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更新時(shí)間:2024.12.28
超精密隔振平臺(tái)主動(dòng)振動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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柔性并聯(lián)平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)建模及主動(dòng)振動(dòng)控制

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針對(duì)柔性并聯(lián)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)振動(dòng)及控制問(wèn)題,提出在并聯(lián)機(jī)器人的柔性構(gòu)件上附加多組成對(duì)的壓電換能器進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量和主動(dòng)振動(dòng)控制的方法。首先,設(shè)計(jì)了基于直線(xiàn)超聲電機(jī)驅(qū)動(dòng)的3-PRR(P代表移動(dòng)副,R代表轉(zhuǎn)動(dòng)副)柔性并聯(lián)定位平臺(tái);其次,根據(jù)Hamilton方程和假設(shè)模態(tài)法,并考慮到每條支鏈中柔性桿終端的實(shí)際邊界條件,分別建立了三條對(duì)稱(chēng)支鏈和移動(dòng)平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)模型,通過(guò)施加閉鏈約束方程,得到了3-PRR柔性并聯(lián)平臺(tái)的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)方程;然后,為有效抑制振動(dòng),在柔性桿上安裝多組成對(duì)的壓電驅(qū)動(dòng)器和傳感器,從而使柔性桿具有智能結(jié)構(gòu)的特性;最后,基于此模型,提出了采用PD反饋控制器和SRF應(yīng)變率反饋(Strain rate feedback)控制器相結(jié)合的混合控制方法來(lái)進(jìn)行軌跡跟蹤與振動(dòng)抑制,并給出了基于李雅普諾夫理論的穩(wěn)定性證明。Matlab仿真結(jié)果表明:所提出的基于多組壓電換能器的混合控制方法可以使動(dòng)平臺(tái)在準(zhǔn)確跟蹤目標(biāo)軌跡的同時(shí),實(shí)現(xiàn)對(duì)柔性桿殘余振動(dòng)的快速抑制,進(jìn)而提高定位平臺(tái)的效率和精度,為后續(xù)的工程實(shí)驗(yàn)提供了理論支撐。

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