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摘要
柔性关节柔性连杆机械臂是典型的非线性、强耦合、欠驱动系统，其控制难度高.对于这类系统，选择合适的动力学模型进行控制器设计对于提高控制性能是非常有帮助的.为此，研究了具有柔性关节柔性连杆机械臂的动力学建模问题，并提出了一种改进的建模方法.在该方法中，连接柔性连杆的柔性关节首先被简化为刚性关节和柔性连杆的弹性约束边界.然后，根据结构动力学理论、哈密顿原理和假设模态法建立系统的刚柔耦合动力学方程.相较于将柔性关节简化为刚性关节和扭簧的传统处理方式，所采用的简化方式一方面可以降低系统的自由度，另一方面可以得到更适合控制器设计的动力学模型.最后，通过数值仿真验证了本文方法的有效性和优势.
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单位北京航天飞行控制中心; 建筑工程学院; 上海交通大学
