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《南京航空航天大学》 2004年
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柔性机械臂的振动控制

汪性武  
【摘要】: 在机械工程和航天技术领域,柔性机械臂的振动控制成为研究热点。本文介绍了柔性结构振动控制研究的概况;以转动单柔性机械臂为研究对象,应用模态分析法和基于拉格朗日方程的动力学方法建立了柔性机械臂的动力学模型;研究了用于柔性机械臂振动控制的线性二次型最优控制和基于积分分离的PID控制算法;采用数值仿真比较了柔性机械臂的振动控制效果,指出了在柔性机械臂线性二次型最优控制设计中,选取适当的加权矩阵非常重要;在传统的PID控制设计的基础上,分析了积分分离的PID控制算法,仿真结果表明基于积分分离PID控制的柔性机械臂振动控制效果优于传统的PID控制方法。通过理论分析和数值仿真,揭示了上述两种振动控制方法的特点。初步设计了柔性机械臂振动控制试验系统,为今后的试验验证做了一些准备工作。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TP241

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 李坤;贠今天;;柔性机械臂振动的线性二次型最优控制[J];河北工业大学学报;2008年03期
2 王春景;曾庆军;;柔性遥操作机器人系统的滑模变结构控制[J];计算机仿真;2010年08期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 杨晔;徐波;;基于无源化方法单臂柔性机械臂的控制研究[A];中国计量协会冶金分会2008年会论文集[C];2008年
2 杨晔;徐波;;基于无源化方法单臂柔性机械臂的控制研究[A];2008全国第十三届自动化应用技术学术交流会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 戴丽;基于柔性多体动力学的混凝土泵车臂架系统的建模与仿真[D];东北大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 张婧;混凝土泵车液压柔性臂架动力学分析与控制[D];东北大学;2006年
2 何勇;多自由度操作手刚柔耦合动力学特性研究[D];西北工业大学;2007年
3 李建新;混合驱动精压机的最优控制[D];天津大学;2007年
4 王春景;微创机器人系统建模、分析及模糊滑模变结构控制研究[D];江苏科技大学;2010年
5 姜丹;外空间环境中的柔性机械臂的非线性振动研究[D];东北大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 曲志强,高为炳;大型柔性空间结构的状态估计及变结构控制[J];北京航空航天大学学报;1989年03期
2 阎绍泽,刘又午,张铁民;柔性机械臂动力学特性的实验研究[J];河北工业大学学报;1996年03期
3 高为炳,程勉,曾文陵;柔性空间飞行器的变结构控制[J];航空学报;1988年05期
4 鲍平安;张钟俊;;柔性结构的鲁棒自适应控制[J];航天控制;1991年04期
5 金在权;单连杆柔性机械臂的动力学建模[J];延边大学学报(自然科学版);1994年02期
6 顾仲权;;振动主动控制中低阶控制器的优化设计[J];振动工程学报;1990年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘跃军,瞿金平,何和智,曹贤武,吴宏武;聚合物注射成型的过程控制[J];工程塑料应用;2001年09期
2 李晓西,马全明,张从鹏,罗学科;轴承压装机压装过程自动控制的实现[J];北方工业大学学报;2003年01期
3 肖健明;范京;刘海林;徐晓松;张福学;;关于旋转载体用硅微机械陀螺信号研究[J];北京机械工业学院学报;2008年02期
4 曲志强,高为炳;大型柔性空间结构的状态估计及变结构控制[J];北京航空航天大学学报;1989年03期
5 郑锋,程勉,高为炳;随机系统的变结构控制[J];北京航空航天大学学报;1991年02期
6 刘鸿飞,马香峰,张策;机器人操作机弹性动力学分析新方法[J];北京科技大学学报;1994年03期
7 杨显富;砂轮平面磨削机微机控制系统分析与改进[J];成都大学学报(自然科学版);2002年02期
8 凌荣江;翁建生;金智林;;板簧刚度及迟滞特性的非线性有限元分析[J];重庆工学院学报(自然科学版);2009年01期
9 贾克斌;翁建生;;汽车动力总成悬置系统的优化设计和鲁棒性分析[J];重庆工学院学报(自然科学版);2009年02期
10 郑文;翁建生;;汽车顶棚的有限元模态分析与比较[J];重庆工学院学报(自然科学版);2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙艺瑕;徐鉴;;一类两自由度分段线性系统的时滞反馈控制[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
2 王旭;张方;马小艳;;冲击载荷部位的识别方法[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
3 侯有政;张方;;基于CUDA的动载荷频域识别的并行算法研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
4 陈颖;陈怀海;;一种二自由度系统物理参数识别方法[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
5 许宁;凌爱民;;直升机尾桨/尾梁耦合稳定性分析研究[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
6 陈超;李繁;陈如恒;;齿形结构对圆盘型旋转行波超声电机定子动态特性的影响分析[A];Proceedings of the 2010 Symposium on Piezoelectricity,Acoustic Waves and Device Applications[C];2010年
7 蓝兆辉;苏民伟;;平面并联机械手灵活工作空间及其空洞分析[A];第十二届全国机构学学术研讨会论文集[C];2000年
8 许瑛;渡辺克巳;许伟;;连杆曲线的等弧长分割法在机器人轨迹规划中的应用[A];第十四届全国机构学学术研讨会暨第二届海峡两岸机构学学术交流会论文集[C];2004年
9 丁勇;艾军;杨杰;张丽芳;;某五跨预应力连续梁桥动载试验分析[A];全国既有桥梁加固、改造与评价学术会议论文集[C];2008年
10 李勇;吴宏鑫;;挠性多体航天器快速大角度机动的建模与控制[A];1996年中国控制会议论文集[C];1996年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 井艳军;双馈风电机组模型预测控制研究[D];沈阳工业大学;2011年
2 黄继;含磁流变阻尼器自动武器缓冲系统控制理论与技术的研究[D];中北大学;2011年
3 李宪华;服务机器人双臂协作技术研究及实现[D];上海大学;2011年
4 向婕;铁矿石烧结过程智能集成优化控制技术及其应用研究[D];中南大学;2010年
5 芦吉云;光纤光栅在智能结构动态监测中的应用研究[D];南京航空航天大学;2009年
6 冯胜强;基于UG的弧焊机器人离线编程与统计方法的焊接质量判定[D];天津大学;2010年
7 岳海龙;倾转旋翼机倾转时旋翼/短舱/机翼耦合结构气弹响应研究[D];南京航空航天大学;2010年
8 张昊;大壁虎运动行为研究及仿壁虎机器人研制[D];南京航空航天大学;2010年
9 游伟倩;多输入多输出振动系统H_2/H∞控制研究[D];南京航空航天大学;2010年
10 沈辉;基于压电材料的振动能量回收电路及其应用研究[D];南京航空航天大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周谦;工业机器人离线编程及其在光纤激光加工平台中的应用[D];山东科技大学;2010年
2 梁春辉;拟人灵巧手的设计及其工作空间研究[D];浙江理工大学;2010年
3 刘鹏;直流蒸汽发生器压力控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 朱敏;内燃机排气噪声半主动控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 张筱蓉;不确定时滞分布参数系统的稳定和变结构控制[D];中国海洋大学;2010年
6 康静;移动机械手建模及控制技术研究[D];天津理工大学;2010年
7 高英儒;三自由度并联机器人工作空间研究[D];天津理工大学;2010年
8 池春霞;空间机器人动力学参数辨识[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 叶艳琴;柴油发电机组振动测试及有限元分析[D];南昌大学;2010年
10 孙瑞杰;磨矿分级的模糊控制及网络监控[D];昆明理工大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贾英宏,徐世杰,聂润兔;充液挠性航天器的建模与动力学分析[J];北京航空航天大学学报;2003年01期
2 郑红;混凝土泵车的稳定性分析[J];本溪冶金高等专科学校学报;2001年03期
3 刘忠族,孙玉东,吴有生;管道流固耦合振动及声传播的研究现状及展望[J];船舶力学;2001年02期
4 郭立新,赵明扬,张国忠,黄英;混凝土泵车布料机构自动浇筑及过程仿真[J];东北大学学报;2000年06期
5 周淑文,张国忠,张思奇;虚拟现实技术在混凝土泵车设计中的应用[J];东北大学学报;2003年05期
6 邹光胜,金基铎,闻邦椿;受约束悬臂输流管振动的最优控制[J];东北大学学报;2004年03期
7 高殿荣,韩屋谷,赵长海;管路固液两相流的基本方程[J];东北重型机械学院学报;1994年02期
8 杨国来,陈运生;火炮动力学模型降阶的一种方法[J];弹道学报;1999年02期
9 黄铁球,吴德隆,张永;含柔性滑移伸展单元飞行器动力学建模及仿真研究[J];导弹与航天运载技术;2000年02期
10 王毅,吴德隆;航天柔性多体动力学及其发展[J];导弹与航天运载技术;1995年01期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 张成新;柔性机器人协调操作的动力学分析与规划[D];北京工业大学;2002年
2 杜国君;圆薄板和夹层圆板非线性振动研究[D];燕山大学;2004年
3 李辉;混合驱动可控压力机的基础理论研究[D];天津大学;2003年
4 李鹏松;求解大振幅非线性振动问题的若干解析逼近方法[D];吉林大学;2004年
5 李光;液压柔性臂的动力学及控制研究[D];中南大学;2003年
6 王海英;水泥混凝土泵车振动性能与结构优化设计研究[D];长安大学;2003年
7 刘朝晖;柔性冗余度机器人中的混沌研究[D];西南交通大学;2006年
8 崔明涛;不确定性连续体结构拓扑优化和柔性机构设计研究[D];西安电子科技大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张昊;三自由度串联机械臂的主从同步控制研究[D];东北大学;2009年
2 毛立军;基于控制的柔性机器人及其协调操作动力学建模与分析[D];北京工业大学;2002年
3 张艳伟;基于改进型遗传算法的混凝土泵车臂架系统的优化研究[D];武汉理工大学;2002年
4 李振华;空间可展伸杆机构的运动学与动力学分析[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2003年
5 马溢清;柔性连杆机械手的神经模糊控制[D];哈尔滨工程大学;2003年
6 董忠红;水泥输送泵车结构强度研究[D];长安大学;2002年
7 李永刚;混合驱动的拉伸压力机与精压机的基础理论研究[D];天津大学;2004年
8 郭爱华;受控五杆机构运动动力学分析及控制系统研究[D];武汉科技大学;2004年
9 李美之;柔性多杆件系统的动力学问题研究[D];华中科技大学;2004年
10 王文琰;柔性机械臂的建模与智能控制[D];兰州理工大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 刘会勇;李伟;彭秀英;胡园;赵青;;混凝土泵车臂架液压系统建模与仿真研究[J];工程设计学报;2010年04期
2 李延波;;具有分布时滞线性系统的滑模控制与仿真[J];计算机仿真;2011年11期
3 胡盛斌;陆敏恂;;空间三关节机器人模糊积分滑模控制[J];计算机仿真;2012年02期
4 李海超;赵悟;冯忠绪;杨钊;;基于AMESim的篱栏养护车工作装置液压系统仿真研究[J];建筑机械;2012年11期
5 刘涛;金先龙;曹源;王栋;;基于Modelica语言的泵车臂架系统举升过程仿真[J];机床与液压;2012年13期
6 邓秋连;高明;陈安涛;周翔;;一种提升泵车臂架位置检测精度的工程应用解决方案[J];计算机测量与控制;2012年12期
7 何勇;;柔性多体系统动力学的研究进展与建模方法[J];陕西理工学院学报(自然科学版);2010年04期
8 赵悟;李海超;王晓花;张敏;张选;;基于机液耦合的篱栏养护车工作装置仿真与实验研究[J];液压与气动;2012年11期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 胡凌燕;时延力反馈遥操作系统的跟踪性能及稳定性研究[D];南昌大学;2011年
2 戴丽;基于柔性多体动力学的混凝土泵车臂架系统的建模与仿真[D];东北大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 刘国藩;空间型柔性机械臂的动力学分析[D];西安电子科技大学;2010年
2 樊猛;柔性机械臂路径优化及控制[D];西安电子科技大学;2010年
3 王永飞;高空消防车的臂架力学性能与控制系统通信方法[D];武汉理工大学;2012年
4 刘灯;抓手机械臂电液系统建模及单神经元控制研究[D];湖南师范大学;2012年
5 张之善;混凝土泵车智能臂架控制系统研究[D];中南大学;2011年
6 石文泽;混凝土泵车监测系统的设计与研究[D];中南大学;2011年
7 刘海霞;基于网络的遥操作康复机器人系统鲁棒控制研究[D];江苏科技大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 高为炳,程勉,曾文陵;柔性空间飞行器的变结构控制[J];航空学报;1988年05期
2 鲍平安;;多输入多输出混合模型参考自适应控制[J];计算技术与自动化;1991年01期
3 王照林,王大力;一类柔性机械臂的建模与控制[J];力学与实践;1992年06期
4 费从宇,邵成勋,黄文虎,毕士华,王涣义,于敬彬;柔性机械臂点位控制逆动力学方法的实验研究[J];振动与冲击;1994年02期
5 阎绍泽,王树新,张大钧,刘又午;机械系统动力刚化机理分析[J];中国机械工程;1996年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 阎绍泽,黄铁球,吴德隆,张铁民,刘又午;柔性机械臂动力学模型与控制策略的综合评价[J];导弹与航天运载技术;1998年03期
2 邱志成;韩建达;王越超;;基于复合喷气压电驱动器的柔性机械臂振动控制[J];机械工程学报;2009年05期
3 王兴松;带载柔性机械臂固有频率确定及其减振器设计[J];东南大学学报(自然科学版);1997年05期
4 张铁民,郭治,刘又午;带有加速度反馈的柔性机械臂振动控制[J];中国机械工程;1998年09期
5 刘广瑞;柔性机械臂振动控制研究[J];机电产品开发与创新;2005年03期
6 张铁民,李贵涛,梁莉;带有加速度反馈的柔性机械臂开关变结构控制[J];机械工程学报;2002年03期
7 岳士岗,余跃庆,白师贤;重载下的柔性机械臂的动力学耦合特性[J];机器人;1996年04期
8 王大龙,陆佑方,陈塑寰,李晓光;双连杆柔性机械臂的非线性轨迹跟踪控制[J];吉林工业大学学报;1996年02期
9 常志;金国光;唐国潮;孙占庚;;柔性机械臂的线性二次型最优振动控制[J];天津工程师范学院学报;2009年04期
10 田彦涛,尹朝万,王殿方,王大龙;柔性机械臂运动轨迹的鲁棒自适应控制[J];机器人;1995年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 宋谦;冯德兴;郭宝珠;;笛卡尔柔性机器人臂振动控制[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
2 郝长中;陶泽;;二杆柔性臂主动振动控制的研究[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(上)[C];2003年
3 薛素铎;周乾;董军辉;曹资;;振动控制在空间结构中的应用[A];第十届空间结构学术会议论文集[C];2002年
4 邵传平;鄂学全;魏庆鼎;朱凤荣;;海上结构物流致振动控制方法研究[A];第五届全国水动力学学术会议暨第十五届全国水动力学研讨会文集[C];2001年
5 刘玉东;崔立山;陈騑騢;杨大智;周辛庚;章伟宝;;形状记忆合金增强复合智能材料控振研究[A];第二届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1995年
6 陈明宪;陈政清;胡建华;高赞明;;岳阳洞庭湖大桥风雨振观测及其振动控制研究[A];中国公路学会桥梁和结构工程学会2001年桥梁学术讨论会论文集[C];2001年
7 张顺宝;;建筑结构振动控制装置研究现状与展望[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2002年
8 魏克湘;孟光;刘迎春;朱石沙;;磁流变弹性体夹层梁振动特性的实验研究[A];中国化学会、中国力学学会第九届全国流变学学术会议论文摘要集[C];2008年
9 沈祖辉;卢丽金;;军用飞机外挂系统的振动鉴定试验技术[A];中国航空结构动力学专业组第十六届学术交流会论文集[C];2008年
10 闻辉;鲁亮;;某超限高层结构软钢阻尼器振动控制的试验研究[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 陈宇祥 付义书;舍不得这个“角落”[N];中国安全生产报;2005年
2 本报记者 张晔通讯员 于媚;求索动静之间[N];科技日报;2007年
3 中国楼市记者  丁玲 通讯员  陈辉;现代设计集团破解上海光源工程结构设计难题[N];中国建设报;2006年
4 李 静;揭开“隐形冠军”的面纱[N];中国文化报;2004年
5 本报记者 罗霞;张立翔:甘坐“冷板凳” 敢啃“硬骨头”[N];云南日报;2006年
6 浙江 周立云 胡月芬;波导手机维修四例[N];电子报;2005年
7 平静;要有优雅的科学品位[N];中国人事报;2006年
8 ;与时俱进 创新发展[N];中国建设报;2007年
9 王光芦;可靠性试验技术领域的带头人[N];中国航空报;2005年
10 本报通讯员 魏世江 李巍然 本报记者 董山峰;从这里走向蓝色的辉煌[N];光明日报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张庆;组合柔性机械臂动力学特性与振动抑制性能的研究[D];南京理工大学;2010年
2 徐彦;液压柔性机械臂动力学建模与控制研究[D];东北大学;2008年
3 李光;液压柔性臂的动力学及控制研究[D];中南大学;2003年
4 徐亚兰;压电柔性结构的建模、参数辨识与振动主动控制[D];西安电子科技大学;2006年
5 嵇春艳;海洋平台动力响应分析与振动控制技术研究[D];中国海洋大学;2003年
6 陆建辉;随机波浪载荷激励下海洋平台振动控制技术研究[D];中国海洋大学;2004年
7 张蔚波;基于子系统分析的多维耦合系统功率流传递特性研究[D];山东大学;2003年
8 霍林生;偏心结构利用调液阻尼器减震控制的研究[D];大连理工大学;2006年
9 游伟倩;多输入多输出振动系统H_2/H∞控制研究[D];南京航空航天大学;2010年
10 王树青;海洋平台结构的系统辨识与振动控制技术研究[D];中国海洋大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汪性武;柔性机械臂的振动控制[D];南京航空航天大学;2004年
2 杨康华;柔性机械臂的振动控制与实验研究[D];北京邮电大学;2011年
3 俞爱兰;柔性机械臂振动控制及优化研究[D];华东交通大学;2011年
4 樊猛;柔性机械臂路径优化及控制[D];西安电子科技大学;2010年
5 邬锡忠;用压电式主动关节抑振器的柔性机械臂振动控制的研究[D];浙江大学;2002年
6 刘国藩;空间型柔性机械臂的动力学分析[D];西安电子科技大学;2010年
7 陈斌;组合柔性机械臂抑振性能研究[D];南京理工大学;2012年
8 刘志臻;波吸收器在挠性空间结构振动控制中的应用研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
9 王建国;基于极点配置方法的风力发电机组的稳定性控制[D];沈阳工业大学;2009年
10 万立;振动控制的半主被动混合阻尼结构的研究[D];华侨大学;2005年
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