两自由度柔顺铰链机构的鲁棒控制方法研究

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4、：机电工程学院提交日期：2015年11月RobustControlMethodResearchOnTwoDegreesofFreedomFlexibleHingeMechanismAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinControlEngineeringByHuYueSupervisor:BaoHongProfessorZhangLujianResearchFellowNo

5、vember2015摘要摘要本文针对电子设备中的基准频率源的重要性，而当其受到振动时会发生频率抖动、相噪恶化等现象，导致电子设备无法正常工作，严重时会产生灾难性后果，而传统的被动控制难以抑制其低频振动，阐述了振动主动控制的必要性和重要意义。然后以两自由度柔顺铰链机构为控制对象，提出一种基于该柔顺机构的基本特性和实际控制要求的主动控制方法，建立减振实验平台，实现小范围内的低频振动主动控制，以达到尽量减弱外部振动干扰带来的影响的目的。首先根据两自由度柔顺铰链机构的主要构成和基本特性，进行仿真分析，并根据动力学方程，建立该被

6、控对象的数学模型。然后根据闭环系统的性能指标与一种典型四阶开环系统的系统参数之间的对应关系，给出了由性能指标设计系统模型的方法和步骤，针对被控对象和性能要求设计初始控制器得到期望开环系统。随后，对含有振动干扰不确定性以及模型不确定性的柔性机构控制系统根据鲁棒稳定性和性能鲁棒性双重判别标准、通过使用鲁棒性波特图作为形象化的设计工具进行控制器的设计和改进，达到抑制振动的目的。最后，为进一步验证本文提出的控制策略在两自由度柔顺铰链机构的主动控制系统中的有效性，搭建了两自由度控制实验平台，进行一系列实验。最后的实验结果表明，该

7、算法具有一定的可行性。关键词：振动主动控制，两自由度柔顺铰链机构，性能指标，鲁棒性波特图论文类型：应用基础技术IABSTRACTABSTRACTThereferencefrequencysourceintheelectronicequipmentisveryimportant,butitwilloccurfrequencyjitterandphasenoisedegradationbythevibration.Consideringthetraditionalpassivevibrationcontrolishardt

8、orestrainvibrationinthelowfrequency,theactivecontrolhasalotofimportanceandvalue.Takingthetwodegreesoffreedomflexiblehingemechanismascontrolobject,thispaperproposedana