基于输入整形技术的太阳翼调姿残余振动抑制实验研究

在非惯性系下建立太阳翼调姿过程中横向弯曲振动运动方程,将零位移输入整形技术应用于调姿输入指令,以抑制太阳翼调姿后的残余振动。搭建步进电机驱动的太阳翼缩比梁模型,根据模型结构固有特性设计四阶输入整形器,并应用于调姿步进电机输入信号,进行六种工况的调姿实验。实验结果表明,该方案可有效抑制实验模型调姿后的残余振动,具有较强的鲁棒性。

基于脉冲整形的码垛机器人残余振动抑制研究

为研究四轴驱动串联型码垛机器人的残余振动问题,首先使用SolidWorks软件设计了一种码垛机器人的三维模型,根据模型设计研发出了码垛机器人样机,该样机为柔性机构,易产生残余振动;其次运用拉格朗日方法求得各柔性驱动关节的动力学方程,得到相应的控制系统结构图;再次将模型导入Matlab软件中,通过Simulink模块对模型进行动力学仿真,模拟码垛机器人的运动过程;然后采用脉冲整形输入抑制残余振动;最后通过仿真和实验进行验证。仿真和实验结果均表明脉冲整形输入可以有效地抑制各驱动关节处的残余振动,进而提高系统的控制精度和稳定性。

直线电机高速高精运动分段式三元复合控制

针对半导体键合机XY运动平台的直线电机在高速启停运动时残余振动较大的问题,提出了一种分段式三元复合控制方法以提高直线电机的定位精度。首先,基于正弦扫频的方法建立了直线电机被控对象的高阶精确模型;其次,在直线电机的高速运动阶段采用三阶前馈控制与PID反馈控制结合的复合控制方法,实现了高动态响应;分析了高速运动状态下扰动观测器对动态性能的影响,在定位阶段引入高阶扰动观测器以抑制残余振动。实验结果表明,与传统的“前馈+反馈”复合控制方法相比,分段式三元复合控制方法在不影响直线电机动态跟踪性能的情况下,使其定位误差调整至±0.5μm所需的时间降低了89%以上,显著提高了其定位精度。

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。