基于频谱分析的柔性机械臂旋转运动路径规划与实验研究

摘要

针对一类悬臂式柔性机械臂系统旋转运动过程中的振动抑制问题,首先利用拉格朗日法进行系统动力学建模.从频谱分析的角度出发,提出了基于刚度控制区主频定位和阻尼控制区较小幅值两个原则的路径规划设计思路.通过分析系统的刚柔耦合特性,提出了基于上述原则的路径参数选择方法.最后,基于Quanser Rotary Flexible Link实验系统,以经典Bang-Coast-Bang型路径为例,进行了优化参数的选择.理论分析及实验结果表明,所提路径规划设计思路是有效的,且使用所提方法选择路径参数,可有效减小旋转运动激发的柔性振动.所提思路对柔性结构旋转机动路径规划具有指导意义.