壓電智能懸臂梁的主動(dòng)振動(dòng)控制研究.pdf

1、隨著空間技術(shù)的發(fā)展，大型的空間機(jī)械臂在航天領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，成為空間技術(shù)研究的焦點(diǎn)。但是，現(xiàn)有的大型機(jī)械臂的模態(tài)頻率一般都比較低、阻尼較小，因此在受到外界擾動(dòng)后所需的振動(dòng)衰減時(shí)間很長(zhǎng)；而且這種空間結(jié)構(gòu)大多數(shù)是基于分布式參數(shù)系統(tǒng)，即，高階受控系統(tǒng)，具有很多振動(dòng)模態(tài)，所以當(dāng)以降階模型為基礎(chǔ)所設(shè)計(jì)的控制器作用于這些高階受控系統(tǒng)時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生溢出和引起閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定裕度變小。
　　 大型的空間機(jī)械臂屬于柔性結(jié)構(gòu)，由于非線性和參數(shù)不確定性

2、的原因，振動(dòng)問(wèn)題不可避免。為此本文研究可以抑制平衡點(diǎn)附近的小振動(dòng)幅度振動(dòng)的雙模模糊PI控制，即模糊邏輯控制和PI控制聯(lián)合解決帶有同位作動(dòng)器與傳感器的柔性機(jī)械臂的減振問(wèn)題。首先對(duì)懸臂梁進(jìn)行模態(tài)分析并利用遺傳算法得到壓電傳感器/作動(dòng)器的大小以及最佳位置；然后搭建模糊控制模塊并使用模糊PI控制器對(duì)懸臂梁進(jìn)行控制；最后對(duì)單純模糊控制和雙模模糊PID控制對(duì)低振幅的控制效果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真，結(jié)果表明：模糊PID控制具有良好的魯棒性和有效性。