机电一体化伺服系统控制

引言机电一体化伺服系统概述

0.1 机电一体化伺服系统的产生

0.1.1 伺服系统的控制模式

0.1.2 伺服系统应用的特征

0.2 伺服系统中的问题

0.2.1 关于机电一体化伺服系统建模的讨论

0.2.2 关于机电一体化伺服系统单轴性能的讨论

0.2.3 关于多轴机电一体化伺服系统性能的讨论

0.2.4 关于机电一体化伺服系统指令的讨论

第1章 机电一体化伺服系统数学模型的建立

1.1 机电一体化伺服系统单轴的四阶模型

1.1.1 机电一体化伺服系统

1.1.2 机电一体化伺服系统数学模型的推导

1.1.3 利用数学模型确定伺服参数的方法

1.1.4 数学模型的实验验证

1.2 机电一体化伺服系统单轴的降阶模型

1.2.1 降阶模型的必要条件

1.2.2 模型的结构标准

1.2.3 低速一阶模型的推导

1.2.4 中速二阶模型的推导

1.2.5 低速一阶模型和中速二阶模型的评价

1.3 多关节机械臂的笛卡儿坐标线性模型

1.3.1 多关节机械臂的笛卡儿线性模型

1.3.2 工作线性模型自适应区域的推导

1.3.3 工作线性化模型的自适应区域及其实验验证

第2章 机电一体化伺服系统的离散时间间隔

2.1 采样时间间隔

2.1.1 机电一体化伺服系统的条件要求

2.1.2 控制特性与采样频率的关系

2.1.3 采用控制中要求的采样频率

2.1.4 采样频率确定法的实验验证

2.2 参考输入时间间隔与速度波动的关系

2.2.1 考虑参考输入时间间隔的机电一体化伺服系统的

数学模型

2.2.2 参考输入时间间隔内速度波动的工业领域策略

2.2.3 稳态速度波动和机电一体化伺服系统之间的参数关系

2.2.4 稳态速度波动的实验验证

2.2.5 参考输入时间间隔和瞬时速度波动的关系

2.2.6 瞬时速度波动的实验验证

2.3 参考输入时间间隔与轨迹不规则性的关系

2.3.1 在参考时间间隔内的轨迹不规则性

2.3.2 参考输入时间间隔中产生的轨迹不规则性的实验

验证

2.3.3 理论分析结果的应用值

第3章 机电一体化伺服系统的量化误差

3.1 编码器分辨率

3.1.1 软件伺服系统的编码器分辨率

3.1.2 编码器分辨率的数学模型及其分辨率判定

3.1.3 编码器分辨率确定的实验验证

3.2 转矩分辨率

3.2.1 用于转矩分辨率的机电一体化伺服系统的数学模型

3.2.2 由于力矩量化误差引起的定位精度的退化

3.2.3 由于力矩量化误差引起的阶跃响应的退化

3.2.4 转矩分辨率确定方法的推导

第4章 机电一体化伺服系统的转矩饱和

4.1 转矩饱和特性的测量方法

4.1.1 机电一体化伺服系统的转矩饱和

4.1.2 转矩饱和曲线的测量及实验验证

4.2 避免转矩饱和的轮廓控制方法

4.2.1 具有转矩饱和的轮廓控制性能与高精度轮廓控制

方法

4.2.2 考虑转矩饱和的轮廓控制的实验验证

第5章 修正教示信号法

5.1 基于数学模型的修正教示信号法

5.1.1 修正教示信号法的推导

5.1.2 修正教示信号法的特性分析

5.1.3 修正教示信号法的实验验证

5.2 基于高斯网络的修正教示信号法

5.2.1 基于高斯网络的修正教示信号法的推导

5.2.2 基于高斯网络的修正教示信号法的实验验证

5.3 一种柔性机制的修正教示信号法

5.3.1 使用修正教示信号法进行有振荡限制的轮廓控制

的推导

5.3.2 利用修正教示信号法进行振荡约束控制的实验验证

第6章 基于主从同步定位控制方法的轮廓控制

6.1 主从同步定位控制方法

6.1.1 主从同步定位控制的必要性

6.1.2 主从同步定位控制方法的推导及特性分析

6.1.3 主从同步定位控制方法的实验测试

6.2 基于主轴同步定位控制方法的高精度轮廓控制

6.2.1 主从同步定位轮廓控制的推导

6.2.2 主从同步定位轮廓控制方法的特性分析和评价

6.2.3 主从同步定位轮廓控制方法的实验测试

关键词

附录

符号说明

实验装置

参考文献

本书详细讲述了机电一体化伺服系统在控制方面存在的问题，给出了这些问题的理论分析及解决方法。主要包括机电一体化伺服系统概述、机电一体化伺服系统数学模型的建立、机电一体化伺服系统的离散时间间隔、机电一体化伺服系统的量化误差、机电一体化伺服系统的转矩饱和、修正教示信号法、基于主从同步定位控制方法的轮廓控制等内容。不仅使读者了解机电一体化伺服系统在工业中存在的主要问题，同时从理论和实际两个方面获得解决这些问题的方法。本书给出的详细的理论分析过程和具体实例，能帮助读者对这一领域有更加实际和深入的了解，通过掌握该领域的必要知识，可独立运用这些方法和技术来解决实际问题。因此，本书具有较高的学术价值和实践指导作用。本书可作为普通高等院校机械类或电类本科生和研究生专业基础课的教材，也可供其他大专院校及从事机电一体化伺服系统研制、开发及应用的技术人员学习参考。