康建云， 毕 果， 苏史博

（厦门大学航空航天学院 厦门，361005）

引 言

由于具有效率高、能耗低、载荷比大以及构建设计紧凑等优点，以空间站吊装用机械臂、大型柔性天线、空间太阳能帆板为代表的柔性构件在在航空航天领域得到了广泛应用［1］。但是，柔性结构体由于其固有的低刚度和低阻尼特性，在操作过程中受到不规律的外扰动力很容易产生幅度较大且不易衰减的弹性振动，影响了操作过程中的定位精度和操作效率，无法满足实际操作需要。随着智能柔性臂的发展，响应速度、定位精度以及重载等关键问题日益突出，因此必须对柔性机械臂进行必要的振动控制。

压电类材料作为一种能够将电能与机械能互相转换的材料，具有结构紧凑、响应时间快和能量转换效率高等特性，为柔性结构的振动主动控制提供了新的思路。学者们对基于压电柔性机械臂的振动主动控制进行了广泛研究［2-3］。Pereira 等［4］使用积分谐振控制方法对柔性机械臂进行振动抑制，在控制器中加入2 个嵌套反馈回路，实现了精确的终点定位和有效的振动抑制。Etxebarria 等［5］将最优控制和滑膜控制用于机器人柔性臂的鲁棒控制方案，实现了闭环跟踪性能。Resta 等［6］针对多关节柔性机械臂在大位移运动过程中的非线性振动问题，采用独立模态控制法进行振动控制实验，结果表明，在不影响机械臂运动和材料强度的情况下，振动控制使系统的阻尼比增加了15%。Zeng 等［7］基于变结构模型参考自适应控制理论，设计了一种利用输出反馈控制轨道柔性航天器的新型控制器，数值仿真结果表明，该控制器对于未知参数、干扰和未建模动态的非线性系统具有良好的瞬态特性和鲁棒性。……