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中国机械工程第卷第期年月上半月
基于模糊融合的柔性机械臂振动
压电主动控制研究
余跃庆周刚方道星
北京工业大学,北京,
摘要:针对含有压电智能结构的柔性机械臂,提出了基于模糊融合控制理论的柔性机械臂振
动主动控制方法。搭建了悬臂梁和平面、柔性机械臂实验装置,并设计了相应的控制系统,通过
实验实现了柔性机械臂振动的主动控制,实验结果显示,该方法可以抑制柔性机械臂振动,具有响应快、
鲁棒性好等特点,且该方法不依赖于柔性机械臂动力学模型,算法简单,实时性好。
关键词:模糊融合控制;柔性机械臂;压电陶瓷;振动主动控制
中图分类号: 文章编号:——一
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引言型,并联型的模糊控制的相关文献很少。基
近年来,柔性机械臂的建模和控制方法研究于模型的控制方法计算量一般较大,在实验中很
进展迅速,但柔性机械臂因其结构细长和质量轻难满足实验实时性的要求;而现有研究的实验主
的特点,在工作过程中易产生振动,如果不采取有要集中于悬臂梁的振动抑制,针对包含电机驱动
效的措施对其振动进行控制,将影响其正常工作。的、柔性机械臂的实验很少。
国内外研究人员对柔性机械臂的振动控制进行了本文利用应变片为传感器、压电陶瓷
大量研究。作为驱动器,采用模糊控制与控制并联的融
目前,常用的模糊控制大多为增益调整合控制方法,对悬臂梁、柔性机械臂、柔性
机械臂的振动进行主动振动控制,并进行实验
收稿日期:一—研究。
基金项目:国家自然科学基金资助项目;北京市自然
科学基金资助项目;北京市属市管高等学校人才强教控制算法
计划资助项目;北京市教委科技发展计划项目
本文的控制系统采用模糊融合控制,调
张照煌,叶定海,
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钱志勤,滕弘飞、:霍军周,男,年生。大连理工大学机械工程学院
机械工程,,:—. 博士研究生。研究方向为设备布局优化、计算智能、人机结合。
,.—史彦军,男,年生。大连理工大学机械工程学院讲师、博士。
—滕弘飞,男,年生。大连理工大学机械工程学院教授、博士
.,,: 研究生导师。柴荥峰,男,年生。大连重工· 起重集团有限
公司起重设计研究院高级工程师。张丽华,女,年生。大连
重工· 起重集团有限公司起重设计研究院工程师。
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基于模糊融合的柔性机械臂振动压电主动控制研究——余跃庆周刚方道星
节加权因子,当偏差较大时以模糊控制为, ,,,,,,同样采用高斯
主,较小时以控制为主,这样就获得了比隶属函数。由于和分别定义为个模糊子
纯模糊控制更高的稳态精度,比纯控制更快集,因此共有条规则。通过总结控制经验得出
的动态响应、更小的超调量。控制的输出量相对比的模糊控制规则表如表所示。
较平滑、阶跃较小。模糊融合控制系统的结构表模糊控制规则表
如图所示。

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.. 模糊控制器查询表
模糊控制器的推理算法采用方法,
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