[01187593]精密伺服跟踪控制技术研究及其应用

本成果针对精密伺服控制系统存在低速摩擦、传动齿隙和负载变化情况下的精确跟踪控制技术难题，创造性地开展了基于复合补偿和叠加高频颤振消除摩擦和双电机微差动控制消除齿隙的精确跟踪控制技术研究与应用，具有很好的理论与应用价值。它基于机电一体化原则在控制总体设计层面上按性能要求分配控制系统各环节指标，跟踪控制采用基于伪逆模型前馈补偿的多重复合控制提高系统跟踪性能，利用双电机微差动控制策略消除影响精密伺服控制的传动齿隙因素，通过摩擦复合补偿和叠加高频颤振提高控制系统低速运动性能，大大降低了系统实现困难和研制成本。采用这种控制策略有效地提高了系统带宽、降低了系统低频跟踪误差和稳态误差，从整体上提高了伺服控制系统的跟踪性能。本成果先后推广应用于南京硕航科技有限公司和南京硕航机电有限公司高精度电动伺服装置的研制和生产，依附于南京航空航天大学在精密伺服跟踪控制技术领域的成果转化和技术支持使两家公司成长为我国高精度电动伺服装置的重要研制和生产单位，在同类产品中竞争优势明显，市场占有率高和应用领域广，2003年至今已为国内航空、航天、船舶、通讯、仪表等企事业用户提供了上百套多种构型的高精度电动伺服装置和系统，相关产品出口海外，获得了良好的经济和社会效益，并具有持久的国内外市场竞争优势，全面提高了我国在高精度电动伺服装置先进控制领域的研究水平及参与国际竞争的能力。本成果还可推广应用到各类精密伺服系统控制中，能显著改善其性能，缩短系统设计周期，降低系统研制成本，具有显著的市场和经济价值。