测和补偿摩擦阻力至关重要。传统上，摩擦前向补偿依赖于精确的系统模型和参数，这可能带来不确定性。为了避免这种依赖，本文作者提出了一种创新的方法，即通过利用转台中框自身的控制环节，实时估计并调整用于摩擦超前补偿的Stribeck电压模型参数，这种方法显著减少了对静态模型的依赖。 在处理超低速伺服时，由于速度信号难以准确捕捉，作者设计了一个模糊整定系统来优化模型运行状态参数的自适应调整。模糊逻辑在控制系统中扮演着重要角色，它能够处理不确定性和非线性，使得控制器能够适应不同工况下的摩擦特性变化。 实验结果显示，当系统的最小稳定速度达到0.000006(0)/s，用三角波表示的正反向运动时，控制器的跟踪误差在95%的时间内保持在极低的0.0002级别，显示出极高动态跟踪精度。这一成果对于提升飞行仿真转台的性能，特别是在模拟真实飞行条件下的精确度，具有重要意义。 关键词包括“飞行转台”，“低速伺服”，“摩擦超前补偿”，“Stribeck模型”和“模糊整定”。该研究不仅深化了对摩擦模型在控制领域的理解，也为实际工程应用提供了有效的解决方案。通过这篇论文，读者可以了解到如何通过结合模糊理论和先进的控制算法，提高复杂机械系统的动态性能和控制精度。