技术详细介绍
一、 成果简介
本成果针对柔性空间机械臂运行过程中产生的振动进行主动控制研究。以消除机械臂 运动过程中振动对轨迹跟踪和定位控制精度的影响，为提高机械臂运行效率提供有效的解 决方法。通过采用压电智能材料作为控制作动装置嵌入机械臂内部，结合各部件材料及力 学特性，采用符号建模方法建立空间机械臂刚体运动-弹性振动的刚柔耦合受控模型，结合 奇异摄动理论建立机械臂系统的快慢变子系统，经联合求解获得符合实际运动特征的动力 学响应。分别考虑系统在无时滞和存在系统时滞两种情况下的振动控制方案，对时滞影响 的系统进行特殊扩维处理，以得到不显含时滞的控制系统，从而获得有效的控制效果。研 制开发一套用于空间柔性结构动力学及振动抑制的演示系统。
二、 创新点
1.研究开发内嵌式压电智能材料作为控制作动器，提出参数补偿线性化方法，将压电 材料本构关系线性化，根据一次刚柔耦合建模理论建立内嵌压电智能材料的柔性空间机械 臂动力学控制模型。
2.研究刚柔耦合动力学模型的解耦方法，建立柔性空间机械臂弯曲和扭转振动的独立 控制机制；
3.研究分析输入时滞对柔性空间机械臂受控模型的影响，提出一种基于刚柔耦合模型 的时滞稳定性分析方法，形成最佳时滞控制机制。