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摘要
针对机械导轨式力控系统精度受非线性摩擦影响的问题，本文提出了一种将摩擦扰动转化为弹性扰动的设计方法，解决了摩擦死区和静摩擦力补偿难的问题。具体做法是，将力控执行机构设计成用柔性铰链组连接的框架和工作平台。当驱动力小于摩擦力时，位移由柔性铰链弹性变形产生，消除了摩擦死区。非线性摩擦扰动转化为柔性铰链弹性变形扰动，通过柔性铰链的变形量和变形速率，计算出弹性力和阻尼力进行实时补偿，解决了摩擦力补偿问题。通过实验表明，摩擦扰动转化设计，通过量测补偿，最终将力控精度提高到0.08 N，比原来提高20～50倍，是一般气浮式精度(1 N)的10倍以上，并且保持了电控系统响应快、成本低的优势。
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