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基于假设模态法柔性机械臂协调运动系统控制方法的研究

徐兆成  
【摘要】:本文结合国家自然科学基金课题“受约束多连杆柔性机械臂协调运动系统分布参数模型与控制方法研究”进行工作。以水平面上操作刚性物体的两个柔性机械臂协调控制系统为研究对象,讨论了针对这种系统的协调控制。 首先,基于拉格朗日乘子法和假设模态法,建立了协调控制系统的动力学模型。 然后,为了简化控制器设计,结合奇异摄动法把系统分解为表征约束刚体大幅整体运动的慢变子系统和表征小幅弹性振动的快变子系统。针对慢变子系统,设计了慢变子系统的鲁棒控制器,以保证系统的稳定性。针对快变子系统,设计了模糊控制器,以抑制弹性振动及模态截断引起的控制溢出和观测溢出。 最后,通过仿真研究验证了所设计算法的有效性。


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