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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。


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