带摩擦隔离器的精密运动平台中摩擦诱导的不稳定与振动

运动平台广泛用于制造和计量应用中的精密定位。然而，它们受到非线性预运动（即“静”）摩擦的影响，这对其速度和运动精度产生不利影响。在本文中，采用摩擦隔离器作为简单而鲁棒的方案，以减轻精密运动平台中预运动摩擦的不良效应。首次开展了理论研究，以理解运动平台上使用摩擦隔离器相关的动力学现象。通过理论分析和数值模拟，考察了在LuGre摩擦动力学下比例-积分-微分控制运动平台上摩擦隔离器的动力学效应。通过理论和数值分析考察了摩擦隔离器对系统响应和稳定性的影响。还进行了参数分析，以研究摩擦隔离器和摩擦参数对特征值和稳定性特性的影响。数值结果验证了理论发现，并展示了与引入摩擦隔离器相关的若干其他有趣非线性现象。这促使对用于精密运动控制的摩擦隔离器进行更深的非线性动力学分析。