伺服系统齿隙问题研究现状早在上世纪40年代，人们就已经开始了对齿隙非线性的研究，在最近几十年间也有许多齿隙的建模和补偿的方法被人们所发现与研究。
首先我们可以发现随着研究的深入，不同的数学模型已经被用于描述齿隙现象，例如死区模型、迟滞模型[7]与“振-冲”模型[2]这三个具有代表性的模型。这三个模型各有优缺点，有许多文章都研究了它们的特性。例如在文献[8]与文献[9]中便建立了分别采用迟滞模型与死区模型的齿隙伺服系统模型，从而比较了两者的优缺点。我们也可以从这三种模型的方程中看出死区模型方程是通过传递力矩 来描述齿隙的，齿隙的刚性和阻尼[2]两者的影响被同时包含在其中，而迟滞模型却只考虑了刚性的影响，故而在实际情况中死区模型更准确。而“振-冲”模型则相对前两个模型来说较为复杂，所以本文采用的是死区模型。同时也有许多改进后的齿隙模型被人们建立出来，如某些研究者对于传统死区模型就进行了创新。他们使用一个连续可微的模型来近似传统模型从而克服传统死区模型不可微的缺点，这对某些控制器的设计来说是一个极大的便利。同时我们对模型仿真采用软件也各有不同，本文所用MATLAB便是可行方案之一，文献[10]中便介绍了其具体应用。25595
因为齿隙对系统的不良影响，我们需要寻找能控制它影响的方法。这些方法是多种多样的，它们有的采用控制算法来对齿隙进行补偿，有的则使用某些硬件来进行消隙。在硬件方面，人们研究出了许多方法，其中机械消隙法由于其局限性较大已经在工程中被逐步地淘汰掉了。现在人们则多采用多电机联动来消除齿隙影响，这是一种使用多组电机并通过控制这些电机的电压来让他们中的齿隙能够被相互消除的方案。论文网
同时在控制算法方面，随着各种控制方法被国内外研究人员提出，如PD控制、PID控制、模糊控制、自适应控制、鲁棒自适应控制，齿隙的补偿算法也变得多种多样。并且随着技术发展，人们发现传统的控制算法如PID控制等都存在着较大的劣势，于是许多新的补偿方法被提出。如由Gelb和Vander提出的逆模型补偿法[13],又如研究人员在反步积分法与自适应控制的基础上建立的反步自适应控制法（BIA）等。其中自适应控制的基本思想是估计未知参数的值，而反步积分法则是通过对输出的预期值进行一步一步的推导，最后设计一个适当的控制器，最后再反步推导来使输出符合预期的方法。BIA控制法便是两种方法的结合，其具有许多优秀的特性，许多文章都采用了这种方法来消除齿隙影响。如文献[11]中便是使用反步积分法并依次选择Lyapunov函数，设计了一种BIA控制法，从而达到了消隙的目的，并且文中的被控对象的参数是未知的。文献[14]则与文献[2]类似，对齿隙采用近似死区模型的方法建模，同时采用反步积分控制算法，最后其仿真结果显示出了其采用的反步积分自适应控制法相对传统PID控制的优越性。
而控制算法的研究也会随之被控对象的改变而改变。如文献[4]中在对单电机与多电机驱动系统进行区分处理时，针对单电机驱动系统，便采用了齿隙逆模型补偿，角差反馈控制方法；针对双电机系统，则运用了速度差反馈补偿法。 随着对齿隙研究的深入，人们发现对于某些特殊行业内的齿隙还需要特殊处理。如文献[16]对三轴转台这一航空航天领域中的关键硬件设备的齿隙问题进行了研究，并设计了一种切换机制,保证系统能够在合适的时刻进行切换PID控制和滑模控制策略。在文献[17]中，描述了一个对存在齿隙的汽车传动系统的速度与位置进行快速准确评估的线性估计量。 伺服系统齿隙问题研究现状:http://www.751com.cn/yanjiu/lunwen_19452.html