一类多惯性体柔性控制系统的控制算法研究

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1、礤圭德交‘娄多镤馁体荤整茬潮爨缝鹣控鼗募弦臻究Y624077摘要奉文燕静澍“多窀裁丽黟鞭动整懿菠零”箨嫒矮餮率捷窭薅强赘瓣震嚣懿，塞袋性努是研究～擞多惯性体黎性结构的控制问题。本文介绍了系统的总体设计，娥窥了煞统的数学模趔，并研究了jl{：类柔性系统抑制差速振游朔干扰影响的控制问题。程采瓣楚蘩黎簿缎蕊溪器重耩黎缝凌悫≤餐捺搴壤薨热予捷)黎萎鑫主，镑簿嚣爨疆髂黍髋系统采用l。瓣方法进行搬毹，对于三惯性体柔落系统在状态蔽镄的同时结合错能PID控制方法谶行控制，并舷Model205a多惯性体柔愀控制实验系统中进行了寓髓，矮暴裹臻象鲻本文提窭熬羧秘算法霉弦辍褥襄驽戆羧测

2、簸鬃。堡杰簦塞=娄垄塑璧篓至壁塑塑蒌鉴整鍪塑茎鎏篓塑一一ABSTRACT强l拓paperisproposedaspartoflh#researchitelrtofMulti*motorsynchronizeddrivingsetvosys持m．TheresearchobjectiSModel205a’torsion蠢ControlSystem+tnthewholedesign。thesystemoverallscheduleiSintroduced．themathematicmodeliSconstructedandthecontrolalgorithmstow

3、ardssuchkindofsystemsisstudiedtorestrainthevetucity．errorvibrationandthedisturbance．Then，basedonthereconstructionofthesystemstatesusingLuenburgerreducedObse／weftthe2一massflexiblesystem弦controlledusingLQRfollowingthe3-masssystemcontrolled姆懒ecombinationofbothintelligencepIDandthestates

4、feedback．Intheend．thesimulationresultsaregiventoprovethevalidityofthemethodsmentionedabove．KeywordsReducedObserver,statesfeedback,t,QR，IntelligencePID．¨，疆圭逊文一类多惯羟俸柔牲控制蒜统秘控制算法姘究1绪论1。1课题背景隧罄簸天事韭戆发溪，鬃淫缝麴在空润飞行器中熬疰蔫越寒越广泛，翔里攫～太阳能帆板结构、空间站(或航天飞机)的柔性机械臀(或空间天线)婷，皆是刚蚀运动主体与柔性附件结合的典型刚柔耦合结构。柔性结构的使

5、用固然能减轻飞行器的发射载蘅、降低成本，但柔牲结稳固有豹低阻魑特性及太空几乎无阻忍的玮境，搜褥浆性结梅由手各静因素丙激发怒来的振动滚

6、三l在短时期蠢邂速衰减。柔瞧结构酶振动～方蘑影响刚性避动基的准确定位，使得其上的仪器设备濉以正常工作；另一方面长时间的振动容易造成柔性结构的疲劳破坏，缩短寿命。因此研究此类柔饿结构的振动控制具鸯卡分重簧黪意义。本文鼹针对“多电机间步联动控带4技术”科研项目中提出的任务而展开的，主要任务是研究～类多惯性体棠性结构的控制问题。在大型雷达、卫鼹地面站天线伺服系统中，为了察现离精度跟踪，鬻采用双龟辊或多电机联动，此类鞭踪豹孩心溺越是当存在

7、柔往联接装置懿前擒下，翔何保诞多电梳同步运行，抑稍茇溱振荡。本文的研究对象是Model205a多惯性体柔性控制系统。Model205a柔性控制系统有三个惯性可调圆盘，用一根柔性轴联接，由饲服嗽动机驱动。聚统还提供了一个可选的予扰驱动电壤，爱来纂鬻究对予撬影痢瓣籀裁，骧获8令受载镄凌可褥来分澍瀚定奁三令镤性瑟盘上，从而改变其转动惯餐。通过不同的结构配置，可以模拟许多真实系统，系统模型也可以从简单的二重积分器变到复杂的高阶系统，从而研究系统抑制差速振荡和千砉

8、

9、：静控利润题。1．2发展现状在工业成用中，例如轧钢机驱动系统，是在一些包含齿轮箱和长轴的大型系统中，动部分

10、的自然谐强频率缀低。由于滚轴的惯性较大，连接轴较长，特别连接轴旗至超过了1()米，从而使机械驱随着电力电子技术静发展，控帚4器静响应带宽落炎的越来越大，甚至接通予枕械谐振频率a礁!这种情况下，由于输入溅者负载的突然变化，可能谶成电机和负栽的瞬时速度之阔存在很大的藏髯。速度的藏髯意味着连接轴将会受到报犬的轴扭转矩，这释连续豹疆力会使辘耪糕滋筏疲劳耗撰璇象，甚至鼯致灾难经事藏。霆蘧，对辍耪赘禳圭违文一类多惯性体柔性拄制系统静控制算法科究和驱动系统的稳定性都有较严重的负丽影响。鳃决这个闷题的一个基本方法是只兔谗参考输入命令作微小的和缓慢的变纯，另一个方法怒遴过增大连绞

11、辘的半径款霹瀵强辘静硬发