直线超声电动机驱动并联平台建模与控制

作者：张泉; 朱本亮; 周丽平; 金家楣; 张建辉

来源：农业机械学报, 2014, 45(07): 278-285.

• 直线超声电动机
• 并联平台
• 动力学模型
• 轮廓误差

为实现直线超声电动机驱动的3-PRR并联平台的精确轨迹跟踪控制,对其进行了运动学和动力学建模,并设计了基于模型和轮廓误差的控制器。首先,根据并联平台的闭链约束条件,对并联平台进行了运动学分析。在此基础上,对并联平台的各部件速度和加速度进行了推导,并获得了相应的雅可比矩阵,随后基于虚功原理建立了平台的动力学模型。最后,由切线近似法推导了平面三自由度轮廓误差的转化方法,并设计了基于模型和轮廓误差的控制器。实验结果表明,基于动力学模型和轮廓误差的控制器可将X和Y轴的轨迹跟踪误差控制在15μm以内,提高了动平台的轨迹跟踪精度。

• 单位
  南京航空航天大学; 华南理工大学; 机械结构力学及控制国家重点实验室