机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2010年
13期
135-140
,共6页
输入整形%单模态%弹性机构%PD控制%控制力%能耗
輸入整形%單模態%彈性機構%PD控製%控製力%能耗
수입정형%단모태%탄성궤구%PD공제%공제력%능모
小阻尼单模态弹性机构的动力学特性表现为长时间减幅振动特性,如果仅仅考虑时域性能指标和频域性能指标设计PID控制器对其进行控制,可能导致系统过大的超调量和长时间的残留振动.为有效解决这一问题,将输入整形引入PD反馈控制系统中,提出PD结合输入整形控制策略.研究在4种典型输入信号作用下PD结合输入整形控制系统响应和控制力的通用表达式,定量分析输入整形对系统响应、控制力和能耗的作用规律.在相同反馈增益的情况下与PD反馈控制相比较,PD结合输入整形控制使系统产生较小的超调量,需要较小的控制力,允许系统具有较大的振动频率和较小的阻尼比,从而提高了系统的响应速度,而且输入整形有效地抑制系统的残留振动,从而减小系统的稳定时间,降低系统的能耗.通过仿真进一步证明了这一控制策略的有效性.
小阻尼單模態彈性機構的動力學特性錶現為長時間減幅振動特性,如果僅僅攷慮時域性能指標和頻域性能指標設計PID控製器對其進行控製,可能導緻繫統過大的超調量和長時間的殘留振動.為有效解決這一問題,將輸入整形引入PD反饋控製繫統中,提齣PD結閤輸入整形控製策略.研究在4種典型輸入信號作用下PD結閤輸入整形控製繫統響應和控製力的通用錶達式,定量分析輸入整形對繫統響應、控製力和能耗的作用規律.在相同反饋增益的情況下與PD反饋控製相比較,PD結閤輸入整形控製使繫統產生較小的超調量,需要較小的控製力,允許繫統具有較大的振動頻率和較小的阻尼比,從而提高瞭繫統的響應速度,而且輸入整形有效地抑製繫統的殘留振動,從而減小繫統的穩定時間,降低繫統的能耗.通過倣真進一步證明瞭這一控製策略的有效性.
소조니단모태탄성궤구적동역학특성표현위장시간감폭진동특성,여과부부고필시역성능지표화빈역성능지표설계PID공제기대기진행공제,가능도치계통과대적초조량화장시간적잔류진동.위유효해결저일문제,장수입정형인입PD반궤공제계통중,제출PD결합수입정형공제책략.연구재4충전형수입신호작용하PD결합수입정형공제계통향응화공제력적통용표체식,정량분석수입정형대계통향응、공제력화능모적작용규률.재상동반궤증익적정황하여PD반궤공제상비교,PD결합수입정형공제사계통산생교소적초조량,수요교소적공제력,윤허계통구유교대적진동빈솔화교소적조니비,종이제고료계통적향응속도,이차수입정형유효지억제계통적잔류진동,종이감소계통적은정시간,강저계통적능모.통과방진진일보증명료저일공제책략적유효성.
