电机驱动伺服系统是伺服转台、雷达、制导导弹等多个设备的重要组成部分,在航空、军事、通信等领域有广泛应用,电机驱动伺服系统的低速平稳性和高速跟踪能力受非线性扰动影响,电机驱动伺服系统比较常见的非线性扰动因素包括:风扰、齿隙、电机力矩波动以及摩擦。其中摩擦对于系统的低速性能影响尤为明显,会导致系统低速爬行、抖动,影响系统的稳定跟踪。因此考虑摩擦因素,建立系统准确的数学模型,对于减小电机驱动伺服系统的跟踪误差、提高低速区平稳性具有十分重要的理论价值和实际意义。本文的主要工作如下:首先,本文介绍了伺服系统的发展,分析了摩擦力的国内外研究现状,阐述了摩擦力的动静态特性以及现有摩擦模型,并使用LuGre摩擦模型来描述电机驱动伺服系统的摩擦特性。其次,分析了伺服系统的运动特性,提出了建立单输入单输出(single input single output,SISO)的伺服系统线性模型,根据建立的电机驱动伺服系统模型,设计并实施了系统线性模型参数辨识实验及摩擦辨识实验。最后,根据摩擦对伺服系统低速的影响,提出了基于LuGre模型的前馈补偿策略,用s函数搭建了 LuGre模型和伺服系统线性模型,进行补偿方法仿真验证。仿真结果表明与普通PD补偿策略相比,本文提出的基于LuGre摩擦模型补偿策略可获得更低的稳态误差。