Modélisation phénoménologique et identification d'un système de micro-positionnement

Abstract

Les phénomènes de frottement sont à l'origine d'erreurs de positionnement importantes des servo-mécanismes. Une modélisation précise permet de compenser leur effet dans le but d'augmenter les performances du système. Cet article propose une modélisation phénoménologique d'un axe linéaire avec transmission par vis à billes et l'identification des paramètres du modèle par un algorithme d'optimisation. Trois modèles de frottement sont considérés pour le servo-mécanisme. Le premier modèle considère le frottement statique, le frottement visqueux et le frottement de Stribeck avec l'hystérésis. Le deuxième utilise le modèle de Dahl, et le troisième le modèle LuGre. Ces modèles sont non-linéaires en les paramètres. Le critère d'optimisation est déterminé par simulation et considère l'erreur normalisée du couple de commande. Les résultats des trois modèles de frottement sont comparés aux données mesurées. Les simulations et les résultats expérimentaux montrent la validité du modèle proposé.