基于弹性形变摩擦力的光学天线伺服系统建模
作者:
作者单位:

(1. 中国电子科技集团公司第十研究所, 成都 610036;2. 电子科技大学 通信抗干扰技术国家级重点实验室, 成都 611731)

作者简介:

林贻翔(1989-),男,福建省福清市人,博士,高级工程师,分别于2012年、2017年获得武汉大学理学学士、工学博士学位,主要从事无线激光通信、光束控制方面的研究工作;

通讯作者:

中图分类号:

TH117.1;TP273

基金项目:

中国电科技术创新基金项目(KJ1902004);国防基础科研计划项目(JCKY2020210C020).通信作者:林贻翔 E-mail:linix@whu.edu.cn


Modeling of Optical Antenna Servo System Using Elastic Deformation Friction Torque
Author:
Affiliation:

(1. The 10th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation, Chengdu 610036, CHN;2. National Key Lab. of Science and Technology on Communications of UESTC, Chengdu 611731, CHN)

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    摘要:

    提出了一种弹性形变摩擦力模型,用于描述光学天线伺服系统的非线性效应。弹性形变摩擦力模型将摩擦力表示为相对运动物体表面接触形变产生的弹性力,与Stribeck模型相比,弹性形变在相对运动过程中连续变化,消除了零速度摩擦力不连续性,与LuGre模型相比,参数较少且无需求解微分方程,降低了模型辨识难度。以伺服系统模型输出速度与实测输出速度的误差平方和为评价函数,采用遗传算法辨识基于三种摩擦力模型的伺服系统参数。实验结果表明:在相同的遗传进化迭代次数下,弹性形变摩擦力模型精度比Stribeck模型提高2.3倍,比LuGre模型提高4.6倍。验证了弹性形变摩擦力模型用于伺服系统非线性建模的可行性。

    Abstract:

    In order to realize nonlinear model identification of optical antenna servo system, an elastic deformation friction model is proposed to describe the nonlinear effect of the system The elastic deformation friction model considers that the friction force is originated by the elastic deformation of the asperities of the contacting surfaces. The contact behaves as a spring, and the contact deformation changes continuously during relative motion eliminating the discontinuity at zero velocity of Stribeck model. Compared with the LuGre model, this model has fewer parameters and does not need to solve differential equations, which reduces the difficulty of parameter identification. Then, the parameter identification of the three models is realized by using the genetic algorithm with the square sum of the error between the model and the measured data of servo system as the evaluation function. Experimental results indicate that:under the same genetic evolution process, the accuracy of the elastic deformation friction model is 2.3 times higher than that of the Stribeck model, and 4.6 times higher than that of the LuGre model. The results verify the feasibility of the elastic deformation friction model for nonlinear modeling of servo system.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

林贻翔,吴世奇.基于弹性形变摩擦力的光学天线伺服系统建模[J].半导体光电,2023,44(1):103-108, 127. LIN Yixiang, WU Shiqi. Modeling of Optical Antenna Servo System Using Elastic Deformation Friction Torque[J].,2023,44(1):103-108, 127.

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  • 收稿日期:2022-08-22
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