基于自抗扰控制的双电机消隙技术

1

作者 韩旭 张可畏 +1 位作者 郭成龙 李金金 《机电工程技术》 2025年第19期59-64,共6页

双电机驱动系统中的齿隙问题常导致控制精度下降和系统响应迟缓,在高精度应用场合中影响尤为显著。针对这一问题,建立永磁同步电机与机械传动系统模型,并提出一种基于双电机协同施加恒偏置力矩和自抗扰控制的齿间侧隙消除方法。通过恒... 双电机驱动系统中的齿隙问题常导致控制精度下降和系统响应迟缓,在高精度应用场合中影响尤为显著。针对这一问题,建立永磁同步电机与机械传动系统模型,并提出一种基于双电机协同施加恒偏置力矩和自抗扰控制的齿间侧隙消除方法。通过恒偏置力矩可消除齿间侧隙引起的非线性误差,利用自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control,ADRC)中的扩展状态观测器能实时估计和补偿系统扰动,从而提高系统的控制精度和响应速度。基于MATLAB与ADAMS联合仿真平台,搭建双电机驱动系统模型,以此验证所提方法的有效性。仿真结果表明,该方法能够有效消除齿隙引起的非线性影响,使齿轮传动系统控制精度提高;相较于传统比例积分控制方法(Proportional-Integral,PI),所采用的自抗扰控制器可提升响应速度。该研究为双电机驱动系统高精度控制方法的研究提供了新的解决思路。 展开更多

关键词 双电机驱动 齿间侧隙 自抗扰控制 消隙方法

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双电机驱动系统消隙特性研究 被引量：15

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作者 房立金 孙龙飞 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第24期2991-2996,共6页

针对双电机驱动系统动态消隙过程中的啮合状态及典型运行模式,建立了系统在满足分担载荷及实现消隙作用条件下的力矩关系。分析结果表明:当系统处于异侧齿面啮合状态时,电机需要同时提供拖动负载的驱动力矩以及消除间隙的补偿力矩;为使... 针对双电机驱动系统动态消隙过程中的啮合状态及典型运行模式,建立了系统在满足分担载荷及实现消隙作用条件下的力矩关系。分析结果表明:当系统处于异侧齿面啮合状态时,电机需要同时提供拖动负载的驱动力矩以及消除间隙的补偿力矩;为使系统维持异侧齿面啮合的消隙状态,每台电机的输出力矩需为单电机系统电机力矩的1倍以上;系统所处的运行状态不同,所需的消隙补偿力矩也不相同;若要求系统同时实现分担负载及消除间隙的作用,需要对两台电机的输出力矩实施动态控制。 展开更多

关键词 双电机驱动 电子消隙 动态控制 力矩特性

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数控双齿轮消隙减速机的研制 被引量：14

3

作者 周保牛 叶穗 周岳 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2008年第12期156-157,共2页

设计研究的数控双齿轮消隙减速机,通过调整两个输出齿轮的相对转角与高精度齿条啮合,无反向传动间隙,特别适用于大型、重型数控机床进给传动,解决了大行程伺服驱动的难题。

关键词 数控机床 双齿轮消隙 大行程伺服驱动 位置精度

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双电动机消隙驱动在大重型机床上的应用 被引量：11

4

作者 刘志兵 孙志强 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2010年第4期77-80,共4页

从机械双小齿轮消隙与电气双电动机消隙控制原理、特性分析比较入手,着重对双电动机消隙电气控制原理、特性作了分析阐述,希望能对设计选用和调试起到一定的借鉴作用。

关键词 双小齿轮 双电动机消隙 反向间隙 张力扭矩 预载扭矩 主动轴 从动轴 驱动轴 制动轴

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A/C轴双摆角铣头共性关键技术研究 被引量：6

5

作者 高秀峰 李焱 《机床与液压》 北大核心 2011年第22期8-13,共6页

A/C轴双摆角铣头是中、大规格五轴联动加工中心的关键功能部件。针对A/C轴双摆角铣头共性关键技术进行深入研究,详细阐述直驱技术、夹紧定位技术、齿轮消隙技术、蜗轮蜗杆消隙技术在A/C轴双摆角铣头中的应用。这些共性关键技术的研究将... A/C轴双摆角铣头是中、大规格五轴联动加工中心的关键功能部件。针对A/C轴双摆角铣头共性关键技术进行深入研究,详细阐述直驱技术、夹紧定位技术、齿轮消隙技术、蜗轮蜗杆消隙技术在A/C轴双摆角铣头中的应用。这些共性关键技术的研究将促进我国A/C轴双摆角铣头的研发。 展开更多

关键词 A/C轴双摆角铣头 共性关键技术 直驱技术 夹紧定位 齿轮消隙 蜗轮蜗杆消隙

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车用转矩转角传感器无侧隙齿轮系统设计 被引量：1

6

作者 马峻 刘本林 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2014年第4期77-79,共3页

国内现有EPS系统多采用转矩、转角传感器分别安装的办法解决两类信号的获取,造成成本的上升和精度不足。文中设计了转矩转角一体化传感器,选择了齿轮的材料及加工方法,并设计了齿轮侧隙消除机构,消除了齿轮换向时的回差。该传感器实现... 国内现有EPS系统多采用转矩、转角传感器分别安装的办法解决两类信号的获取,造成成本的上升和精度不足。文中设计了转矩转角一体化传感器,选择了齿轮的材料及加工方法,并设计了齿轮侧隙消除机构,消除了齿轮换向时的回差。该传感器实现了集转矩测量、绝对转角测量以及转动方向判定于一体。 展开更多

关键词 电动助力转向系统 转矩转角一体化传感器 齿轮设计 侧隙消除

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齿轮传动与蜗轮蜗杆传动性能比较与消隙机构 被引量：12

7

作者 常远 甄万才 《电子工业专用设备》 2007年第1期73-76,共4页

就齿轮传动和蜗轮蜗杆传动2种方式进行较为详细的分析和比较,并计算了同一精度等级的齿轮副和蜗轮蜗杆副的传动副精度,结果显示由于传动形式不同使得蜗轮蜗杆传动副的综合误差要略低于齿轮传动副的综合误差。最后介绍了几种常用的消隙... 就齿轮传动和蜗轮蜗杆传动2种方式进行较为详细的分析和比较,并计算了同一精度等级的齿轮副和蜗轮蜗杆副的传动副精度,结果显示由于传动形式不同使得蜗轮蜗杆传动副的综合误差要略低于齿轮传动副的综合误差。最后介绍了几种常用的消隙方式并进行比较。 展开更多

关键词 齿轮 蜗轮蜗杆 精度比较 消隙机构

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弹簧消隙小模数齿轮传动链回差计算分析及工程应用 被引量：8

8

作者 高卫 《火控雷达技术》 1999年第4期31-34,共4页

通过分析影响齿轮传动链误差的因素,结合弹簧消隙的特点,推导出一种可供设计参考的计算方法,并通过工程实例验证其准确性和可使用性。

关键词 回差 传动链 齿轮 弹簧 间隙 应用

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数控机床双驱系统中齿轮齿条调整工艺的分析 被引量：1

9

作者 彭志 《装备制造技术》 2012年第4期90-91,共2页

针对实例中某桥式龙门五轴机床的齿轮齿条双驱系统调整工艺过程,有针对性及合理地给出相关安装几何公差及检测方法,以确保齿轮齿条高精度、高稳定性地运行,进而保证数控机床的高速高精度平稳运行。

关键词 双驱系统 齿轮齿条 消隙 调整

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全数控螺旋锥齿轮铣齿机双电机消隙技术研究

10

作者 李开行 李英 张伟 《黑龙江科学》 2024年第22期115-117,共3页

作为加工螺旋锥齿轮的专用设备,螺旋锥齿轮铣齿机在数控加工过程中由于齿隙的存在易出现卡死问题,引致冲击与震荡等现象,降低齿轮加工精度。对比消隙技术,构建基于PMAC的螺旋锥齿轮铣齿机传动系统双电机消隙方法,应用IPC+PMAC运动控制... 作为加工螺旋锥齿轮的专用设备,螺旋锥齿轮铣齿机在数控加工过程中由于齿隙的存在易出现卡死问题,引致冲击与震荡等现象,降低齿轮加工精度。对比消隙技术,构建基于PMAC的螺旋锥齿轮铣齿机传动系统双电机消隙方法,应用IPC+PMAC运动控制器的双电机驱动应用系统对该消隙方法进行试验,结果表明此方法能有效消除齿隙,提升整个数控系统的稳定性,利用双电机伺服消隙方法具有一定的可靠性。 展开更多

关键词 螺旋锥齿轮铣齿机 双电机消隙 传动系统

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几种消隙驱动结构在机床回转工作台上的应用 被引量：7

11

作者 张童 李英杰 蒋君平 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2012年第8期110-112,共3页

文章通过介绍回转工作台中常用的几种典型消隙结构,对每一种结构的原理、特点进行了详细的探讨和分析,通过对几种消隙结构进行对比,为相应的消隙结构设计提供了一定的指导意见。

关键词 消隙结构 回转工作台 机械消隙 双电机消隙 力矩电机

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高精度重载搅拌摩擦焊机器人设计与运动控制 被引量：9

12

作者 宛敏红 周维佳 +1 位作者 骆海涛 田远征 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期817-824,834,共9页

针对高强度大型复杂曲面零件的高精度搅拌摩擦焊需求,研制开发了一种重载搅拌摩擦焊(friction stir welding,FSW)机器人.为使机器人具有大工作空间与灵巧作业能力,选择串联机构作为机器人构型,并阐述了高精度重载机构的设计与刚度校核方... 针对高强度大型复杂曲面零件的高精度搅拌摩擦焊需求,研制开发了一种重载搅拌摩擦焊(friction stir welding,FSW)机器人.为使机器人具有大工作空间与灵巧作业能力,选择串联机构作为机器人构型,并阐述了高精度重载机构的设计与刚度校核方法.推导了腕关节含间隙的动力学模型,提出了双电机消隙控制方法,并对不同负载与偏置电流下的消隙效果进行了仿真分析,结果显示主动消隙方法能有效抑制传动间隙造成的位置波动与误差.为消除z轴在自重与焊接力作用下的挠度变形,提出了一种挠度主动补偿方法,构建了动力学模型与控制策略,仿真结果显示挠度补偿系统能快速有效地抑制挠度造成的轨迹误差.FSW机器人样机焊接实验表明,所提出的机器人在重载作业中能实现高精度的轨迹控制. 展开更多

关键词 搅拌摩擦焊机器人 重载 高精度 双电机消隙 挠度补偿

原文传递

参数对分扭-并车齿轮传动系统动载和均载特性的影响 被引量：8

13

作者 林何 王三民 《机械传动》 北大核心 2019年第5期18-22,63,共6页

为提高分扭-并车齿轮传动的动载稳定性,对直齿轮和人字齿轮构成的分扭-并车齿轮系统建立了考虑多间隙等激励因素的动力学模型。引入高斯消元技术使振动模型降为含9自由度的线性无关方程组;采用4阶Runge-Kutta法对量纲一方程组实施数值求... 为提高分扭-并车齿轮传动的动载稳定性,对直齿轮和人字齿轮构成的分扭-并车齿轮系统建立了考虑多间隙等激励因素的动力学模型。引入高斯消元技术使振动模型降为含9自由度的线性无关方程组;采用4阶Runge-Kutta法对量纲一方程组实施数值求解,分析了齿侧间隙、综合传动误差和时变啮合刚度等激励下的动载特性。结果表明,齿侧间隙在局部范围内存在动载加剧现象;动载系数激增至2. 705,综合传动误差激励下相同传动级上的均载特性基本一致;时变啮合刚度波动系数大于0. 25时,分扭级的动载波动较剧烈。研究结果对该类齿轮系统动载设计具有指导意义。 展开更多

关键词 分扭-并车齿轮传动 高斯消元 齿侧间隙 动载特性

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摩擦消隙在日像仪天线单元中的应用 被引量：3

14

作者 寿建军 施浒立 吴宅莲 《电子机械工程》 2005年第3期24-27,共4页

高分辨频谱日像仪是用于观测太阳活动的动力学性质、探测日冕大气的大型射电望远镜,其工作频率高、频带宽、进行干涉成像的工作原理给其中的天线阵元的指向精度带来极高的要求,而回程误差是影响指向精度的重要因素之一。这里首次提出摩... 高分辨频谱日像仪是用于观测太阳活动的动力学性质、探测日冕大气的大型射电望远镜,其工作频率高、频带宽、进行干涉成像的工作原理给其中的天线阵元的指向精度带来极高的要求,而回程误差是影响指向精度的重要因素之一。这里首次提出摩擦消隙的概念,并设计了一种摩擦消隙机构,在不需要增加电极额定功率的前提下消除回程误差。 展开更多

关键词 日像仪 天线 回差 消隙

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机载天线伺服机构设计 被引量：3

15

作者 宋斌 齐永龙 李波 《国外电子测量技术》 2016年第3期54-57,共4页

为了满足飞机与飞机之间的通信需要,提出了一种机载伺服机构的设计方案。该伺服机构采用直流伺服驱动,可实现天线阵面的俯仰和方位运动。文中对伺服机构的工作原理、总体结构及组成进行了描述,同时针对每个组成部分分别进行了详细说明,... 为了满足飞机与飞机之间的通信需要,提出了一种机载伺服机构的设计方案。该伺服机构采用直流伺服驱动,可实现天线阵面的俯仰和方位运动。文中对伺服机构的工作原理、总体结构及组成进行了描述,同时针对每个组成部分分别进行了详细说明,并达到了重量轻、体积小的机载伺服机构要求。本文采用了双齿轮消隙结构,提高了静态精度,同时采用惯导系统实现了稳定控制。通过高温工作、低温工作以及振动冲击试验和实际测试表明,该伺服机构设计完全达到技术指标要求,能够满足机载天线的需要。 展开更多

关键词 伺服机构 双齿轮消隙 惯导

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重型数控转台驱动技术研究 被引量：2

16

作者 王全宝 罗永俊 《机床与液压》 北大核心 2011年第14期31-33,共3页

介绍重型数控转台单、双驱技术的基本原理,基于机理分析建立了单、双驱系统的动力学模型并进行仿真分析,仿真结果证明了双驱技术的优越性。

关键词 数控转台 双驱技术 消隙

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基于PMAC的数控铣齿机双电机消隙技术研究 被引量：3

17

作者 赵剑峰 郑君民 +1 位作者 闫奎升 陈绍春 《机床与液压》 北大核心 2023年第10期19-24,共6页

螺旋锥齿轮铣齿机在数控加工过程中经常出现冲击和振荡等现象,严重影响齿轮加工精度。研究发现伺服传动系统中存在的齿隙非线性问题对铣齿机的加工精度、可靠性和稳定性有较大影响。通过比较消除齿隙方法,提出一种基于PMAC运动控制器的... 螺旋锥齿轮铣齿机在数控加工过程中经常出现冲击和振荡等现象,严重影响齿轮加工精度。研究发现伺服传动系统中存在的齿隙非线性问题对铣齿机的加工精度、可靠性和稳定性有较大影响。通过比较消除齿隙方法,提出一种基于PMAC运动控制器的铣齿机传动系统双电机消隙方法。对双电机消隙的基本原理以及消除间隙的过程进行分析,并且根据双电机消隙原理设计试验流程;搭建基于“IPC+PMAC运动控制器”的双电机驱动应用系统,并在PMAC IDE中进行相关配置;最后基于上、下位机结构配置的数控系统试验装置,进行试验验证。试验结果表明:所提方法能够有效抑制齿隙非线性的干扰、提高系统的稳定性,证明所提双电机伺服消隙方案的可靠性。 展开更多

关键词 螺旋锥齿轮铣齿机 双电机消隙 PMAC运动控制器 传动系统

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新型齿轮自动消隙机构的设计 被引量：1

18

作者 高军 《制造技术与机床》 北大核心 2017年第11期51-52,共2页

针对机床主轴箱中齿轮传动消隙可靠性差及调整困难的问题,设计了新型齿轮自动消隙机构,实现了用液压自动进行间隙消除。有效降低了齿轮传动的噪音,提高了机床加工精度及切削的稳定性。

关键词 自动消隙 液压 齿轮传动

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新型齿轮副动态仿真

19

作者 刘琴琴 齐彦龙 吴江 《机械管理开发》 2012年第2期203-204,共2页

在精密机电齿轮传动系统中,为了解决齿侧间隙引起的传动误差问题,提出了一种利用滑块摆块消除齿侧间隙的机构,利用Pro/E三维设计软件,建立了新型齿轮副模型。通过软件仿真的实验表明:装有该自动消隙机构的新型齿轮副无干涉现象,用软件... 在精密机电齿轮传动系统中,为了解决齿侧间隙引起的传动误差问题,提出了一种利用滑块摆块消除齿侧间隙的机构,利用Pro/E三维设计软件,建立了新型齿轮副模型。通过软件仿真的实验表明:装有该自动消隙机构的新型齿轮副无干涉现象,用软件仿真运动情况,测出相应点的速度及加速度曲线。 展开更多

关键词 新型齿轮副 自动消隙机构 仿真 PRO E

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消隙齿轮传动机构回差分析与计算 被引量：4

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作者 谢锋 唐巍 《机械管理开发》 2013年第3期28-29,31,共3页

通过分析齿轮传动误差的影响因素,应用弹簧齿轮的消隙方法,结合工程实际,对某位置发送器的弹簧消隙齿轮传动的回差进行了分析计算,并对实际机构进行回差测量,结果比较符合。这将对解决工程实际问题提供依据和参考。

关键词 弹簧消隙 齿轮传动 回差

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