基于改进灰狼算法的非线性摩擦力辨识与补偿方法研究

来源：机床与液压杂志2024年第21期北京时间：

作者：张太豪，李学伟，祝玉恒，程祥，陈玉坤

单位：山东理工大学机械工程学院；山东理工大学机械工程学院；山东理工大学机械工程学院；山东理工大学机械工程学院；山东理工大学机械工程学院

摘要：为减小非线性摩擦力对机床伺服系统运动控制精度的影响，对机床伺服系统摩擦特性进行研究，将改进灰狼算法应用于LuGre摩擦模型参数辨识，通过搭建伺服系统动力学模型进行摩擦前馈补偿仿真，并在三轴数控雕铣机试验平台进一步完成摩擦前馈补偿验证。结果表明：应用基于改进灰狼算法辨识的LuGre摩擦模型前馈补偿方法，在两轴联动圆轨迹运动跟随过程中，低速运动换向时最大跟随误差下降幅度为67.7%，高速运动条件下误差下降幅度为84.0%，有效消除了非线性摩擦在速度换向过程中产生的负面影响，证明该方法在非线性摩擦力辨识方面具有优异的效果，有助于提高机床伺服系统的运动控制精度。

关键词：机床伺服系统;非线性摩擦力补偿;LuGre摩擦模型;改进灰狼算法

基金资助：国家自然科学基金青年科学基金项目（51505265）；山东省科技型中小企业创新能力提升工程项目任务书（2022TSGC2260）