[发明专利]一种仿人柔性手臂共振抑制方法

权利要求书

1.一种仿人柔性手臂共振抑制方法，具体提供一种基于PR控制器的仿人柔性手臂共振抑制方法，其特征在于：

所述基于PR控制器的仿人柔性手臂共振抑制方法，当PR控制器谐振频率ω₀设置为手臂系统谐振频率ω_NTF时，逆变器输出电流信号与干扰量传递函数表示为：

其中，G_c(s)为PR控制器传递函数，G_inv(s)为逆变器传递函数；s表示时间变量t经拉普拉斯变换后产生的频域内的拉氏变量；j为虚数单位，jω_NTF代表一个实部为零、虚部为ω_NTF的虚数，则表示在复频域内传递函数F(s)的自变量取值为jω_NTF，即逆变器输出电流信号的频率等于系统谐振频率；i为逆变器输出电流信号，i(s)为逆变器输出电流信号经拉普拉斯变换后的形式；u_d为控制器电流闭环扰动信号，将驱动电机与手臂连杆均等效为驱动系统负载，控制器电流闭环扰动量u_d为手臂运动状态变化引起的驱动电机电压波动，u_d(s)为控制器电流闭环扰动信号经拉普拉斯变换后的形式；

当控制器输出信号频率与手臂谐振频率相等时，手臂产生共振，表明引入PR控制器后，逆变器输出电流不受手臂在谐振频率ω_NTF处振动状态的影响，避免逆变器输出信号频率等于手臂谐振频率引起的自激振荡；

PR控制器传递函数G_c(s)表示为：

其中，K_p为比例增益系数，K_i为积分增益系数，ω₀表示谐振频率；

ω_NTF为手臂系统谐振频率，由仿人柔性手臂动力学模型可以得出：

其中，J_m、J_a分别为电机和手臂转动惯量，K为弹簧弹性系数。