柔性机器人臂的振动反馈控制和数值模拟

摘要

本文首先对国内外关于柔性机器人臂振动控制领域的研究状况和基本理论及研究方法做了归纳和综述；然后具体探讨了一种梢端带有刚体的柔性机器人臂的模型，使用Hamilton 原理对它解耦的弯曲振动和扭转振动进行了动力学建模；使用Hilbert 空间理论和算子概念讨论其特征值问题；设计了一种有特色和新意的两阶段双环振动反馈控制律，用两个关节控制电机实现抑振和目标定位；在有限维近似模态分析的基础上，作者进行Simulink 数值模拟计算，得出系统弯曲振动、扭转振动的抑振控制效果曲线图。模拟结果与他人的试验结果比较，证实了本文采用的动力学模型和振动控制律的准确性与有效性。