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基于LuGre模型的摩擦力矩补偿研究的开题报告

一、选题背景及意义：

摩擦是机械系统中不可避免的现象，它对运动控制精度以及系统疲

劳寿命会产生重要影响。传统工业上摩擦力矩通过金属与金属之间的摩

擦来实现，但大多数情况下由于机械部件的磨损，摩擦系数难以保持一

致。现代控制系统中，人们迫切需要解决摩擦影响下的运动控制问题。

LuGre模型是目前应用较为广泛的摩擦力矩补偿模型，它建立在弹性力学

模型的基础上，结合了干摩擦与黏滞摩擦机制，能够较好地描述摩擦现

象。因此，基于LuGre模型的摩擦力矩补偿方法研究对于提高系统的控

制精度、降低因摩擦而造成的机械部件磨损和寿命等方面都具有十分重

要的意义。

二、研究内容和目标：

本课题的研究内容主要是基于LuGre模型的摩擦力矩补偿方法研究，

通过对摩擦学理论的深入研究，探索并揭示摩擦机理的本质，并以此为

基础，开展基于LuGre模型的动态补偿控制策略的研究。该研究的主要

目标是解决机械系统运动控制中摩擦效应产生的影响，提高控制精度和

系统寿命。

三、研究内容和主要研究方法：

1、摩擦学理论研究：深入探究摩擦现象的机理及其相关理论，并建

立摩擦力矩补偿模型。

2、LuGre模型研究：基于摩擦学理论，深入研究LuGre摩擦模型，

并对其进行仿真与评估，从实验结果中总结出适合算法实现的相关参数。

3、自适应控制策略研究：基于LuGre摩擦模型的特性，研究合适的

自适应控制策略，并仿真验证其有效性。

4、实际系统实验：最后通过实际系统实验，验证所提算法的有效性，

并分析实验结果。

四、预期研究结果：

本研究将提出一种基于LuGre模型的动态摩擦力矩补偿控制策略，

经过仿真验证和实际系统实验，证明该算法具有良好的实用性和有效性，

并对摩擦力矩的研究提供参考。