邱志成，王 斌，石明礼，谢卓伟

(华南理工大学 机械与汽车工程学院，广州 510641)

基于DNA遗传算法的气动驱动柔性梁振动控制

邱志成，王 斌，石明礼，谢卓伟

(华南理工大学 机械与汽车工程学院，广州 510641)

采用气动脉冲码调制(Pulse Code Modulation，PCM)方式，给出一种基于有杆气缸驱动进行压电柔性梁振动控制系统。考虑到系统的复杂性，采用DNA－GA进行参数自适应整定控制。首先，介绍气动系统和控制回路;利用系统模型进行了能控性和基于性能指标函数控制算法的稳定性分析。其次，阐述了DNA－GA进行控制参数优化的原理和方法，进行了数学仿真研究。最后，建立了试验装置，进行同时气动定位和振动控制试验研究。理论分析、仿真和试验研究结果表明，采用DNA－GA参数自适应整定控制算法可改善控制系统动态性能，有效抑制柔性梁的大幅值低频模态振动。

气动驱动;压电柔性梁;振动控制;DNA－GA

柔性机械臂质量轻、功耗低，因此在工业场合和空间机器人中得到应用，但引起的振动问题需要控制。柔性机械臂的振动控制算法主要有模型参考自适应控制、自校正控制、前馈控制、基于观测器控制和常规PID控制等［1－2］。

气动系统具有高速、高效、工作可靠等优点。采用开关阀进行气动控制主要有脉宽调制 (Pulse Width Modulation，PWM)控制和脉冲码调制［3－4］(Pulse Code Modulation，PCM)控制两种方式。其中PCM方式采用一组开关阀串联的节流阀组成，PCM方式适合计算机数字I/O控制，操作简单。

常规PID控制控制参数对闭环控制系统的稳定性和性能有较大影响，现有多种方法调节。……