在伺服体系中,齿隙非线性是影响体系动态功能和稳态精度的重要要素。目前,在操控功能要求较高的范畴,如航空航天及精密机械等范畴,工程使用中常选用多电机驱动方式战胜齿隙非线性的影响[1󰀁3],可是该方法的理论剖析甚少。在工程中,将施加偏置力矩后的多电机体系近似为线性体系。事实上,体系自身仍存在齿隙和冲突等非线性要素。因而,如果树立多电机驱动伺服体系的模型,经过仿真剖析,有针对性地研讨各种操控算法,能够有效地缩短整个体系的规划周期。

双电机驱动伺服体系由电流环、速度环和方位环组成,如图1所示。主电机(能够是恣意一台电机)与从电机的电流环指令信号并联,将主电机的速度环保留,从电机的速度环断开,以到达两台电机的同步。电流环使体系在答应的条件下快速发动;速度环使体系在速度安稳后能够滑润调速,方位环首要作用是实时反应伺服体系的方位信息,到达对炮塔方位角的准确操控。其中,电流调节器和速度调节器均选用PI调节器,方位环选用带有前馈操控的复合操控。


双电机驱动伺服体系是由两个具有相同参数的伺服电机一起驱动炮塔大齿圈滚动,每个伺服电机带动一个小齿轮,小齿轮同大齿圈啮合,带动炮塔滚动。双电机驱动大齿圈的原理如图2所示。图中,U1和U2是两个电机的电枢电压,󰀁1和󰀁2是两个伺服电机的角速度,i为减速器的传动比,󰀁c1和󰀁c2是两个小齿轮的角速度,Jc1和Jc2是两个小齿轮的滚动惯量,Jm是大齿圈和炮塔的滚动惯量,󰀁m是大齿圈(炮塔)的角速度,ic为小齿轮和大齿圈的传动比。为了树立双电机驱动炮塔大齿圈的动力学模型,需剖析巨细齿轮的啮合原理。在传动过程中,大齿圈和小齿轮的啮合运动是经过它们之间的弹力和粘性冲突力的相互作用来完结的。

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