机器人柔性臂的扭转振动主动控制研究  

Active torsional vibration control of flexible manipulator

作　　者：魏燕定[1] 吕永桂[1] 吕存养[1] 文耀华[1] 陈子辰[1] 

机构地区：[1]浙江大学现代制造工程研究所流体传动与控制国家重点实验室,浙江杭州310027

出　　处：《浙江大学学报（工学版）》2005年第11期1761-1764,1810,共5页Journal of Zhejiang University：Engineering Science

基　　金：国家自然科学基金资助项目(50275131)

摘　　要：针对具有两连杆结构的空间机器人,设计了一种压电驱动器来抑制空间机器人柔性臂的扭转振动.采用拉格朗日方程和假设模态法对此机器人系统进行了理论建模,并建立了考虑随机干扰的状态空间表达式,基于随机最优控制理论设计了线性二次型高斯(LQG)状态反馈控制器.仿真结果表明,该主动控制策略能够有效衰减机器人柔性臂的扭转振动,从而提高了末端执行器的定位精度.A space flexible manipulator with two links was proposed, and a novel piezoelectric actuator was designed to suppress the torsional vibration. The Lagrange equation and assumed mode method were used to model the system, and the state-space expression of the stochastic dynamic system was developed. Based on the stochastic optimum control principle, a linear quadratic Gaussian （LQG） state feedback controller was obtained. Experimental simulation shows that this active control strategy can effectively attenuate the torsional vibration of flexible links, and improve the positioning accuracy of the end effector.

关 键 词：机器人柔性臂 扭转振动 压电扭转驱动器 主动控制 线性二次型高斯控制 

分 类 号：TP24[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]