无杆气缸驱动的柔性机械臂振动控制

作者：邱志成; 王斌; 韩建达; 王越超

来源：机器人, 2012, (01): 9-16.

• 柔性机械臂
• 主动振动控制
• 气动驱动
• 脉冲码调制 flexible manipulator:active vibration control
• pneumatic
• pulse code modulation(PCM)

提出了一种无杆气缸驱动的柔性机械臂定位和振动抑制系统,采用脉冲码调制(pulse code modulation,PCM)方法实现.首先,推导了气动驱动柔性臂的系统模型,对采用的复合定位和振动抑制控制算法进行理论分析.其次,气缸行程长、气体具有压缩性以及气动驱动存在非线性和阀门开关有时延等因素会引起控制作用的滞后问题,容易激发高阶模态的极限环振荡,导致观测和控制溢出,这将影响控制系统的稳定性.为了克服上述问题,在控制算法中引入时延补偿、低通滤波法.最后,进行气动驱动柔性臂同时定位和振动抑制的试验研究.试验结果表明,采用的气动驱动控制方法可以有效地抑制柔性臂的低频模态振动,并同时实现定位.

• 单位
  机器人学国家重点实验室; 中国科学院沈阳自动化研究所; 华南理工大学