无速度测量情况下机械系统非线性摩擦的自适应补偿
系统与控制
2025-08-04 v1 系统与控制
摘要
摩擦是所有包含相对运动部件的机械系统中不可避免的现象。众所周知，摩擦是精确伺服控制的严重障碍，因此动员开发用于补偿摩擦的程序是该领域研究员多年来关注的课题。大多数文献中报告的摩擦补偿方案依赖于速度测量的可用性，而这种信息难以获得。此外，现有程序的第二个局限是它们依赖于包含多个未知参数的摩擦数学模型，其中一些参数以非线性方式出现在动力学方程中。本文提出了一个针对受静态摩擦和库仑摩擦扰动的机械系统设计的全局收敛跟踪控制器，这是描述摩擦现象的可靠数学模型，且不依赖速度测量。关键组件是用于摩擦补偿的沉浸与不变性基于自适应速度观察器。鉴于我们所知，这是解决这一具有挑战性问题的第一个全局收敛解。我们还展示了模拟结果，说明我们的观察器可用于受摩擦影响的系统，后者由更高级的LuGre模型描述。
引用
@article{arxiv.2508.00175,
title = {Adaptive Compensation of Nonlinear Friction in Mechanical Systems Without Velocity Measurement},
author = {Jose Guadalupe Romero and Romeo Ortega and Leyan Fang and Alexey Bobtsov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.00175},
year = {2025}
}