首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到16条相似文献,搜索用时 125 毫秒
1.
讨论载体位置和姿态均不受控情况下,存在外部扰动的参数未知漂浮基柔性空间机械臂系统关节运动的动力学控制问题。由假设模态法,利用拉格朗日方法建立漂浮基柔性空间机械臂的系统动力学方程。以此为基础,针对存在外部扰动和系统参数未知的情况,利用对角递归神经网络逼近柔性空间机械臂系统的逆动力学模型,设计基于对角递归神经网络的控制方案,以控制柔性空间机械臂的关节铰跟踪在关节空间的期望运动轨迹,同时能抑制柔性杆的振动。该方案由于没有专门设计主动控制器抑制柔性振动,因此不需要测量、反馈柔性振动模态,大大简化控制器的结构;无需预知控制对象的精确模型和系统参数,且能克服外部扰动的影响。计算机数值仿真证实所提方案的有效性和可行性。  相似文献   

2.
柔性自适应桁架结构的振动控制方法实验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
为提高结构对外部环境的抗干扰能力,构造了空间柔性自适应桁架结构,并对其主动控制进行了研究。通过加速度传感器测量位移的实验,建立了由dSPACE数据采集与处理系统、压电传感器、压电作动器、桁架结构和微机实时测控组成的实时计算机控制系统。基于自适应桁架结构的有限元理论,采用改进的二次积分力反馈控制方法,研究了空间柔性自适应桁架结构的振动主动控制问题。通过正弦激励进行了实时控制实验,给出了控制前后节点18x方向的位移振幅抑制变化情况及功率谱响应曲线。实验研究结果表明,该控制方案对空间柔性结构的低频大幅振动有很好的控制效果。  相似文献   

3.
双柔性梁耦合结构常用于航天领域,如太阳翼伸展结构、太阳能电池阵等。针对双柔性耦合梁系统振动非接触测量和控制问题,构建了基于点激光结构光视觉系统的测控实验平台,进行了点激光视觉振动测量研究和振动控制算法设计。对点激光视觉系统进行标定,通过图像处理结合几何方法提取了柔性梁的振动信号。建立了系统动力学模型,采用小波变换和优化方法辨识状态空间方程参数。设计了直接自适应模糊协同控制器(Direct Adaptive Fuzzy Cooperative Controller, DAFC)进行双柔性梁系统的振动主动控制,采用羚羊优化算法基于辨识模型优化控制器参数。在双柔性耦合梁系统固定和平移运动两种情况下,进行了振动视觉检测和控制实验研究。实验结果表明:所设计的点激光视觉传感器有较好的振动测量精度,DAFC控制器相比于PD控制器有更好的控制效果,可以更加快速地抑制双柔性耦合梁的振动。  相似文献   

4.
智能桁架结构作为一种控制结构一体化的新型空间结构,具有几何、物理可自调性,但这类结构同时具有柔性大、阻尼小、低频模态密集、模态耦合程度高以及存在多种不确定性和耦合等特点,给振动控制带来很大挑战。基于此,研究如何基于扩张状态观测器和非线性状态误差反馈设计不依赖于模型的自抗扰振动控制器。采用扩张状态观测器实时估计对象模型摄动及外扰的总和作用量,并在控制信号中补偿掉,实现不确定非线性系统的动态补偿线性化。针对线性的"积分器串联型"对象,设计非线性状态误差反馈控制律。对不确定参数空间83杆智能桁架结构进行自抗扰振动控制仿真研究。结果表明在外部扰动或模型结构参数发生变化时,自抗扰振动控制器仍可以获得理想的控制效果,具有很好的适应性和鲁棒性。  相似文献   

5.
岳林  刘福强 《机械科学与技术》2001,20(3):456-457,466
针对空间柔性智能桁架结构 ,进行了实验室控制仿真。实验基于最优控制理论 ,采用独立模态空间控制方法设计了空间柔性智能桁架结构的振动主动控制规律。通过测量加速度 ,进行了柔性智能桁架结构的实时振动主动控制实验。实验结果表明该控制使被控模态阻尼比增加 ,频响函数的幅值衰减较大 ,有较明显的控制效果  相似文献   

6.
讨论在载体位置不受控、姿态受控情况下,自由漂浮柔性空间机械臂载体姿态与关节轨迹跟踪的模糊控制及柔性振动主动控制问题。利用拉格朗日假设模态法并结合系统动量守恒关系,建立柔性空间机械臂系统的动力学方程。以此为基础,使用奇异摄动法和两种时间尺度的假设,将系统分解为轨迹跟踪控制和振动控制可分开设计的奇异摄动系统。对于快变子系统,设计PD控制器来对柔性杆件的振动进行主动抑制;同时,设计解耦的模糊逻辑控制器来保证慢变子系统载体姿态及关节轨迹的跟踪。由于在系统动力学方程的推导中消去柔性空间机械臂载体位置项,该模糊控制器还同时具有不需要测量反馈载体位置、移动速度、移动加速度项的优点。最后的数值仿真结果证实了所设计控制器的有效性。  相似文献   

7.
针对双柔性臂机器人在操作过程中出现的结构振动和残余振动影响控制精度的问题,提出了采用多组压电换能器对柔性臂进行主动振动的控制方法.设计了基于超声电机驱动的双柔性臂机器人,采用拉格朗日法和假设模态法对双柔性臂进行了动力学建模,并考虑了在协作搬运过程中双柔性臂机器人需要满足的闭链约束条件.提出了采用独立关节PD反馈控制器和正位置反馈控制器相结合的混合控制方法.Matlab仿真表明,所提出的混合控制器能使柔性机器人在准确完成目标物体轨迹运动的同时,实现对柔性臂的振动抑制,提高了双柔性臂机器人的搬运精度和效率.  相似文献   

8.
基于滤波的柔性可展开天线展开过程控制方法   总被引:2,自引:0,他引:2  
针对大口径可展开天线中柔性因素带来的展开过程振动问题,提出一种基于滤波的解耦控制方法。利用瑞利—里兹法构造的假设位移场对变形体进行离散,结合拉格朗日方法建立天线的展开过程多柔体动力学模型。根据动力学分析和展开轨迹的谱分析结果,应用低通滤波器将天线运动反馈分解为纯刚体运动和由柔性因素引起的振动两部分。基于机构的瞬时结构分析,将机构基频与结构基频的概念联系起来,并确定滤波的截止频率。针对两部分反馈信号的特点,分别设计刚性控制器和柔性控制器。刚性控制器保证天线按照预先设计的轨迹展开,柔性控制器用于抑制柔性振动产生的影响。讨论两组控制器增益参数的耦合关系,并基于信号能量相关性分析提出控制器增益参数选取的准则。仿真结果说明该方法的可行性和合理性。  相似文献   

9.
针对大口径可展开天线中柔性因素带来的展开过程振动问题,提出一种基于滤波的解耦控制方法.利用瑞利-里兹法构造的假设位移场对变形体进行离散,结合拉格朗日方法建立天线的展开过程多柔体动力学模型.根据动力学分析和展开轨迹的谱分析结果,应用低通滤波器将天线运动反馈分解为纯刚体运动和由柔性因素引起的振动两部分.基于机构的瞬时结构分析,将机构基频与结构基频的概念联系起来,并确定滤波的截止频率.针对两部分反馈信号的特点,分别设计刚性控制器和柔性控制器.刚性控制器保证天线按照预先设计的轨迹展开,柔性控制器用于抑制柔性振动产生的影响.讨论两组控制器增益参数的耦合关系,并基于信号能量相关性分析提出控制器增益参数选取的准则.仿真结果说明该方法的可行性和合理性.  相似文献   

10.
基于机敏材料的冗余度柔性机器人弹性动力响应最优控制   总被引:5,自引:0,他引:5  
为了改善冗余度柔性机器人的动力学品质,采用了振动主动控制方法。设计了具有压电作动器与应变传感器的机敏连杆,构造了冗余度柔性机器人振动主动控制系统的状态空间表达式。利用独立模态空间控制理论设计状态反馈控制器,获得了压电作动器的实际控制电压,并根据连杆中点的应变信号对系统状态进行了近似估计。最后,以平面3R冗余度柔性机器人为例进行了计算机仿真,其结果证明了这种振动主动控制方法的有效性。  相似文献   

11.
近年来,表面介质阻挡放电等离子体激励器(Surface dielectric barrier discharge plasma actuator,SDBD-PA)已经成为流动控制领域的研究热点。为研究SDBD-PA的击穿特性,为SDBD-PA相关研究的参数区间选取提供参考,首先采用控制变量法研究各激励器参数对SDBD-PA击穿电压和放电稳定性的影响,然后选取对击穿电压有影响的激励器参数,基于DOE方法进行试验,使用Isight软件建立二次回归模型并分析激励器参数对击穿电压的影响。研究结果表明,对SDBD-PA击穿电压和放电稳定性有影响的参数包括频率f、电极间隙d1和激励器长度L;拟合所得三元二次回归模型经验证具有良好的精确度,可作为SDBD-PA击穿电压的预测模型;对SDBD-PA击穿电压影响最大的参数是f,其次为Ld1fL对击穿电压的影响为负效应,d1对击穿电压的影响为正效应;d1f之间以及fL之间的交互作用对击穿电压也有很大影响,d1L之间的交互作用对击穿电压的影响非常小。  相似文献   

12.
This paper focuses on the problem of application of inverse dynamics control methods to robots with flexible joints. In Part I of the paper, there are answers presented to a number of questions related to the analytical formulation of nonlinear decoupling control laws. After discussion, the dynamic model of a robot with flexible joints and electrochemical actuators is chosen. The application of the extended computed torque technique together with the methods from the theory of differential-algebraic equations (DAE) to the developed fifth-order robot model gives a number of decoupled linear subsystems, which take robot task space commands as inputs. Due to drawbacks of the continuous-time inverse dynamics, discussed in the paper, a new control strategy in discrete-time is developed in Part II of the paper. The proposed control method is computationally efficient and admits low sampling frequencies. The results of extensive numerical experiments confirm the advantages of the designed control algorithm.  相似文献   

13.
柔性冗余度机器人振动主动控制   总被引:5,自引:0,他引:5  
采用振动主动控制方法降低柔性冗余度机器人的弹性动力响应。设计了具有压电作动器与应变传感器的机敏连杆 ,建立了离散时变受控系统的状态空间表达式。利用 Bellman动态规划设计 L QR状态反馈控制器 ,并提出了一种状态估计的近似方法。平面 3R柔性冗余度机器人的仿真算例表明 ,采用该方法可以使柔性冗余度机器人的动力学性能得到显著的改善  相似文献   

14.
A refined nonlinear vibration absorber   总被引:1,自引:0,他引:1  
Presented here is a theoretical study on how to use saturation phenomena to design nonlinear vibration absorbers and how to improve their stability and effective frequency bandwidth. The so-called original saturation control method uses 2 : 1 internal resonances and saturation phenomena to suppress steady-state vibrations of a dynamical system by connecting it to a second-order controller using quadratic position coupling terms, which do not really suppress vibration to zero as a linear vibration absorber does. However, a linear vibration absorber uses direct position feedbacks and splits one natural frequency of the original system into two and hence spill-over effects exist when the system is subjected to broad-band and/or transient excitations. Although a saturation controller does not split one natural frequency into two, one large-amplitude nonlinear solution coexists with a small-amplitude linear solution outside of the resonance area. Hence, the existence of spillover effects depends on initial conditions. A refined nonlinear vibration absorber is designed by using a quadratic velocity coupling term in the controller and adding a negative velocity feedback to the system. It is shown that the quadratic velocity coupling term enables a saturation controller to suppress system vibrations to zero. Moreover, the linear velocity feedback enhances the capability of suppressing transient vibrations and prevents the system from having the large-amplitude nonlinear response. Two equations describing the first-mode vibration of a stainless-steel beam and a saturation controller from the authors’ previous experimental work are used in this theoretical study. Both perturbation and direct numerical integration solutions are presented. Guidelines for designing nonlinear vibration absorbers are derived.  相似文献   

15.
针对柔性板的低频振动问题,研究了一种基于双目视觉测量其低频振动和反馈的控制方法。采用视觉传感器采集柔性板振动过程中的图像序列,通过图像处理的方法分析图像序列,从而得到柔性板的振动信息。以此信息作为控制反馈信号,采用最小控制合成算法(minimal control synthesis,简称MCS)抑制柔性板的振动。在相同的条件下,比较MCS算法和比例微分(proportion differentiation,简称PD)算法的控制效果。实验结果验证了基于双目视觉测量和MCS算法的可行性,且MCS算法的控制效果要优于PD算法。  相似文献   

16.
光纤机敏结构振动形态感知及其SMA致动控制   总被引:1,自引:0,他引:1  
以模拟太空帆板结构为试验模型,针对振动状态监测与主动控制技术需求,着重进行柔性光纤机敏结构振动形态感知及其形状记忆合金(SMA)致动控制研究。技术方法上基于分布植入式FBG传感网络的信息感知特性与结构形态曲面拟合算法,实现结构分布多点曲率检测与形态重构,并为基于SMA致动的结构振动主动控制提供判决依据;基于结构表面分布配置的SMA驱动网络,采用分组交替驱动方式实现结构低阶模态大幅振动主动控制;设计试验模型结构与构建完整试验测控平台,并综合阐述了试验方案与试验过程。试验结果验证了结构振动形态感知的有效性,以及结构振动SMA致动控制的可行性和高效性,为航天柔性结构低阶模态振动主动监控提供了较好的技术探索思路。  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号