基于應(yīng)變重構(gòu)柔性梁變形測(cè)量與殘余振動(dòng)控制.pdf

1、包含柔性單元的柔性機(jī)構(gòu)相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械剛體機(jī)構(gòu)，通常具有更高自由度，連續(xù)變形能力強(qiáng)，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，但是柔性機(jī)構(gòu)通常存在建模復(fù)雜，測(cè)量方法難以精確，難以有效控制等難題。對(duì)于柔性機(jī)構(gòu)中廣泛使用的柔性梁模型，已經(jīng)具備比較完備的理論研究，但是對(duì)于實(shí)際工程領(lǐng)域的應(yīng)用，由于工程實(shí)際模型更加復(fù)雜，工程負(fù)載時(shí)變性強(qiáng)，因此工程實(shí)踐過(guò)程中通常需要采集一定的信息，通過(guò)對(duì)信息的提取特征值，來(lái)反饋信息給工程控制模型。
　　本文的研究主要內(nèi)容正是根據(jù)柔

2、性梁的動(dòng)靜力學(xué)模型中應(yīng)變-位移幾何特性關(guān)系，通過(guò)應(yīng)變采集信息重構(gòu)出應(yīng)變場(chǎng)和柔性梁的位移場(chǎng)，從而提出一種新型的測(cè)量重構(gòu)方法，為柔性梁的大變形信息測(cè)量提供理論和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，為柔性梁?jiǎn)卧糠诌\(yùn)動(dòng)控制提供測(cè)量信息。在測(cè)量過(guò)程中的殘余振動(dòng)對(duì)于快速獲取穩(wěn)定有效的變形信息有一定的影響，抑制殘余振動(dòng)使得模型盡快趨于穩(wěn)定也是本文研究要點(diǎn)。
　　首先通過(guò)柔性梁動(dòng)靜力學(xué)建立柔性梁應(yīng)變-變形幾何模型，在模態(tài)疊加法基礎(chǔ)上對(duì)小變形模型求解的工程實(shí)用性進(jìn)行探討。

3、從適用于梁小變形狀態(tài)的模態(tài)疊加法推導(dǎo)出基于應(yīng)變模態(tài)疊加的柔性梁重構(gòu)方法，實(shí)現(xiàn)了基于有限測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變場(chǎng)重構(gòu)。通過(guò)仿真模型，考慮了實(shí)際模型中的邊緣效應(yīng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了一定的應(yīng)變片黏貼位置優(yōu)化，而后通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明重構(gòu)模型具有較高的精度，滿足工程測(cè)量的需要。在實(shí)際應(yīng)用上，將應(yīng)變重構(gòu)測(cè)量方法引入到柔性梁殘余振動(dòng)控制中作為信息反饋，通過(guò)設(shè)計(jì)輸入整形器進(jìn)行殘余振動(dòng)控制，驗(yàn)證了輸入整形器的有效性和應(yīng)變重構(gòu)法在工程控制中的實(shí)用性，殘余振動(dòng)的抑制