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基于解耦的柔性关节机械臂振动抑制方法研究*

作者：戎新萍,张得礼*，王小平日期：2015-03-11/span> 浏览：2491 查看PDF文档

基于解耦的柔性关节机械臂振动抑制方法研究*

戎新萍,张得礼*，王小平

(南京航空航天大学机电学院,江苏南京 210016)

摘要：针对多自由度柔性关节机器人手臂残余振动抑制问题,对双杆机械臂关节耦合及振动抑制方法进行了研究,提出了基于解耦的柔性关节振动抑制控制算法。首先,根据拉格朗日方法建立了系统的动力学模型。然后,分析了关节间存在的相互作用力及关节间的相互耦合对机械臂振动抑制的影响。利用模糊补偿控制方法对二自由度柔性关节机械臂进行了模糊解耦,并在解耦的基础上引入零振荡整形器(ZV整形器)对解耦后的各个单关节进行进一步控制,以抑制各臂杆由于关节刚度不足导致的残余振动。最后,通过数值算例进行了仿真,验证了该算法的有效性。研究结果表明，加入解耦环节之后,两杆的相互干扰明显减弱,耦合度明显降低,使该非线性系统近似成为线性系统,再通过零振荡整形器对各关节运动加以优化,使得机械臂的残余振动得到了有效的抑制。

关键词：机械臂;解耦控制;模糊控制;振动抑制;输入整形

中图分类号：TH113.1;TP242

文献标志码：A文章编号：1001-4551(2015)01-0014-07

本文引用格式：

戎新萍,张得礼,王小平.基于解耦的柔性关节机械臂振动抑制方法研究［J］.机电工程，2015，32（1）：14-20.

RONG Xinping, ZHANG Deli, WANG Xiaoping. Vibration suppression control for manipulator with flexible joints based on decoupling［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2015,32(1):14-20.

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