输入成形器和数字滤波器对柔性系统振动抑制的对比研究(2)

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2.2.1 IIR和FIR数字滤波器 11

2.2.2 基于IIR的切比雪夫滤波器设计 11

2．3 本章小结 13

3 单模态下抑振性能仿真与分析 14

3．1 残留振动抑制的仿真与分析 14

3.1.1 EI输入成形器的仿真结果 14

3.1.2 双峰EI输入成形器的仿真结果 15

3.1.3 带阻滤波器的仿真结果 15

3.1.4 输入成形器和数字滤波器抑振性能分析 17

3．2 EI、双峰EI输入成形器鲁棒性分析 18

3.2.1 实际频率等于标称频率时的控制性能 20

3.2.2 实际频率偏离标称频率20%时的控制性能 20

3.2.3 实际频率偏离标称频率40%时的控制性能 21

3．3 切比雪夫滤波器的鲁棒性分析 22

3.3.1 实际频率等于标称频率时的控制性能 22

3.3.2 实际频率偏标称频率 20%时的控制性能 23

3.3.3 实际频率偏离标称频率 40%时的控制性能 24

3．4 本章小结 26

4 多模态下抑振性能仿真及分析 27

4．1 多模态输入成形器的建立 27

4.1.1 双模态EI输入成形器设计 27

4.1.2 双模态双峰EI输入成形器设计 28

4．2 残留振动抑制的仿真和分析 28

4.2.1 EI输入成形器的仿真结果 29

4.2.2 双峰EI输入成形器的仿真结果 29

4.2.3 双带阻切比雪夫滤波器的仿真结果 30

4.2.4 输入成形器和数字滤波器抑振性能分析 32

4．3 本章小结 33

5 柔性系统余振抑制自适应控制策略 34

5．1 参数变化下的时域辨识 34

5．2 参数变化下的频域辨识 36

5．3 自适应切比雪夫数字滤波器设计 38

结论 40

致谢 41

参考文献 42

1 绪论

航天器、柔性机器人、起重机等具有挠性机械机构的系统，可以归结为具有刚性模态的柔性系统[1,2]。在阶跃信号作用下，系统表现出长时间的残留振动，为了消除这一残留振动，人们从材料、机械结构设计和控制器设计等角度进行了大量的研究，寻找快速、有效地抑制系统残留振动的理论和方法。目前，抑制柔性机构残留振动的理论和方法很多，本文对比研究输入成形器和数字滤波器的轨迹跟踪性能，有意识、合理地比较这两种方法对抑制柔性系统残留振动的作用。