Upravljanje mehaničkim sustavima s kompenzacijom trenja

U ovom radu razmatran je utjecaj različitih modela trenja na performanse regulacije mehaničkih sustava i primijenjene su različite metode kompenzacije trenja. Razmatrani su Stribeckov, Dahlov i Lugre model trenja dok je kao objekt upravljanja razmatran alatni stroj s translacijskim stupnjem slobode gibanja. Razmatrane su dvije verzije objekta upravljanja: a) bez aktuatora; b) sa aktuatorom. Matematički modeli trenja i objekta upravljanja implementirani su u programskom paketu Matlab/Simulink. Provedena je simulacijska analiza utjecaja navedenih modela trenja na performanse regulacije mehaničkog sustava bez aktuatora i s aktuatorom u slučaju primjene: a) proporcionalno-derivacijskog (PD) regulatora; b) proporcionalno-integralnog-derivacijskog (PID) regulatora. Simulacijski rezultati jasno ilustriraju degradaciju upravljačkih performansi zbog tzv. "stick-slip" efekta koji je karakterističan za dinamičke modele trenja kao što su Dahlov i Lugre model. Nadalje su razmatrane različite upravljačke metode kompenzacije utjecaja trenja, poput: a) PD i PID regulatora s velikim vrijednostima pojačanja; b) regulatora s kliznim režimom (engl. sliding-mode); c) PID regulatora s kliznim režimom (engl. sliding PID); d) observera trenja. \Na kraju, provedena je komparativna analiza prednosti i nedostataka pojedenih upravljačkih sustava