田体先 姜洪洲 黄其涛 何景峰 佟志忠 聂伯勋

(哈尔滨工业大学 机电工程学院，黑龙江 哈尔滨150001)

Stewart 并联机构因其刚度大、承载能力强、精度高的优点，已被广泛应用于各个工业领域，如运动模拟、操作器、微动机构、隔振台等［1-3］.然而Stewart并联机构在各自由度之间存在强耦合特性，难以满足高精度控制的要求. 为解决这一问题，McInroy等［4］提出了模态空间控制的雏形，采用雅可比矩阵作为模态变换阵，将物理空间内强耦合多输入多输出系统转换到无耦合的模态空间单输入单输出系统.但这种控制策略对并联机构负载及结构参数的要求较为苛刻. Chen 等［5］对这一方法进行了扩展，将关节空间惯性质量阵特征值分解得到的单位正交特征向量作为模态变换阵，采用传统控制理论设计模态空间控制器.试验证明该控制策略可以有效提高控制性能，且对构型及负载无特殊要求，具有较强的适用性.Plummer 等［6-9］将模态空间控制策略应用于液压驱动六自由度并联机构中，该模态空间控制器将并联机构工作空间频率阵特征值分解后得到的单位正交特征向量作为模态变换阵，结合加速度反馈来提高系统阻尼比，从而扩展系统频宽，试验表明该控制策略获得了预期的效果. Takanashi 等［10］将加速度反馈引入模态空间中，提出了一种应用于振动台的模态控制策略.Jiang 等［11-12］结合动压反馈技术，提出了一种适用于液压驱动六自由度运动模拟器的模态空间控制策略，该方法将关……