基于输入整形技术抑制直线摆点到点运动的残留振动

基于输入整形技术,研究小摩擦系统作点到点运动到达指定位置时残留振动的抑制。以直线摆为实验对象,设计零振动(ZV)、零振动和微分(ZVD)及极不灵敏(EI)整形器,并将它们分别应用到直线摆的点到点运动,抑制到达指定点时的残留振动。通过整形前后运动终点的摆角摆动时间的对比,ZV、ZVD及EI比整形前分别减少摆杆残留摆动时间为50%、85%和79%。实验证明,采用输入整形技术抑制了直线摆点到点运动停止时的摆杆残留摆动。

输入整形技术优化直线摆由加速到稳速运动阶段振荡时间

为抑制小摩擦系统由加速到稳速运动时残留振动、优化振荡时间,以小车驱动一级直线摆为实验研究对象,引入输入整形技术,在系统由加速到稳速运动动态过程中,将零振动(ZV)、零振动和微分(ZVD)和极不灵敏(E I)整形技术应用到该运动控制系统,以抑制小车进入稳速阶段时直线摆残留振动,减少直线摆振荡时间。通过运动控制系统引入整形技术前后的直线摆摆角、摆动时间分析对比,不同条件下实验结果分析表明:一级直线摆运动系统在ZV、ZVD和E I整形技术作用下,运动系统由加速进入稳速运行时,直线摆摆角输出幅值变小,可明显减少摆杆摆动的振荡时间。

输入整形信号控制柔性机构残余振动

以单级直线摆为实验对象,设计ZV、ZVD及EI型整形器,并把输入整形算法应用到单级直线摆的点到点运动中,研究柔性机构作点到点运动到达指定位置时残留振动的抑制。通过整形前后运动终点的摆杆摆角的对比,ZV、ZVD及EI型整形都有效的抑制了残留振动。表明输入整形技术能够控制单级直线摆的点到点运动停止时的摆杆振荡。

直线倒立摆系统的输入整形技术开发

针对目前缺乏输入整形技术的实验平台,提出在保持现有直线倒立摆实验系统条件下进行的二次开发,使其能够完成新的实验功能。该实验平台不但能够为本科生提供自动控制原理学习的实验,而且可作为研究生研究输入整形理论和实验相互验证的平台。从而提高该实验设备利用率,最大程度地实现资源共享。

时间优化的输入整形抑制一种小摩擦系统的残留振动

为使小摩擦系统快速稳定地从加速阶段进入恒速运动阶段有效抑制该过渡过程残留振动,优化运动响应时间的延迟,论文以直线摆这一小摩擦系统为研究对象,设计UMN-ZV、UMN-ZVD和UMN-EI整形器,并应用到直线摆由加速进入恒定速度段运动中。实验结果表明,单位幅值负脉冲整形器能够抑制直线摆的残留振动的同时,明显减少了系统响应时间的延迟。

摆球大角度摆动实验规律研究

中学物理实验条件下,至少在摆角不超过15°时,各种摆角下测出的周期T及重力加速度g没有明显变化。在3%的误差范围内,同样无法判定g与摆球质量m之间存在联系。