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在伺服體系中,齒隙非線性是影響體系動態(tài)功能和穩(wěn)態(tài)精度的重要要素。目前,在操控功能要求較高的范疇,如航空航天及精密機(jī)械等范疇,工程使用中常選用多電機(jī)驅(qū)動方式戰(zhàn)勝齒隙非線性的影響[1??3],可是該方法的理論剖析甚少。在工程中,將施加偏置力矩后的多電機(jī)體系近似為線性體系。事實上,體系自身仍存在齒隙和沖突等非線性要素。因而,如果樹立多電機(jī)驅(qū)動伺服體系的模型,經(jīng)過仿真剖析,有針對性地研討各種操控算法,能夠有效地縮短整個體系的規(guī)劃周期。

雙電機(jī)驅(qū)動伺服體系由電流環(huán)、速度環(huán)和方位環(huán)組成,如圖1所示。主電機(jī)(能夠是恣意一臺電機(jī))與從電機(jī)的電流環(huán)指令信號并聯(lián),將主電機(jī)的速度環(huán)保留,從電機(jī)的速度環(huán)斷開,以到達(dá)兩臺電機(jī)的同步。電流環(huán)使體系在答應(yīng)的條件下快速發(fā)動;速度環(huán)使體系在速度安穩(wěn)后能夠滑潤調(diào)速,方位環(huán)首要作用是實時反應(yīng)伺服體系的方位信息,到達(dá)對炮塔方位角的準(zhǔn)確操控。其中,電流調(diào)節(jié)器和速度調(diào)節(jié)器均選用PI調(diào)節(jié)器,方位環(huán)選用帶有前饋操控的復(fù)合操控。


雙電機(jī)驅(qū)動伺服體系是由兩個具有相同參數(shù)的伺服電機(jī)一起驅(qū)動炮塔大齒圈滾動,每個伺服電機(jī)帶動一個小齒輪,小齒輪同大齒圈嚙合,帶動炮塔滾動。雙電機(jī)驅(qū)動大齒圈的原理如圖2所示。圖中,U1和U2是兩個電機(jī)的電樞電壓,??1和??2是兩個伺服電機(jī)的角速度,i為減速器的傳動比,??c1和??c2是兩個小齒輪的角速度,Jc1和Jc2是兩個小齒輪的滾動慣量,Jm是大齒圈和炮塔的滾動慣量,??m是大齒圈(炮塔)的角速度,ic為小齒輪和大齒圈的傳動比。為了樹立雙電機(jī)驅(qū)動炮塔大齒圈的動力學(xué)模型,需剖析巨細(xì)齒輪的嚙合原理。在傳動過程中,大齒圈和小齒輪的嚙合運(yùn)動是經(jīng)過它們之間的彈力和粘性沖突力的相互作用來完結(jié)的。

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