| 1. 步進電機伺服驅(qū)動系統(tǒng)的誤差特性 常規(guī)開環(huán)步進電機伺服系統(tǒng)精度低的原因主要由以下幾個方面的誤差因素造成的： (1)對于步進電機，因工藝制造等方面的原因，其步距角不可能做得太小，定子、轉(zhuǎn)子各齒距間存在制造誤差，齒距不均，造成其運動具有步進感，產(chǎn)生振蕩，各步距間存在步距誤差。 (2)由于一般步進電機的功率較小，步進伺服系統(tǒng)中一般都含有如齒輪副、絲杠螺母副等傳動副，它們間存在間隙，致使運動部件位移同指令值之間出現(xiàn)多值非線性關(guān)系。 (3)系統(tǒng)傳動鏈中各傳動元件的制造誤差和磨損等造成傳動誤差，并隨位移非線性變化。 (4)伺服系統(tǒng)中各傳動元件的剛性不足，在載荷作用下產(chǎn)生彈性變形和塑性變形，且載荷不同，變形量不同，從而造成進給脈沖被“吃掉”的現(xiàn)象，嚴重時甚至出現(xiàn)爬行，使得輸入輸出之間也呈現(xiàn)非線性關(guān)系。 可見，各種非線性誤差因素的影響，必然使執(zhí)行機構(gòu)實際位移偏離指令值，出現(xiàn)偏差，且呈現(xiàn)較強的非線性和不確定性特性。2. 閉環(huán)控制方法的確定 現(xiàn)代控制理論發(fā)展迅速，控制方法很多，應(yīng)采用方案簡單且控制效果又最佳的方法設(shè)計閉環(huán)控制系統(tǒng)，由于作為被控對象的步進電機伺服系統(tǒng)，具有較強的誤差非線性和不確定性，如雷達罩天線座跟蹤測量儀，在跟蹤目標時，因室外風載荷影響而具有不確定性，致使輸入輸出的關(guān)系很難用一個數(shù)學函數(shù)式準確表達，因此很難求取用于這種場合下的精確的步進驅(qū)動系統(tǒng)的數(shù)學模型。這樣，依據(jù)常規(guī)的控制理論和方法設(shè)計閉環(huán)控制器，其控制效果顯然不佳，甚至不能滿足要求。針對這種具有多種模糊性因素影響的被控制對象，進行有效控制的最好的方法就是采用模糊控制理論。模糊控制論的崛起為這些問題的解決開辟了新的途徑。近年，基于人工智能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)代模糊控制理論已成為解決復雜、隨機、不確定、時變系統(tǒng)控制的強有力的數(shù)學工具。 |
