雙電機消隙技術在某火炮隨動系統(tǒng)中的應用

由工作空間獲得加速度、速度的前饋控制量，分別由C2、C3模塊輸入；由位置環(huán)得到位置的反饋量，由C1輸入；綜合后輸入到updata模塊，此模塊主要用于產(chǎn)生用戶已設定好的數(shù)據(jù)，即用戶在GUI界面設置的運動及參數(shù)；methID是位置控制器，通過位置誤差進行分區(qū)PID控制。
S-control是速度控制器，接收速度環(huán)的反饋，其輸入為電壓，輸出為電流。
xiaoxi模塊是消隙控制單元，其輸入為電流，形成消隙偏置電流，輸出被加到2個電機的電流給定端，實現(xiàn)電消隙。
Magnify模塊表示的是功率放大器，用來驅動電流的放大。經(jīng)過Motor transfer模塊的電機電樞模型，形成電流環(huán)的反饋。Torque factor模塊表示的是扭矩系數(shù)，輸出為電機扭矩。經(jīng)過load減速機，此處的反饋經(jīng)過Speed detector模塊的測速機輸出斜率，將速度轉化為電壓，然后經(jīng)過模塊Speed／1、Speed／2形成的差速反饋控制，保證了兩個電機同步運行，最終到達S-control，形成速度環(huán)的反饋。
減速機帶動兩個相同模數(shù)的小齒輪，小齒輪的輸出為位置量。
Gear gap模型可以設置齒隙大小。
Elasticity模塊是大小齒輪間傳遞力矩的模型，齒輪間是通過彈性力接觸的。此模塊輸入為位置量，輸出是扭矩，此扭矩用來驅動big gear大齒輪從而帶動負載。
2．2．3 仿真結果分析
圖6(a)為定點帶炮時考慮齒隙但未消隙的跟蹤曲線，圖6(b)為考慮齒隙且用雙電機消隙后的跟蹤曲線，其中齒隙選為3mil。
圖6(a)和圖6(b)對比可知，未消隙時，系統(tǒng)不穩(wěn)定，跟蹤誤差在±0．2°以內(nèi)震蕩，無法實現(xiàn)高精度跟蹤，運用雙電機消隙后，跟蹤誤差幾乎減小到0°，明顯消除了定點帶炮時的殘余震蕩。
圖7(a)為正弦?guī)跁r雙電機消隙+經(jīng)典PID算法的跟蹤曲線，圖7(b)為雙電機消隙時+分區(qū)PID算法的正弦跟蹤曲線。
圖7(a)、7(b)對比可知分區(qū)PID算法在正弦?guī)跁r跟蹤誤差幾乎為0，經(jīng)典PID算法明顯有延遲且誤差比較大。

3 結論
該系統(tǒng)采用分區(qū)PID控制+雙電機消隙技術，仿真結果表明了這種結合方法的的可行性和有效性。不僅保證了系統(tǒng)跟蹤的快速性、穩(wěn)定性，而且跟蹤精度有了很大提高。