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脈沖擾動下柔性機械系統(tǒng)的振動控制方案?? 高空吊籃車出租
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監(jiān)控安裝維修, 高空吊籃車出租公司,高空吊籃車租賃多少錢 高空吊籃車出租公司 柔性機械系統(tǒng)在脈沖擾動下的振動響應(yīng)曲線色虛線表示,在沒有脈沖擾動的作用時,在原始操作員命令的作用下,系統(tǒng)的驅(qū)動命令及振動響應(yīng)曲線。藍色實線表示,系統(tǒng)在經(jīng)歷脈沖擾動的同時,執(zhí)行預(yù)定的操作命令時產(chǎn)生的振動曲線。脈沖擾動對柔性機械系統(tǒng)的影響,不僅使系統(tǒng)的動力學特性變得復雜,更會使得操作員對系統(tǒng)的精密運動控制更加困難。因此,對遭受脈沖擾動作用的柔性機械系統(tǒng)振動進行研究,不僅有工程實用意義,更有顯著的科學貢獻。
由于脈沖擾動的作用,柔性機械系統(tǒng)的初始狀態(tài)由理想條件下的零狀態(tài)變?yōu)榉橇銧顟B(tài),由此使得系統(tǒng)的動力學特性變得更加復雜,并且操作員對該系統(tǒng)的精密運動控制也更加困難。下面先從相對簡單的單模態(tài)柔性機械系統(tǒng)在遭受脈沖擾動時,系統(tǒng)的動力學特性及其控制開始研究,在確定控制方案有效的前提下,對控制方案做進一步的改進,并將改進后的控制方案應(yīng)用到脈沖擾動下多模態(tài)柔性機械系統(tǒng)的振動控制研究中。
單模態(tài)系統(tǒng)的振動控制為了控制脈沖擾動下單模態(tài)柔性機械系統(tǒng)的振動,提出了一種復合控制方案。補償命令用來消除由脈沖擾動,即非零初始狀態(tài)引起的柔性機械系統(tǒng)振動;輸入整形器(InputShaper)用來消除由原始操作員命令引起的系統(tǒng)振動。輸入整形器與補償命令發(fā)生器一起工作,在消除由脈沖擾動和原始操作員命令共同引起的振動的同時,完成機械系統(tǒng)的預(yù)定操作任務(wù)。由脈沖擾動引起的系統(tǒng)初始狀態(tài)經(jīng)過補償命令發(fā)生器,產(chǎn)生一個補償命令cc。操作員通過人機界面給出一個原始驅(qū)動命令orc,該命令經(jīng)過輸入整形器的處理后,得到整形后的命令ic。補償命令與整形后的命令疊加,得到復合控制命令comc,用該復合控制命令驅(qū)動柔性機械系統(tǒng)運動,即可消除由脈沖擾動及原始操作員命令共同引起的柔性機械系統(tǒng)振動。
補償命令的設(shè)計 為了方便研究,很多柔性機械系統(tǒng)的模型可以簡化為線性二階諧振系統(tǒng),包括航天器、柔性機器人、起重機系統(tǒng)等。在由脈沖擾動引起的系統(tǒng)初始狀態(tài)[x(0),x(0)],以及補償命令cc的作用下,系統(tǒng)的響應(yīng)為22222 其中, 系統(tǒng)的自然頻率及阻尼。由此可知,系統(tǒng)響應(yīng)的振動幅值為. 如果把約束方程(2.3)及(2.4)限制為零,那么補償命令cc就可以消除由脈沖擾動引起的柔性機械系統(tǒng)振動。通常情況下,可以將系統(tǒng)的輸入量看作是系統(tǒng)驅(qū)動加速度的函數(shù),因此,補償命令也必須滿足另外一些約束條件,以保證復合控制命令能驅(qū)動系統(tǒng)完成預(yù)定任務(wù),達到與原始操作員命令一致的預(yù)定狀態(tài)。為滿足上述要求,對補償命令cc的一次積分,對應(yīng)于系統(tǒng)的驅(qū)動速度,應(yīng)該被限制為零,由此保證系統(tǒng)在完成預(yù)定任務(wù)后,驅(qū)動系統(tǒng)的速度為零。