赵志刚， 游斌弟， 赵 阳

(1.中国民航大学 空中交通管理学院，天津 300300；2.哈尔滨工业大学 航天学院，哈尔滨 150001；3.哈尔滨工业大学 (威海)船舶与海洋工程学院,山东 威海 264209)

改进型负输入整形与最优控制结合的振动抑制方法

赵志刚1,2， 游斌弟3， 赵 阳2

(1.中国民航大学 空中交通管理学院，天津 300300；2.哈尔滨工业大学 航天学院，哈尔滨 150001；3.哈尔滨工业大学 (威海)船舶与海洋工程学院,山东 威海 264209)

针对诸如柔性机械臂这类柔性系统的主动振动控制问题，提出了基于改进型负输入整形和最优控制结合的振动抑制方法。以柔性机械臂为研究对象，设计最优状态反馈控制实现其旋转机动任务及柔性振动抑制。为增强柔性振动抑制效果和改善系统的运动时间，根据引入线性二次型调节器(LQR)反馈后整个闭环系统的振动频率和阻尼比设计改进型负输入整形器作为前馈控制器。将前馈控制与反馈控制相结合能发挥其各自的优点，提高系统的性能。仿真分析结果表明，所设计的混合控制策略可以有效地抑制柔性振动，且可以减少系统响应时间的延迟和加快系统响应速度。

主动振动控制；改进型负输入整形；最优控制；线性二次型调节器；柔性机械臂；振动抑制

现代工业和航空航天等领域广泛应用柔性结构来满足轻型化、柔性化的设计要求。其中，柔性机械臂(如高空作业车的伸缩臂，空间机械臂等)作为一种典型代表常用来完成各种作业任务。然而，柔性机械臂在执行操作任务时容易产生振动，影响其定位精度和工作效率，严重时甚至危害机械臂系统结构的安全。……