伺服系統中的誤差補償機制是什么？

伺服系統中的誤差補償機制主要有以下幾種：

角度誤差補償：

原理：伺服電機帶有檢測角度的傳感器，但由于傳感器存在制造誤差、安裝誤差等，會導致電機不能獲得較高的控制精度。通過計算伺服電機在開環運行狀態下q軸的電流值，進而計算出電機的運行電角速度，再根據運行電角速度計算出角度誤差補償值，以此來對角度誤差進行補償。

實現方式：包括建立伺服電機的等效方程和開環運行方程，通過霍爾傳感器檢測伺服電機的三相電流，計算q軸電流值，再利用角速度傳感器采集實際角速度值等步驟，最終得到角度誤差補償值并實施補償。

動態誤差補償：

原理：針對由輸入指令本身引起的原理性誤差，通過建立伺服系統的動態模型，分析誤差產生的原因和規律，設計相應的補償算法來減小或消除這些誤差。

實現方式：例如采用前饋控制、反饋控制與復合控制相結合的方法，或者基于干擾觀測器的補償策略等。前饋控制可以提前預測和補償已知的干擾因素；反饋控制則根據實際輸出與期望輸出之間的偏差進行調整；復合控制綜合了兩者的優點。

位置誤差補償：

原理：伺服系統的位置誤差可能由多種因素引起，如機械傳動部分的彈性環節、非線性因素（如間隙、摩擦、形變）等。通過對這些因素進行分析和建模，設計相應的補償算法來提高位置控制的準確性。

實現方式：例如對于全閉環伺服驅動系統，可以通過建立雙位置反饋控制、引入濾波器構建可選頻率反饋控制方法等來抑制位置振蕩；對于由非線性因素引起的輪廓誤差，可以建立相應的簡化模型，推導誤差產生的機理和解析表達式，然后設計基于轉速前饋或轉矩前饋的自適應補償方法。

通訊延時補償：

原理：在現代數控系統中，伺服驅動器負責執行，數控裝置負責計算，二者間的總線數據交互不可避免的存在通訊延時。通訊延時會導致系統超調及控制精度降低，因此需要對其進行補償。

實現方式：設計Smith預估器來對通訊延時進行補償，但Smith預估器存在模型失配的問題。結合擾動觀測器理論，設計基于擾動觀測器的通訊擾動觀測補償策略，解決模型失配問題在通訊延時補償中的影響，提高延時補償方法的適用性和簡易性。

非線性特性補償：

原理：伺服系統中的非線性特性（如間隙、摩擦、機械諧振等）會影響系統的控制性能。對這些非線性特性進行分析和建模，設計相應的補償算法來抵消其影響。

實現方式：例如對于含有間隙非線性的Wiener-Hammerstein伺服系統，可以提出由輸出反饋和間隙動態逆補償構成的復合控制方案；對于摩擦非線性，可以采用基于改進LuGre模型的自適應動態面控制方法等。

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