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基于极点配置法柔性机械臂的谐振抑制
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作者 李小彭 李泉 +1 位作者 上官朝伟 尹猛 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期86-92,101,共8页
为抑制柔性机械臂运动时伺服驱动系统可能产生的谐振,降低电机输出端的速度波动,提出了一种采用极点配置法设计比例-积分(PI)调节器的方法.依据假设模态法及拉格朗日动力学方程建立了伺服电机驱动柔性机械臂的动力学模型,利用其状态方... 为抑制柔性机械臂运动时伺服驱动系统可能产生的谐振,降低电机输出端的速度波动,提出了一种采用极点配置法设计比例-积分(PI)调节器的方法.依据假设模态法及拉格朗日动力学方程建立了伺服电机驱动柔性机械臂的动力学模型,利用其状态方程得到系统的传递函数,并分析了伺服驱动系统的传递特性.利用相同实部的极点配置法设计PI调节器参数,讨论极点自然频率比值、阻尼系数对系统评价指标的影响.最后进行了仿真实验,结果表明阻尼系数的适当增大有利于系统的稳定,但柔性负载的长度及转动惯量不宜过大;并与传统的Ziegler-Nichols法对比,证明了此方法的有效性. 展开更多
关键词 柔性机械臂 伺服系统 振动抑制 极点配置 PI调节器
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强化学习驱动下的柔性机械臂双时间尺度组合控制
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作者 刘城焱 胡健 +3 位作者 姚建勇 谭天乐 刘宇 林家伟 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第3期541-552,共12页
本文研究柔性机械臂的轨迹跟踪和振动抑制问题.首先,基于Lagrange法和假设模态法建立柔性机械臂的动力学模型.然后,利用奇异摄动理论将模型分解为描述刚体运动的慢时间尺度子系统和描述柔性振动的快时间尺度子系统,针对慢子系统建立以... 本文研究柔性机械臂的轨迹跟踪和振动抑制问题.首先,基于Lagrange法和假设模态法建立柔性机械臂的动力学模型.然后,利用奇异摄动理论将模型分解为描述刚体运动的慢时间尺度子系统和描述柔性振动的快时间尺度子系统,针对慢子系统建立以滑模变结构为基础,径向基神经网络估计模型参数,干扰观测器估计扰动和模型不确定性的刚性复合控制器;快子系统建立了以最优控制为基础,使用强化学习在线获取最优控制解的柔性控制器.通过Lyapunov稳定性理论分别证明了不同时间尺度下的系统稳定性,将在不同时间尺度下的控制器进行叠加,获得原系统状态的组合控制器.最后,通过实验结果对比表明,所设计的组合控制方法更具优越性. 展开更多
关键词 柔性机械臂 轨迹跟踪 振动抑制 神经网络 干扰观测器 强化学习
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采用模糊补偿滑模控制器的空间柔性机械臂振动抑制方法 被引量:6
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作者 尚东阳 李小彭 +2 位作者 尹猛 李凡杰 周赛男 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期175-185,204,共12页
空间柔性机械臂可以安装于空间站协助宇航员开展在轨维修、航天器交会对接和太空垃圾捕获等任务。空间柔性机械臂因其细长的结构在运动过程中会出现振动现象,进而影响操作精度和飞行安全。为了减弱空间柔性机械臂的振动,采用模糊补偿滑... 空间柔性机械臂可以安装于空间站协助宇航员开展在轨维修、航天器交会对接和太空垃圾捕获等任务。空间柔性机械臂因其细长的结构在运动过程中会出现振动现象,进而影响操作精度和飞行安全。为了减弱空间柔性机械臂的振动,采用模糊补偿滑模控制策略对空间柔性机械臂的旋转运动进行控制。通过提高空间柔性机械臂的转动控制精度间接地减弱振动。首先根据假设模态法描述空间柔性机械臂的变形,使用拉格朗日原理建立了考虑了二维变形的模态和转角耦合的动力学方程。然后,利用模糊规则的万能逼近特性辨识、补偿包括柔性非线性项和外界干扰的动力学模型的不确定成分。接下来,根据李雅普诺夫函数设计模糊补偿滑模控制策略的控制律和自适应律以保证空间柔性机械臂的闭环稳定性。最后,开展了空间柔性机械臂的仿真和物理样机控制试验。试验结果表明,模糊补偿滑模控制策略可以有效地提高空间柔性机械臂的转动控制精度,间接地减弱振动幅值。与传统的滑模控制策略相比,提出的控制策略可以使转角跟踪误差绝对值的平均值下降17.86%,使横向加速度的标准差下降31.91%。 展开更多
关键词 空间柔性机械臂 滑模控制 模糊补偿 振动抑制
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考虑基座振动抑制的双空间机械臂协同阻抗控制 被引量:2
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作者 张家维 白成超 郭继峰 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1111-1122,共12页
针对柔性基座双空间机械臂紧耦合协同过程中面临的对物体内/外力的柔顺响应、基座的振动抑制以及双臂避碰等问题,提出了一种反作用最优协同阻抗控制方法。首先建立了柔性基座双空间机械臂的紧耦合系统模型。然后,利用物体级阻抗控制器... 针对柔性基座双空间机械臂紧耦合协同过程中面临的对物体内/外力的柔顺响应、基座的振动抑制以及双臂避碰等问题,提出了一种反作用最优协同阻抗控制方法。首先建立了柔性基座双空间机械臂的紧耦合系统模型。然后,利用物体级阻抗控制器和末端执行器级阻抗控制器分别实现了双空间机械臂对物体所受外力和内力的柔顺响应。然后,利用基座能量衰减最优控制和人工势场法得到了双空间机械臂的最优零空间自运动向量,通过双冗余空间机械臂的零空间自运动同时实现了基座振动抑制和双臂间的避碰。最后,在动力学仿真软件中验证了协同阻抗控制方法在解决物体内/外力柔顺响应、基座振动抑制、双臂避碰问题上的有效性。 展开更多
关键词 双空间机械臂 柔性基座 阻抗控制 振动抑制 人工势场
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缆索加劲的柔性机械臂振动特性及其边界控制 被引量:1
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作者 吴彦达 牛军川 常锟 《机床与液压》 北大核心 2024年第21期1-6,共6页
针对柔性机械臂末端振动问题提出一种新型双边缆索加劲被动控制方式,建立双边缆索加劲柔性机械臂的动力学模型,并分析柔性机械臂末端振动固有频率以及振动幅度等振动特性。此外,为了控制柔性机械臂的关节定位精度以及提高其末端残余振... 针对柔性机械臂末端振动问题提出一种新型双边缆索加劲被动控制方式,建立双边缆索加劲柔性机械臂的动力学模型,并分析柔性机械臂末端振动固有频率以及振动幅度等振动特性。此外,为了控制柔性机械臂的关节定位精度以及提高其末端残余振动的抑制效果,基于双边缆索加劲柔性机械臂模型提出一种考虑缆索参数的边界控制策略,并通过Lyapunov方法证明该边界控制下柔性机械臂系统的稳定性。仿真结果表明:考虑新型缆索加劲的被动控制方式能够有效提高柔性机械臂系统刚度,并降低柔性机械臂末端振动幅值,改善柔性机械臂末端振动情况;提出的边界控制策略能够大幅度提高柔性机械臂关节的定位精度,并减少柔性机械臂达到稳态的时间,提高柔性机械臂运行效率。 展开更多
关键词 柔性机械臂 缆索加劲 边界控制 振动抑制
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基于改进PSO的模糊PID高枝修剪机械臂末端抑振算法与试验 被引量:20
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作者 李扬 侯加林 +3 位作者 苑进 赵新学 刘雪美 张丽 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期49-58,共10页
针对设计的高枝修剪机械臂定位过程易产生振动,难以快速、准确地将待修树枝对入锯切口的问题,分析大臂展、高负载自重比臂架系统的柔性特征,在此基础上研究末端修枝锯的抑振控制方法,实现末端修枝锯的快速精准定位。首先介绍了高枝修剪... 针对设计的高枝修剪机械臂定位过程易产生振动,难以快速、准确地将待修树枝对入锯切口的问题,分析大臂展、高负载自重比臂架系统的柔性特征,在此基础上研究末端修枝锯的抑振控制方法,实现末端修枝锯的快速精准定位。首先介绍了高枝修剪机械臂结构和工作原理,分析了臂架系统的柔性特征对末端修枝锯定位产生的影响;其次通过结构关系推导和有限元方法建立了机械臂的数学模型并进行动力学分析,并设计基于改进粒子群离线优化的模糊PID控制方法,实现了对末端修枝锯的主动抑振控制;最后分别在Simulink环境中和样机系统上进行了数值仿真和试验验证。综合仿真和试验结果表明:该文设计的控制方法可以实现末端修枝锯的主动抑振,定位过程中修枝锯能够在短时间内进入稳态,超调量不足开环状态下的50%,震荡调整时间小于1 s,经1 s后振幅衰减至峰值的5%以下,从而达到了较好的末端抑振效果,改善了修枝锯的定位性能,提高了高枝修剪机械臂的作业效率。相关研究可为其他具有一定相似柔性特征的机械提供末端抑振和精准定位的控制经验参考。 展开更多
关键词 机械臂 林业 振动控制 振动抑制 柔性特征 改进粒子群 模糊PID
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基于遗传优化算法的柔性机械臂抑振轨迹规划研究 被引量:23
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作者 娄军强 魏燕定 +2 位作者 李国平 杨依领 彭文飞 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期1-6,41,共7页
为了抑制柔性臂的弹性振动,提出一种结合遗传优化算法和多项式函数插值的抑振轨迹规划方法。基于假设模态法和Hamilton原理建立了柔性臂系统的动力学方程,揭示了抑振轨迹规划原理。在轨迹优化过程中,采用五次多项式函数构造运动轨迹控... 为了抑制柔性臂的弹性振动,提出一种结合遗传优化算法和多项式函数插值的抑振轨迹规划方法。基于假设模态法和Hamilton原理建立了柔性臂系统的动力学方程,揭示了抑振轨迹规划原理。在轨迹优化过程中,采用五次多项式函数构造运动轨迹控制点的基础位移值,以轨迹控制点的位移浮动值作为待优化变量,在满足初始和终止位置运动状态约束的前提下,基于遗传算法优化得到柔性臂振动能量最小的最优抑振轨迹。数值计算和实验结果验证了抑振轨迹规划方法的有效性。实验结果表明:与跟踪常规的五次多项式运动轨迹相比,柔性臂在跟踪最优抑振轨迹时的残余振动最大振幅减小了10倍左右,其衰减时间由12s缩短为4.5s,提高了柔性臂系统的定位控制精度,改善了系统的操作效率。 展开更多
关键词 柔性机械臂 轨迹规划 振动抑制 遗传算法
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基于输入成形的柔性航天器振动闭环抑制方法研究 被引量:12
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作者 孔宪仁 杨正贤 +2 位作者 叶东 董晓光 刘源 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期72-76,共5页
针对柔性航天器姿态机动时柔性附件的振动抑制问题,提出一种基于输入成形和反馈控制联合的主动振动抑制策略,在保证航天器完成指定的姿态机动的同时抑制对系统影响较大的挠性附件的振动。考虑到柔性附件模态变量难以测得以及存在外界干... 针对柔性航天器姿态机动时柔性附件的振动抑制问题,提出一种基于输入成形和反馈控制联合的主动振动抑制策略,在保证航天器完成指定的姿态机动的同时抑制对系统影响较大的挠性附件的振动。考虑到柔性附件模态变量难以测得以及存在外界干扰力矩,设计了只利用姿态信息的反馈控制器,并根据整个闭环系统的振动频率和阻尼比信息设计前馈鲁棒多模态输入成形器,进一步提高闭环系统的性能。仿真结果表明,应用该策略成功地抑制柔性附件的振动及改善系统的机动时间,并使系统性能对参数的摄动具有很强鲁棒性。 展开更多
关键词 输入成形 柔性航天器 振动抑制 闭环控制 鲁棒性
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柔性机械手加速度反馈抑制振动的机理与稳定性分析 被引量:5
9
作者 刘新建 马宏绪 张彭 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 1999年第5期25-28,共4页
在柔性机械手的控制中,末端加速度反馈是一种抑制振动有效而简便的途径。但直到现在对其中抑制振动和稳定性的机理并不很清楚。本文深入系统地分析了其内在原因,证明其反馈稳定性,并在自行建立的柔性手实验平台上完成了实验证明。
关键词 柔性机械手 加速度反馈 振动抑制 稳定性
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基于H_∞优化抗扰控制的柔性机械臂振动抑制 被引量:6
10
作者 张晓宇 王润孝 +3 位作者 王战玺 张顺琦 秦现生 谭小群 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期661-668,共8页
针对受未知扰动和建模误差影响的压电柔性机械臂系统,提出并开发了一种H_∞优化的抗扰控制算法并将其应用于压电柔性机械臂的振动抑制。运用有限元法建立了压电柔性机械臂的机电耦合动力学模型及状态空间模型。使用由阶跃函数构成的扰... 针对受未知扰动和建模误差影响的压电柔性机械臂系统,提出并开发了一种H_∞优化的抗扰控制算法并将其应用于压电柔性机械臂的振动抑制。运用有限元法建立了压电柔性机械臂的机电耦合动力学模型及状态空间模型。使用由阶跃函数构成的扰动模型,构造了比例积分(PI:proportional integral)扰动观测器。基于H_∞优化方法,并应用S/T混合灵敏度和区域极点配置分别计算了扰动观测器和抗扰控制器的反馈增益,保证了观测器与控制器的动态性能和鲁棒性。通过压电柔性机械臂振动抑制仿真,验证了H_∞优化抗扰控制算法抑制未知扰动所致振动的有效性和对系统模型误差的鲁棒性,并与使用通用比例积分(GPI:generalized proportional integral)观测器的抗扰控制算法进行了比较。 展开更多
关键词 抗扰控制 柔性机械臂 振动抑制 H∞优化
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柔性机械手加速度反馈消振的进一步研究 被引量:5
11
作者 张戎军 孙增圻 孙富春 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期553-557,共5页
在柔性机械手的控制中,加速度反馈的方法是一种消除末端振动的有效而简便途径.然而,目前对其有效性尚无严格的理论证明和分析.本文将通过非约束模态分析方法对单柔性臂机械手的动力学方程进行分析,以此为基础对加速度反馈的理论和... 在柔性机械手的控制中,加速度反馈的方法是一种消除末端振动的有效而简便途径.然而,目前对其有效性尚无严格的理论证明和分析.本文将通过非约束模态分析方法对单柔性臂机械手的动力学方程进行分析,以此为基础对加速度反馈的理论和实现进行研究和讨论,得到了一些重要的结论. 展开更多
关键词 柔性机械手 加速度反馈 振动 稳定性
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平面欠驱动柔性机械臂的PSO轨迹优化与自抗扰振动抑制 被引量:16
12
作者 潘昌忠 罗晶 +2 位作者 李智靖 熊培银 陈君 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第14期181-189,共9页
针对平面单连杆柔性机械臂(planar single-link flexible manipulator,PSLFM)的振动抑制及稳定控制问题,提出一种基于粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法的轨迹优化与自抗扰控制方法,实现机器人末端执行器从任意初始位置... 针对平面单连杆柔性机械臂(planar single-link flexible manipulator,PSLFM)的振动抑制及稳定控制问题,提出一种基于粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法的轨迹优化与自抗扰控制方法,实现机器人末端执行器从任意初始位置移动到目标位置,并且抑制住由柔性连杆引起的弹性振动。首先,基于假设模态法建立柔性机械臂的动力学模型,并对该模型的欠驱动特性进行分析,得到驱动变量与欠驱动变量之间的状态约束关系。其次,基于该约束关系,运用双向轨迹规划方法为驱动变量分别规划一条前向轨迹和一条反向轨迹。然后,采用粒子群算法对轨迹参数进行优化,确保两条轨迹平滑地拼合成一条完整轨迹。最后,设计自抗扰跟踪控制器使机械臂存在外部扰动和角速度不可测情况下精确地跟踪优化的轨迹,实现机械臂的振动抑制与稳定控制。仿真与对比结果表明,所提控制方法具有更好的振动抑制效果及鲁棒性。 展开更多
关键词 柔性机械臂 轨迹规划 振动抑制 自抗扰 欠驱动系统
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基于状态反馈控制的柔性臂系统振动抑制 被引量:4
13
作者 陈庆伟 郭健 +1 位作者 王小华 胡维礼 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期184-187,共4页
以典型的挠性结构———柔性臂为研究对象,建立了柔性臂系统的分布参数模型,在柔性臂上粘贴压电陶瓷片作为传感器和致动器,将分布参数模型转化为集中参数模型,最后针对柔性臂系统设计了状态反馈控制器。实验研究结果表明,柔性臂的低阶... 以典型的挠性结构———柔性臂为研究对象,建立了柔性臂系统的分布参数模型,在柔性臂上粘贴压电陶瓷片作为传感器和致动器,将分布参数模型转化为集中参数模型,最后针对柔性臂系统设计了状态反馈控制器。实验研究结果表明,柔性臂的低阶振动得到了很好的抑制。 展开更多
关键词 振动与波 压电材料 柔性臂 振动模态 振动控制 状态反馈
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挠性航天器姿态机动的变结构主动振动抑制 被引量:11
14
作者 胡庆雷 刘亚秋 马广富 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期329-336,共8页
针对挠性航天器大角度姿态机动的振动抑制问题,提出了一种双回路鲁棒主动振动控制方法.首先,对各低阶振动模态设计正位置反馈补偿器,增加挠性模态的阻尼,使其振动能够快速衰减;然后,基于变结构输出反馈控制理论,给出控制器的设计方法.最... 针对挠性航天器大角度姿态机动的振动抑制问题,提出了一种双回路鲁棒主动振动控制方法.首先,对各低阶振动模态设计正位置反馈补偿器,增加挠性模态的阻尼,使其振动能够快速衰减;然后,基于变结构输出反馈控制理论,给出控制器的设计方法.最后,将该方法应用于挠性航天器姿态机动控制,仿真结果表明,所提出的方法是可行而有效的. 展开更多
关键词 挠性航天器 变结构输出反馈控制 姿态机动 不匹配不确定性
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集成压电元件的挠性太阳帆板振动抑制控制系统 被引量:4
15
作者 袁秋帆 刘延芳 +1 位作者 马明阳 齐乃明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期86-93,共8页
针对基频低于1Hz的大挠性太阳帆板,提出了整板主动振动抑制方法。该方法通过在太阳帆板上集成压电元件作为传感器和执行器;针对帆板挠性增大时,同位控制易出现虚假抑制的现象,综合考虑压电传感器的测量数据和板上一点的振动情况,基于正... 针对基频低于1Hz的大挠性太阳帆板,提出了整板主动振动抑制方法。该方法通过在太阳帆板上集成压电元件作为传感器和执行器;针对帆板挠性增大时,同位控制易出现虚假抑制的现象,综合考虑压电传感器的测量数据和板上一点的振动情况,基于正向位置反馈控制律(Positive Position Feedback,PPF),设计了整板振动抑制控制系统。通过Adams和Simulink联合仿真,对控制系统的振动抑制能力进行了考核,结果表明所设计的PPF控制系统避免了虚假抑制,具有良好的整板振动抑制效果。 展开更多
关键词 大挠性结构 振动抑制 正向位置反馈 整板抑制
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空间刚柔性机械臂振动抑制的LQ最优控制方法 被引量:9
16
作者 戈新生 姜兵利 刘延柱 《振动与冲击》 EI CSCD 1999年第1期49-52,56,共5页
以双连杆空间刚柔性机械臂为对象,建立了非线性动力学方程。运用线性二次型( L Q)最优控制方法讨论机械臂消除残余振动的控制问题,给出相应的最优控制规律,通过算例仿真计算,表明控制规律的有效性。
关键词 刚柔性 机械臂 振动抑制 LQ最优控制
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基于混合轨迹的柔性空间机械臂神经网络控制 被引量:10
17
作者 洪昭斌 陈力 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期138-143,共6页
讨论了基于混合轨迹的漂浮基柔性空间机械臂的载体姿态、关节协调运动及柔性振动的滑模神经网络控制器设计问题。为了对柔性空间机械臂系统的柔性振动进行主动控制,基于虚拟控制力观念生成了能同时反映姿态、关节运动的期望轨迹和柔性... 讨论了基于混合轨迹的漂浮基柔性空间机械臂的载体姿态、关节协调运动及柔性振动的滑模神经网络控制器设计问题。为了对柔性空间机械臂系统的柔性振动进行主动控制,基于虚拟控制力观念生成了能同时反映姿态、关节运动的期望轨迹和柔性振动的混合轨迹。基于该混合轨迹,利用神经网络逼近系统未知部分,提出了柔性空间机械臂协调运动的滑模神经网络器控制方案,该控制方案可在保证轨迹跟踪的同时对柔性杆的振动进行主动抑制。对一平面刚柔空间机械臂系统进行了数值仿真,仿真结果证实了所设计控制器的有效性。 展开更多
关键词 柔性空间机械臂 混合轨迹 滑模神经网络控制 柔性振动控制 参数未知
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基座弹性影响下空间站柔性关节机械臂的鲁棒自适应滑模控制及双重弹性振动主动抑制 被引量:9
18
作者 梁捷 陈力 +1 位作者 梁武林 秦开宇 《载人航天》 CSCD 2016年第6期788-796,共9页
讨论了基座存在弹性情况下,载体位置、姿态均不控的空间站柔性关节机械臂系统控制问题。利用拉格朗日方法结合动量守恒定律,建立了弹性基座空间站柔性关节机械臂系统动力学方程。以此为基础,依据级联控制法,将系统分解为弹性基座刚性臂... 讨论了基座存在弹性情况下,载体位置、姿态均不控的空间站柔性关节机械臂系统控制问题。利用拉格朗日方法结合动量守恒定律,建立了弹性基座空间站柔性关节机械臂系统动力学方程。以此为基础,依据级联控制法,将系统分解为弹性基座刚性臂子系统和关节柔性电机转子子系统。对于弹性基座刚性臂子系统,为了主动抑制弹性基座柔性振动,运用虚拟力的概念,构造同时反映柔性模态和刚性运动轨迹的混合期望轨迹,通过改造原有的控制方案,提出基于虚拟力概念的鲁棒自适应滑模控制器控制策略,由于运用了虚拟力的概念,从而仅通过设计一个控制输入便可同时保证刚性轨迹跟踪并对载体基座的弹性振动进行主动抑制,更适应于空间站柔性关节机械臂系统的实际应用。同时,针对系统参数未知的情况,利用级联控制方法能够有效地抑制柔性关节的振动。理论分析及仿真算例均表明了控制方法的可行性。 展开更多
关键词 空间站 柔性关节机械臂 弹性基座 动力学建模 鲁棒自适应滑模控制 弹性振动主动控制
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改进型负输入整形与最优控制结合的振动抑制方法 被引量:12
19
作者 赵志刚 游斌弟 赵阳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期202-208,共7页
针对诸如柔性机械臂这类柔性系统的主动振动控制问题,提出了基于改进型负输入整形和最优控制结合的振动抑制方法。以柔性机械臂为研究对象,设计最优状态反馈控制实现其旋转机动任务及柔性振动抑制。为增强柔性振动抑制效果和改善系统的... 针对诸如柔性机械臂这类柔性系统的主动振动控制问题,提出了基于改进型负输入整形和最优控制结合的振动抑制方法。以柔性机械臂为研究对象,设计最优状态反馈控制实现其旋转机动任务及柔性振动抑制。为增强柔性振动抑制效果和改善系统的运动时间,根据引入线性二次型调节器(LQR)反馈后整个闭环系统的振动频率和阻尼比设计改进型负输入整形器作为前馈控制器。将前馈控制与反馈控制相结合能发挥其各自的优点,提高系统的性能。仿真分析结果表明,所设计的混合控制策略可以有效地抑制柔性振动,且可以减少系统响应时间的延迟和加快系统响应速度。 展开更多
关键词 主动振动控制 改进型负输入整形 最优控制 线性二次型调节器 柔性机械臂 振动抑制
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传动柔性及负载变化弹药传输机械臂位置控制及柔性振动抑制 被引量:8
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作者 郭宇飞 侯保林 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第22期1-8,共8页
针对现有坦克自动装弹机无法实现任意角度装填问题,设计出两自由度的弹药传输机械臂。研究考虑链条、转铰柔性且负载变化情况弹药传输机械臂位置控制与柔性振动抑制。将链条与转铰简化为线性无惯量弹簧,采用第二类Lagrange方法建立弹药... 针对现有坦克自动装弹机无法实现任意角度装填问题,设计出两自由度的弹药传输机械臂。研究考虑链条、转铰柔性且负载变化情况弹药传输机械臂位置控制与柔性振动抑制。将链条与转铰简化为线性无惯量弹簧,采用第二类Lagrange方法建立弹药传输机械臂刚柔耦合动力学模型。基于奇异摄动技术设计系统混合控制策略,柔性振动抑制采用速度反馈控制;刚性部分大范围运动采用基于隐式Lyapunov函数的连续时变增益PD控制,控制器增益为系统状态变量的可微函数,随系统状态变量逐渐趋向于零,增益逐渐趋于无穷大,而控制力始终保持在有界范围内。仿真结果显示,该混合控制器能克服负载变化及柔性振动影响,实现弹药传输机械臂点到点位置控制及柔性振动抑制,具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 弹药传输机械臂 传动柔性 负载变化 位置控制 振动抑制
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