压电柔性臂动力学模型修正研究.pdf

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1、2013年8月机床与液压Aug．2013第41卷第15期MACHINET00L&HYDRAULICSV0l_41No．15DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．15．012压电柔性臂动力学模型修正研究曹青松，王辉，洪芸芸，何悦海(华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室，江西南昌330013)摘要：建立准确的动力学模型是研究压电柔性臂动力学行为和控制方法的基础和理论依据。传统的动力学建模忽略了柔性臂的结构变化、关节摩擦、结构阻尼和导线因素等的影响。以双连杆柔性臂为研究对象，将双杆柔性臂视为Euler—Bern

2、oulli梁处理，采用假设模态法描述臂的弹性变形，利用拉格朗日方程建立双杆柔性臂动力学模型。对系统模型进行了刚度与阻尼方面的适当修正，并结合MATLAB软件对修正后的模型特性进行分析。实验与仿真结果比较得出：修正后系统的转角曲线线性度更好，并且修正后模型与真实模型的弹性振动变化形式吻合度更高，即系统模型的弹性修正是有效的。关键词：压电柔性臂；动力学模型；模型修正中图分类号：TP241文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)15—045—5ResearchonDynamicsModelModification0fPiezoele

3、ctricFlexibleManipulatorCAOQingsong，WANGHui，HONGYunyun，HEYuehai(KeyLaboratoryofMinistryofEducationforConveyanceandEquipment，EastChinaJiaotongUniversity，NanchangJiangxi330013，China)Abstract：Toestablishaccuratedynamicmodelisthefoundationandtheoreticalbasisfortheresearchofpie

4、zoelectricflexiblemanipulatordynamicsbehaviorandcontrolmethod．Inthetraditionaldynamicsmodeling，theimpactsofstructuralchanges，jointfrie—tion，structuraldampingandwirefactorswereignored．Bytakingtwo—linkflexiblemanipulatorastheresearchobject，two—linkflexiblemanipulatorwasregar

5、dedasEuler—Bernoullibeamprocessing．Assumed·modemethodwasemployedtodescribetheelasticdeformationofflexiblemanipulator，andLagrangeequationwasusedtosetupitsdynamicsmode1．Thestiffnessanddampingofthesystemmodelweremodifiedappropriately，andthecharacteristicsofmodifiedmodelwerean

6、alyzedbyusingjointlywithMATLABsoftware．Thecom—parisonofsimulationresultsandexperimentsshowsthatthelinearityofangularcurveaftersystemmodificationisbetter．Theelasticvi—brationchangeinformishighlycoincidentbetweenmodifiedmodelandthetruemodel，namelythemodelelasticmodificationo

7、fthesystemisefective．Keywords：Piezoelectricflexiblemanipulator；Dynamicmodel；Modelmodification工程实际中，几乎所有机器设备都处于振动环境差异。目前，模型修正的主要方法：最优矩阵中工作，如何改善、控制以及利用这些振动对国防建法、设计参数型法、频响函数法、神经网络法等。袁设、航空航天技术的研究以及工业技术的发展都具有永新等提出一种基于不完全模态测量数据同时修正重大意义⋯。要改善、控制和利用机械设备运转中的有限元质量矩阵与刚度矩阵的有效数值方法，该方法振动

8、，首先需要建立准确描述结构系统特性的数学模运用代数特征值反问题的理论与方法，得到了满足正型。在系统结构数学模型描述上存在理论建模与实验交关系及特征方程的最逼近有限元质量矩阵及刚度