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文献类型

56 篇 期刊文献
23 篇 学位论文
18 篇 会议

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学科分类号

92 篇 工学
- 34 篇 力学（可授工学、理...
- 24 篇 机械工程
- 15 篇 仪器科学与技术
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- 6 篇 土木工程
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- 5 篇 交通运输工程
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- 5 篇 软件工程
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- 3 篇 建筑学
- 2 篇 材料科学与工程（可...
- 2 篇 动力工程及工程热...
- 2 篇 石油与天然气工程
- 1 篇 电气工程
- 1 篇 水利工程
- 1 篇 矿业工程
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10 篇 管理学
- 5 篇 公共管理
- 4 篇 管理科学与工程(可...
- 1 篇 工商管理
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主题

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7 篇 动力刚化
6 篇 刚柔耦合
6 篇 固有频率
5 篇 动力学模型
5 篇 柔性机械臂
5 篇 有限元法
4 篇 非线性振动
4 篇 横向振动
4 篇 子系统法
4 篇 振动抑制
4 篇 动力学建模
3 篇 振动特性
3 篇 刚柔耦合系统
3 篇 哈密顿原理
3 篇 振动分析
3 篇 hamilton原理
3 篇 旋转输流管
3 篇 振动控制
3 篇 面内振动

机构

10 篇 上海交通大学
7 篇 南京理工大学
6 篇 西南交通大学
6 篇 南京航空航天大学
5 篇 长安大学
5 篇 大连理工大学
5 篇 沈阳航空航天大学
5 篇 上海大学
5 篇 北京工业大学
5 篇 哈尔滨工程大学
3 篇 西安电子科技大学
2 篇 湖南大学
2 篇 天津大学
2 篇 上海宇航系统工程...
2 篇 西安交通大学
2 篇 中国工程物理研究...
2 篇 重庆大学
2 篇 北京大学
2 篇 吉林大学
2 篇 中国矿业大学

作者

6 篇 蔡国平
5 篇 张博
5 篇 陈立群
4 篇 zhang bo
4 篇 chen liqun
4 篇 ding hu
4 篇 丁虎
4 篇 章定国
3 篇 方建士
3 篇 邵晓华
3 篇 刘翔
3 篇 sun dongsheng
3 篇 孙东生
3 篇 李映辉
2 篇 高强
2 篇 彭福军
2 篇 刘晓峰
2 篇 wang miao
2 篇 赵召
2 篇 刘才山

语言

97 篇 中文

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排序：

多体系统的刚柔耦合动力学及其在发射系统中的应用

多体系统的刚柔耦合动力学及其在发射系统中的应用

引用

作者：方建士南京理工大学

学位级别：硕士

本文对刚柔耦合多体系统动力学的建模理论和仿真进行了研究。刚柔耦合多体系统的动力学问题与一般的多刚体系统动力学问题有着本质的差别，表现为大位移刚性运动和小位移变形运动之间的强烈耦合。Kane研究了作大范围运动的弹性梁模... 详细信息

本文对刚柔耦合多体系统动力学的建模理论和仿真进行了研究。刚柔耦合多体系统的动力学问题与一般的多刚体系统动力学问题有着本质的差别，表现为大位移刚性运动和小位移变形运动之间的强烈耦合。Kane研究了作大范围运动的弹性梁模型，首次提出“动力刚化”的概念，揭示了柔性梁的纵横向振动的耦合所引起的耦合变形项是产生“动力刚化”现象的本质原因。本文根据多柔体系统动力学理论，创新地提出了刚柔耦合多体系统动力学建模的子系统方法，该方法是将复杂系统离散成简单系统，再由现存的简单系统的动力学模型组合成整个系统的动力学模型的一种方法，能避免使用同一种动力学原理进行动力学方程推导时的冗繁，具有建模效率高，系统方程耦合度低等优点。本文采用微元法对做任意三维运动的柔性梁和中心刚体、柔性梁及末端质量组成的两个耦合系统进行了动力学建模。用假设模态法对这两个模型进行离散，得到了考虑耦合变形项的系统动力学方程。最后，以多体发射系统为例，考虑发射管的柔性效应，进行动力学性态分析和仿真。并通过自编数值仿真软件，得出有效结论。

关键词：刚柔耦合系统动力刚化子系统法微元法假设模态法多体发射系统

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多场耦合粘弹性轴向运动板动力学特性与减振分析

多场耦合粘弹性轴向运动板动力学特性与减振分析

引用

作者：张超越沈阳航空航天大学

学位级别：硕士

板结构广泛运用在机械传动、航空航天、汽车、高速列车、轨道交通等领域。由于运动速度等因素的存在,比如机械传动中粘弹性运动板结构可以由轴向运动连续体所模型化。轴向运动系统产生的动力学行为也是非常丰富的,比如在气动热环境飞行... 详细信息

板结构广泛运用在机械传动、航空航天、汽车、高速列车、轨道交通等领域。由于运动速度等因素的存在,比如机械传动中粘弹性运动板结构可以由轴向运动连续体所模型化。轴向运动系统产生的动力学行为也是非常丰富的,比如在气动热环境飞行下由轴向粘弹性材料制成的飞行器结构会受到弹性力、惯性力、热荷载以及气动力作用下会产生较大的横向振动。因此运动结构横向振动研究及其控制是一个重要的研究课题,具有重要的工程研究意义和实际意义。本文首先研究了在气动热环境及横向激励作用下,基于Karman非线性本构理论和线性势流理论,考虑平面内热载荷和摄动压力对轴向运动板横向弯曲挠度的影响,创建了轴向运动粘弹性板振动控制方程,使用假设模态法和哈密顿法通过数值仿真研究了轴向运动板的振动特性。其次对粘弹性轴向运动板安装非线性能量阱(Nonlinear Energy Sink以下简称NES),通过数值仿真对非线性动力学方程进行了近似分析得到了板的位移时间响应解析解,分析了空气速度、外界温度,NES的几何参数对板振动特性的影响。最后采用谐波平衡法对控制方程进行近似解析求解,分析了幅频响应曲线在NES各参数变化下的影响。并用数值解与解析解进行了对比,验证了研究方法的准确性。研究结果表明,在给定的几何参数范围内,NES对板的横向振动可以达到很好的振动抑制效果,实现了振动抑制功能。

关键词：气动热粘弹性板假设模态法非线性能量阱谐波平衡法

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中心刚体柔性梁系统全耦合动力学分析

中心刚体柔性梁系统全耦合动力学分析

引用

作者：高强西安理工大学

学位级别：硕士

柔性多体系统动力学近年来已成为学术界关注的热点,是研究复杂多体系统向轻型化、高速化和高精度化方向发展的重要理论工具。中心刚体柔性梁是典型的多体动力学系统模型,以它为简化模型的多体动力学与控制问题,与航空航天、机器人等高... 详细信息

柔性多体系统动力学近年来已成为学术界关注的热点,是研究复杂多体系统向轻型化、高速化和高精度化方向发展的重要理论工具。中心刚体柔性梁是典型的多体动力学系统模型,以它为简化模型的多体动力学与控制问题,与航空航天、机器人等高科技领域有着紧密结合,例如:IKAROS太阳帆在轨第一阶段自旋展开过程就可以简化为以中心刚体柔性梁系统描述的强耦合动力学模型。首先,基于连续介质力学中弹性梁的变形理论,通过在惯性坐标系上建立局部坐标系的方法,建立中心刚体柔性梁系统简化模型,找出在结构动力学中被忽略的柔性梁变形位移的二次非线性耦合项。基于Hamilton变分原理导出系统的刚柔耦合一次近似动力学方程,得到一组能够充分考虑到刚体运动与柔性变形之间耦合的非线性偏微分-积分方程组。并且在考虑梁的质量与中心刚体质量可比的情况下,对中心刚体柔性梁耦合动力学模型的动力学行为进行分析,分析结果发现梁弯曲产生的根部剪力对整个系统平面运动规律的影响不可忽略。其次,以在水平面内作回转运动的中心刚体柔性梁为研究对象,通过将柔性梁划分为有限个梁单元,得到了在考虑了非线性耦合变形基础上的一种有限元离散模型。运用Newmark法进行数值仿真,得到了作大范围转动的中心刚体柔性梁系统在外力矩作用下的动力学响应。主要结论:柔性梁与中心刚体质量之比增大时,柔性梁末端横向振动振幅与周期也会增大,出现这一现象的原因是随着柔性梁的质量增大,系统的固有频率减小从而使系统振动周期增大;中心刚体的转动速度也随着柔性梁的质量增大而增大,是因为梁弯曲变形产生的根部剪力对中心刚体转动有加速作用。最后,以在水平面内作回转运动的中心刚体柔性梁为研究对象,分别得到约束模态和非约束模态的解析解,再用假设模态法对中心刚体柔性梁系统动力学方程进行模态离散,并实现了相关的数值仿真。主要结论:当柔性梁的质量与中心刚体质量之比增大时,柔性梁末端的横向响应是增大的,并呈现类似于简谐振动的形式,且中心刚体的转动速度极值也在增大。对比有限单元法模型计算结果发现,运用假设模态法得到的柔性梁末端振动响应的幅度与中心刚体转动速度小于有限单元法的计算结果,主要是因为在系统做大范围运动过程中,假设模态法模型在系统作大范围高速运动时,会产生发散的计算结果。经过与有关文献对比发现,有限单元法得到的结果与已报道的研究结果趋势结果吻合更好。

关键词：中心刚体柔性梁 Hamilton变分原理有限单元法 Newmark法假设模态法

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约束双连杆柔性臂力/位置组合鲁棒控制研究

约束双连杆柔性臂力/位置组合鲁棒控制研究

引用

作者：陈庆吉林大学

学位级别：硕士

该文结合国家自然科学基金课题"多连杆柔性机械臂大范围运动力/位置鲁棒控制研究"和高等学校骨干教师资助计划项目"受约束柔性机械臂系统综合优化建模与鲁棒控制方法研究"进行工作.首先,基于Lagrange方程,利用假设... 详细信息

该文结合国家自然科学基金课题"多连杆柔性机械臂大范围运动力/位置鲁棒控制研究"和高等学校骨干教师资助计划项目"受约束柔性机械臂系统综合优化建模与鲁棒控制方法研究"进行工作.首先,基于Lagrange方程,利用假设模态法及高频模态截断进行离散化,建立了考虑二阶模态的约束双连杆柔性臂的动力学模型.然后,利用奇异摄动理论,将约束双连杆柔性臂模型分解为表征约束刚体大幅整体运动的慢变子系统和表征小幅弹性振动的快变子系统.接着,分别针对两个子系统建立鲁棒控制器.针对慢子系统,得到在末端约束坐标系下的模型,建立了慢变子系统的动态力/位置混合控制器和滑模变结构修正鲁棒控制器.针对快子系统,建立了带两个低通滤波器的最优控制器,以抑制弹性振动和模态截断引起的观测溢出和控制溢出.进行了控制算法的数值仿真研究,给出了仿真结果.最后,全面阐述了柔性臂实验台的结构和硬件系统,设计了控制实现方法和软件系统.进行了柔性臂直线轨迹力/位置鲁棒控制的实验研究.

关键词：约束柔性机械臂力/位置混合控制奇异摄动模型假设模态法鲁棒控制变结构控制

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直升机传动系统传动轴故障诊断方法研究

直升机传动系统传动轴故障诊断方法研究

引用

作者：陆宇哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

直升机作为常见的航空器,由于其具有空中悬停、垂直起降等优势,被广泛应用于国防事业与国民经济之中。传动系统是直升机的重要组成部分,作为直升机的三大重要部件之一,其安全裕度最小,因此针对传动系统的可靠性研究至关重要。基于这样... 详细信息

直升机作为常见的航空器,由于其具有空中悬停、垂直起降等优势,被广泛应用于国防事业与国民经济之中。传动系统是直升机的重要组成部分,作为直升机的三大重要部件之一,其安全裕度最小,因此针对传动系统的可靠性研究至关重要。基于这样的研究背景,本文主要探究传动轴轴系不对中故障的动力学特性,并以此为出发点,基于振动响应信号使用神经网络对于结构的损伤特征进行识别,并通过地面实验验证方法的可靠性。首先,本文建立了不对中传动轴动力学简化模型,将其转化为偏心旋转薄壁圆柱壳模型。基于Flugge非线性壳体理论,考虑旋转产生的离心力、科里奥利力和偏心状态下初始应力的影响,利用Hamilton变分原理推导了偏心旋转薄壁圆柱壳的振动微分方程。由于传统的假设模态法无法求解旋转圆柱壳的行波振动问题,首次提出了一种拓展假设模态函数方法解决此问题,并揭示了旋转圆柱壳行波解的产生机理。同时应用有限元方法对不同边界条件下的旋转圆柱壳振动特性进行分析。通过与文献结果进行对比,验证了所建立的模型、求解方法以及计算程序的正确性。针对于偏心旋转薄壁圆柱壳的动力学特性,本文研究了长径比、厚径比、转速与边界条件对圆柱壳固有频率的影响。通过绘制不同偏心率状态下的结构模态振型,分析了偏心率对固有频率和振型的影响,发现偏轴引起的结构失谐会产生模态局域化与频率交换现象。在此基础之上,通过对偏心状态下的圆柱壳特征向量进行分析,阐明了偏心产生的局域化模态是由不同比重的均匀模态叠加形成。通过对结构进行分块研究,解释了模态变形分布的成因。基于模态局域化现象,研究了偏心圆柱壳的振动响应,将其作为故障诊断的依据之一。最后,建立起一套基于BP-LM神经网络的传动轴故障诊断程序。通过仿真分别获取了六种不同故障下传动轴壳体上一点的时域响应,对原始信号进行预处理以及特征提取获得输入样本。引入BP-LM神经网络算法,对输入样本进行训练,获得故障诊断模型。之后进行地面试验,获取了三种常见故障简化传动轴壳体上一点的实测时域响应数据,通过构建神经网络训练模型,实现了对实测故障的识别,验证了本文提出方法的正确性。

关键词：偏心旋转薄壁圆柱壳传动系统模态局域化故障诊断假设模态法

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计及杆件柔性的机械手动力学建模与分析

计及杆件柔性的机械手动力学建模与分析

引用

作者：常莹莹河北工业大学

学位级别：硕士

柔性机械手动力学作为多柔体系统动力学研究领域的一个重要课题，其动力学建模与分析是目前研究的热点。较之刚性机械手，部件的柔性导致机械手动力学性能发生很大变化，如何建立更为准确的动力学模型是动力学分析和控制的主要内容。\n ... 详细信息

柔性机械手动力学作为多柔体系统动力学研究领域的一个重要课题，其动力学建模与分析是目前研究的热点。较之刚性机械手，部件的柔性导致机械手动力学性能发生很大变化，如何建立更为准确的动力学模型是动力学分析和控制的主要内容。\n 本论文针对一类具有杆件柔性的机械手开展了其动力学建模与分析方面的研究，揭示了多柔体系统动力学的独特性质，并且为进一步的运动控制研究提供理论基础。本文的主要工作和取得的研究成果如下：\n 1.基于假设模态法的与Lagrange方程建立了柔性两连杆机械手的动力学方程，并利用符号推演软件Mathematica对动力学方程进行了推导，然后编写动力学数值求解程序并采用四阶龙格-库塔的数值积分方法得到了系统的动力学响应。仿真结果证明机械手杆件“柔性”所带来的弹性变形与刚性运动的耦合现象。\n 2.对本实验室HEBUT-2机械手做适当的简化处理，利用三维建模软件UG和动力学仿真软件ADAMS分别对刚性杆件机械手和柔性杆件机械手进行了动力学仿真分析，比较仿真结果得出考虑杆件柔性与不考虑杆件柔性主要区别在于刚性转角加速度的变化。另外对关节的转角误差做了详细分析。

关键词：柔性机械手动力学建模假设模态法数值积分

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时滞非线性柔性机械臂系统的振动分析与控制

时滞非线性柔性机械臂系统的振动分析与控制

引用

作者：林大庆上海应用技术大学

学位级别：硕士

国家的工业化水平在一定程度上取决于工业机器人的发展水平,工业机械臂作为工业机器人较为主要的一个组成部分,在实际生产中应用十分广泛。这种结构新颖的装置源于工业化和自动化进程的不断发展,在促进生产效能、减轻工人负担、降低生... 详细信息

国家的工业化水平在一定程度上取决于工业机器人的发展水平,工业机械臂作为工业机器人较为主要的一个组成部分,在实际生产中应用十分广泛。这种结构新颖的装置源于工业化和自动化进程的不断发展,在促进生产效能、减轻工人负担、降低生产事故的发生率、改善劳动条件等方面有十分突出的优势,被广泛应用于机械结构的焊接、产品的表面喷涂、产品零部件的装配以及大中型物件的搬运等作业环境中。如何设计及控制机械臂系统的运动,使其能够在各种复杂条件下更高效地完成任务,是工程应用中非常具有实际意义的一个问题,同时也因为问题的复杂性而具有相当的理论研究价值。本文以时滞非线性柔性机械臂系统为研究对象,分析了柔性机械臂的动力学建模、振动特性以及控制问题。首先,本文考虑了非线性机械臂中存在柔性变形,这一因素在以往的研究中通常是被忽略的。对柔性机械臂的运动学描述,包括绝对坐标系法、相对坐标系法以及各种离散方法,比如有限元法、假设模态法等,本文主要运用的分析方法为假设模态法。运用哈密顿原理、拉格朗日原理以及牛顿-欧拉公式法等动力学原理,通过研究具有时滞特征的非线性柔性机械臂系统,建立了相应的非惯性系下的动力学模型和大范围运动产生大变形时系统的动力学模型。通过是否考虑纵向振动的影响,该动力学模型可退化为耦合模型和简化模型,通过是否考虑耦合项,可进一步退化为零次近似和一次近似模型。其次,关于非线性柔性机械臂在运行时会产生非线性振动的问题,本文分析了系统在横向振动和纵向振动两个方面所表现出来的稳定性。为了比较不同转速对时滞非线性柔性机械臂系统稳定性的影响,分别在大转速和小转速下对非线性振动进行了相应的理论分析和数值模拟。数值分析结果验证了模型的正确性和理论分析结果的有效性。再次,本文对时滞非线性柔性机械臂的振动问题提出了一些可能的控制策略。通过对几种不同的控制策略的选择,利用数值计算方法对施加控制之后的系统进行分析,比较了柔性机械臂系统在施加控制与未施加控制时所发生的振动特性之间的区别。数值计算及理论分析结果对柔性机械臂系统运行过程中出现的振动现象及控制效果作出了合理的解释和说明,验证了控制策略的有效性。本文的研究对非线性柔性机械臂系统的动力学建模、机械臂运行过程中的非线性振动及控制问题给出了一些较为有效的分析结果及结论,对实际工程应用中机械臂系统的参数设计及控制等问题具有一定的参考价值。

关键词：时滞非线性振动柔性机械臂系统假设模态法振动控制

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大型柔索牵引并联机器人动力学建模研究

大型柔索牵引并联机器人动力学建模研究

引用

作者：杨海晓西安电子科技大学

学位级别：硕士

本文以柔索牵引并联机器人为研究对象,柔索牵引并联机器人具有机械效率高、承载能力强、作业精度高、自重负荷小、结构紧凑、动力性能好和易于控制等优点,并广泛的应用于一些对作业精度要求高、作业速度快以及作业效率高的场合。对柔索... 详细信息

本文以柔索牵引并联机器人为研究对象,柔索牵引并联机器人具有机械效率高、承载能力强、作业精度高、自重负荷小、结构紧凑、动力性能好和易于控制等优点,并广泛的应用于一些对作业精度要求高、作业速度快以及作业效率高的场合。对柔索牵引并联机器人进行研究分析时,需要建立其动力学模型。现有的建模方法或者忽略了柔索的弹性变形,或者简单的将其处理成索杆单元。这样虽然使动力学模型得到简化,但是却不能准确的描述柔索牵引并联机器人系统的运动。因此,以上建模方法存在一定的局限性。为了使所建立的动力学模型能够更加准确的描述柔索牵引并联机器人系统的运动,本文对柔索牵引并联机器人系统的建模方法进行了研究。在本文中,我们在考虑柔索自身重力和弹性变形的情况下,着重研究了两种不同的柔索牵引并联机器人系统的建模方法,一种采用哈密顿原理,从能量的角度出发,运用变分原理和哈密顿原理,建立系统的动力学模型,并采用假设模态法对动力学模型进行求解;另一种是变长度有限单元法,该方法采用绝对节点坐标方法建立系统的动力学模型。在本文中,对这两种不同的建模方法,分别在MATLAB中对其进行了数值仿真,并将数值仿真的结果做了对比分析。结果表明,假设模态法和变长度有限单元法在柔索牵引并联机器人系统建模方面各有特点,它们都可以很好的描述柔索牵引并联机器人系统的运动,但相对来说,采用变长度有限单元法得到的仿真效果更好。

关键词：柔性并联机器人动力学分析假设模态法变长度有限单元

来源：评论

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旋转输流管道的振动主动控制研究

旋转输流管道的振动主动控制研究

引用

作者：李龙西安理工大学

学位级别：硕士

输流管道作为一种现代输送的有效手段,在工农业生产起着重要的作用。当管道内的流体的流速较高或发生变化时,常常会引起管道的强烈振动,严重时会导致输流管道破裂损坏,从而造成无法估计的损失。因此,为使输流管道在人们的生活中发挥有... 详细信息

输流管道作为一种现代输送的有效手段,在工农业生产起着重要的作用。当管道内的流体的流速较高或发生变化时,常常会引起管道的强烈振动,严重时会导致输流管道破裂损坏,从而造成无法估计的损失。因此,为使输流管道在人们的生活中发挥有效的作用,对输流管道的动态特性和振动主动控制需要进行大量的研究。本文主要研究内容包括:　　(1)利用Hamilton原理推导旋转输流管道的运动微分方程,采用假设模态方法对方程进行离散化,通过数值仿真得出了管道大范围运动已知时的端部位移和大范围运动未知时的角位移和端部位移。　　(2)建立系统的控制微分方程,并将其转化为状态空间方程,通过输流管道上压电片提供的控制力矩和轮毂上的外力偶矩对旋转输流管道的振动的最优控制进行研究。研究结果表明:线性化的最优控制能够使得系统到达理想的角位移,并可抑制管道端部的振动。　　(3)考虑到PID控制方法的广泛应用,研究了旋转输流管道振动的PID控制和模糊PID控制问题。使用模糊控制器对PID控制的参数进行在线调整,并与常规PID控制方法的控制效果进行对比。研究结果表明:在PID控制的增益参数取值较好时,模糊PID控制方法比常规PID控制有更好的控制效果,但是模糊PID控制方法的控制代价略大于常规PID控制。

关键词：旋转输流管道假设模态法振动控制最优控制模糊PID控制

来源：评论

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柔性机械臂二维平面内轨迹精确跟踪的分数阶PID型迭代学习控制策略研究

柔性机械臂二维平面内轨迹精确跟踪的分数阶PID型迭代学习控制策...

引用

作者：吕晓雯山东大学

学位级别：硕士

近年来,医疗等诸多前沿科研领域对机械臂的性能提出越来高的要求。从技术角度讲,机械臂已在实际应用中得到较多的应用；从理论角度讲,针对不同机械臂的特点,高度复杂的动力学系统被引入,随着机械臂性能的不断提高,研究轻质、重载、高速... 详细信息

近年来,医疗等诸多前沿科研领域对机械臂的性能提出越来高的要求。从技术角度讲,机械臂已在实际应用中得到较多的应用；从理论角度讲,针对不同机械臂的特点,高度复杂的动力学系统被引入,随着机械臂性能的不断提高,研究轻质、重载、高速、高精度、高适应性和高灵活性的智能机械臂已经成为时代的需求。柔性机械臂的引入,满足了机械臂轻质、低耗、高速等特点,在机器人领域中占有重要地位,尤其近年来对柔性机械臂的研究受到更加广泛的关注。本文主要以柔性机械臂的建模为平台,实现动力学系统的精确跟踪为目标,通过引入分数阶微积分和迭代学习控制的思想对控制器的设计进行研究。首先,为实现相对精确且可被实际应用的柔性机械臂建模,本文提出了针对刚-柔耦合的二维平面内的柔性机械臂,将柔性管进行基本假定,由此建立模型并对其抽象化处理,确定绝对坐标系与相对坐标系,随后基于结构动力学的小变形假设,利用零次近似理论,形成被控对象数学模型,由此建立柔性机械臂的动力学方程；基于Hamilton最小作用原理,并在理论允许范围内的精度要求对建模部分近似处理,得到系统的一次近似柔性机械臂动力学方程；基于二维平面平台建模假设,对柔性机械臂的动力学方程进行分析,将有限元法与假设模态法进行比较,出于计算自由度数目与主动控制设计的考虑下,选择假设模态法来近似得出动力学方程解。值得一提的是,分数阶迭代学习控制方法在理论上对模型参数的精度要求不高,但通过建立一个能模仿真实系统行为的模型,在控制器设计方面具有非常重要的意义。本文基于上述所建的柔性机械臂动力学模型,对控制器选取了两种方法进行设计。首先,将迭代学习控制算法和PID反馈控制方法相结合,从而建立了PID型离散系统迭代学习控制器,随后,基于分数阶微积分算法建立了离散增量式分数阶PI控制器,从而在根本上实现了对柔性机械臂运动过程的优化,最后将离散增量式分数阶PI控制器与PID型离散系统迭代学习控制器相结合,建立离散增量式分数阶PID型迭代学习控制器。对这一方案在第三章和第四章分别进行了控制器设计与仿真。迭代学习法降低了系统对建模精确度的要求,以不断前馈的形式使控制器弥补了柔性机械臂的建模缺陷,PID控制得到的控制器能够有效减小结构和参数不确定性以及未知扰动带来的影响,二者的结合可减少系统误差,通过基于反馈对参数的调节而提高系统的跟踪轨迹精度,通过仿真结果可验证此方案可有效提高控制器性能。基于离散化方法和频率特性的离散增量式FOPI控制器设计方法,对柔性机械臂系统模型误差和振荡等系统不确定性因素具有较强鲁棒性,可有效降低加速度的绝对值,从而从根本上减少系统的振动。本文的创新之处如下：●分数阶控制器拥有更多的可调参数,理应得到更理想的控制结果,特别的,理论与实验均已证明,对于分数阶系统而言,最优迭代学习控制器也是分数阶的。●相对于整数阶的控制器设计而言,分数阶迭代学习控制器的有效数字实现,并未增加计算量,实际上,分数阶迭代学习控制算法在实现时是以等价的整数阶传递函数的形式来实现的。● 由于柔性机械臂的系统传递函数推导困难,但分数阶控制器的设计必须依赖于系统的结构信息,本文通过简化系统结构并应用平相技术来整定分数阶控制器的参数,证明了分数阶控制器对系统模型的结构和参数均具有很好的自适应性。●将分数阶控制器与PID迭代学习控制器相结合应用于柔性机械臂的轨迹跟踪中,使系统在输入力矩为零时,实现角速度与速度归零,从根本上降低了系统的振动。

关键词：柔性机械臂建模 Hamilton最小作用原理假设模态法迭代学习控制 PID控制增量式分数阶控制器

来源：评论

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