基于Lugre摩擦模型的PID控制

资 源 简 介

基于Lugre摩擦模型的PID控制

详 情 说 明

在实际工程控制系统中，摩擦力的存在往往会导致跟踪误差、极限环振荡等非线性现象。Lugre摩擦模型是一种能够精确描述静摩擦到动摩擦过渡过程的动态模型，将其与PID控制结合可显著提高系统性能。

Lugre模型通过引入鬃毛刚度和阻尼系数等参数，能够准确刻画预滑动位移、Stribeck效应等典型摩擦特征。该模型用微分方程描述摩擦状态变化，相比静态摩擦模型更能反映实际物理过程。

在控制算法实现时，先建立包含Lugre摩擦模型的被控对象表达式。然后在M语言环境中编写PID控制器，关键点在于： 实时估计摩擦状态变量 将摩擦补偿量作为前馈项加入控制量 调整PID参数时考虑摩擦动态特性

这种复合控制策略能有效克服传统PID在摩擦影响下的性能局限。通过在线更新摩擦模型参数，可以适应不同工况下的摩擦变化，实现高精度位置/速度控制。典型应用包括数控机床、机器人关节等需要精密运动控制的场景。