[发明专利]一种空间柔性机械臂振动抑制算法

摘要

本发明公开了一种空间柔性机械臂振动抑制算法，包含以下步骤：S1、在广义坐标系下，建立刚柔耦合机械臂系统的动力学模型；S2、对刚柔耦合机械臂系统的动力学模型中的广义变量进行分解，得到快变参数和慢变参数；S3、分别针对快变参数和慢变参数建立相应的子系统，并配置对应的控制律；S4、将快变子系统的控制律和慢变子系统的控制律进行复合，以定位刚柔耦合机械臂系统的位置并进行振动抑制。本发明通过建立刚柔耦合机械臂系统的动力学模型，并将动力学模型分解为不同尺度慢变和快变两个子系统，将平台的刚性姿态运动状态与挠性振动状态分开，分别设计控制器进行组合控制，有效解决了在轨操控柔性机械臂挠性振动控制问题。

主权项

1.一种空间柔性机械臂振动抑制算法，其特征在于，用于刚柔耦合机械臂系统中，所述的刚柔耦合机械臂系统包含依次连接的中心体、第一柔性机械臂、第二柔性机械臂及一刚性机械臂，该空间柔性机械臂振动抑制算法包含以下步骤：S1、在广义坐标系下，建立刚柔耦合机械臂系统的动力学模型；S2、对刚柔耦合机械臂系统的动力学模型中的广义变量进行分解，得到快变参数和慢变参数；S3、分别针对快变参数和慢变参数建立相应的子系统，并配置对应的控制律；S4、将快变子系统的控制律和慢变子系统的控制律进行复合，以定位刚柔耦合机械臂系统的位置并进行振动抑制；所述的刚柔耦合机械臂系统的动力学模型的标准形式如下：式中，M(θ,q)为刚柔耦合机械臂系统的质量矩阵，θ包含广义坐标中中心体平动和转动六个变量、三个机械臂的旋转关节角度，q包含了二个柔性机械臂的振动坐标，Fθ为与θ变量对应的广义外力，Fq为与q变量对应的广义外力，G为各哥氏力，Gθ为与θ变量对应的哥氏力，Gq为与q变量对应的哥氏力；τ为广义模态力，K为刚性矩阵，Kq为q变量对应的刚性矩阵。