柔顺宏微操作器的最优抑振轨迹规划研究

作者：陈特欢; 杨依领^*; 吴高华; 赵晓伟; 魏燕定

来源：振动工程学报, 2018, 31(04): 611-619.

DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2018.04.008

• 振动控制
• 宏微操作器
• 柔顺机构
• 轨迹规划
• 动力学建模

针对柔顺宏微操作器中的微纳振动问题,在使用假设模态法和拉格朗日方程建立系统整体动力学模型的基础上,以多项式函数作为宏运动轨迹的基准曲线,并采用柔顺部分综合等效激振力矩最小和弹性振动能量最小构造优化准则,提出一种最优抑振轨迹规划方法。优化后的轨迹可以同时减少系统运动过程中的强迫振动以及运动结束后的残余振动,综合考虑全局弹性振动。最后通过遗传算法进行数值计算得到系统最优抑振轨迹,并搭建实验测控平台进行验证。实验结果表明:与跟踪常规多项式轨迹相比,柔顺微操作器在系统运动过程中的弹性振动幅值降低15.5%,系统运动结束后的弹性振动幅值减少52.2%,残余振动衰减时间缩短56.4%,改善了宏微操作器系统的全局操控稳定性,并提高了系统定位精度。

• 单位
  浙江大学; 宁波大学