直线超声电机驱动的并联微夹持器的振动控制

摘要

针对直线超声电机驱动的并联微夹持器手指的振动问题,提出了一种基于状态反馈的主动控制方法来抑制微夹持器手指的振动,提高了微夹持器的稳定性。首先,利用有限单元法建立了微夹持器系统中圆盘与活动手指的动力学模型,并推导其状态方程;其次,分析该振动系统的能控性和稳定性,采用极点配置法得到状态反馈矩阵,设计了振动反馈控制律,通过Simulink对该反馈系统进行仿真分析,验证了主动控制对手指振动的抑制效果;最后,利用该控制系统分别对微米级的钢珠以及茶花花粉细胞进行夹取实验。结果表明,该主动控制策略下微夹持器的夹持性能及稳定性能够满足微纳定位精度的要求。