柔性滑移机械手控制策略与仿真

"这篇论文探讨了柔性变截面滑移式机械手的控制策略，主要集中在机械手臂的动力学建模和控制方法上。通过有限元分析法，作者导出了系统的动力学方程，并针对加速度和角加速度以及力和力矩这两种控制变量，分别建立了状态方程。控制策略分为粗略控制和精确控制两阶段，精确控制部分采用了线性二次型高斯控制算法。此外，文中还提供了数值模拟的结果以验证控制方法的有效性。" 在该论文中，作者首先关注的是柔性变截面滑移式机械手臂的动态行为。这种机械臂的特点在于其结构的柔性和截面的变化，这增加了控制系统设计的复杂性。为了理解和控制这种复杂的动态系统，他们运用了有限元法来建立系统的动力学模型，这是一个常用的方法，可以将连续体离散化，简化为多个小单元进行分析。 接下来，作者构建了两种不同的控制策略。第一种策略是以加速度和角加速度作为控制变量，这通常用于需要精确控制运动轨迹的情况。第二种策略则是以力和力矩作为控制变量，这种方式更适合于需要考虑接触力和扭矩的场合。每种策略都分为“粗控”和“精控”两个步骤，前者用于快速接近目标位置，后者则采用线性二次型高斯（LQG）控制，这是一种优化控制理论，用于实现对系统性能的最优控制。 在“精控”阶段，LQG控制被应用，它结合了线性二次调节器（LQR）和kalman滤波器，可以同时考虑系统的稳定性和性能指标。通过数值模拟，作者展示了所提出的控制策略如何有效地驱动机械手达到期望的运动状态，同时也能够处理机械手的柔性和截面变化带来的不确定性。 数值模拟结果是验证控制策略有效性的关键，它们可以帮助评估控制算法在实际操作中的性能。这些结果通常包括机械手的位姿、速度、加速度以及力和力矩等参数的变化，以及在不同条件下的控制响应。 这篇1992年的论文深入研究了柔性变截面滑移式机械手的控制问题，提供了一套综合的控制策略，并通过数值模拟证明了其可行性。这一研究对于理解并设计这类复杂机械系统的控制具有重要的理论和实践价值，特别是在自动化和机器人技术领域。