张铁 康中强 邹焱飚 廖才磊

(华南理工大学 机械与汽车工程学院，广东 广州 510640)

多轴伺服系统如6轴工业机器人、数控车床等在自动化生产中被广泛应用，这些设备的末端执行器往往要求高速高精度到达定位点，以便快速开始下一个加工周期。由于多轴伺服系统关节及末端执行器存在固有的柔性，执行器在急停后会产生较大的残余振动，增加了等待时间；如果在加工规划过程中不考虑残余振动等待时间，则会降低定位精度，如果考虑等待时间，又会严重增加自动化加工中辅助行程的时长。

输入整形器作为一种前馈控制方法可以用来有效地抑制残余振动。在已知系统的固有频率及阻尼比的前提下，理想的零振动(ZV)输入整形器可以完全抑制残余振动，但是此方法要求准确地获得系统模态参数，在系统参数存在误差的情况下，往往抑振效果不佳。

为提高ZV整形器的鲁棒性，Singer等[1]提出在ZV整形器中加入一阶微分约束，得到零振动微分型(ZVD)整形器。Singhose等[2]在此基础上提出通过增加脉冲数量及设定一定残余振动允许量来提高整形器的鲁棒性，如多脉冲超不敏感输入整形器。增加脉冲数量的代价是使得整形后的轨迹时滞时间增长，因此Vaughan等[3]在输入整形器中引入负脉冲设计方法，缩短了脉冲序列长度，进而缩短了整形后轨迹的时滞时间。对于复杂的柔性串联机构，不同位姿对应的模态参数的区别可能会较大，单纯用固定的输入整形器无法保证在不同轨迹下都有良好的抑振效果。……