基于應(yīng)變重構(gòu)柔性梁變形測量與殘余振動控制.pdf

1、包含柔性單元的柔性機構(gòu)相對于傳統(tǒng)的機械剛體機構(gòu)，通常具有更高自由度，連續(xù)變形能力強，環(huán)境適應(yīng)性強的特點，但是柔性機構(gòu)通常存在建模復(fù)雜，測量方法難以精確，難以有效控制等難題。對于柔性機構(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，但是對于實際工程領(lǐng)域的應(yīng)用，由于工程實際模型更加復(fù)雜，工程負(fù)載時變性強，因此工程實踐過程中通常需要采集一定的信息，通過對信息的提取特征值，來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、性梁的動靜力學(xué)模型中應(yīng)變-位移幾何特性關(guān)系，通過應(yīng)變采集信息重構(gòu)出應(yīng)變場和柔性梁的位移場，從而提出一種新型的測量重構(gòu)方法，為柔性梁的大變形信息測量提供理論和實驗驗證，為柔性梁單元部分運動控制提供測量信息。在測量過程中的殘余振動對于快速獲取穩(wěn)定有效的變形信息有一定的影響，抑制殘余振動使得模型盡快趨于穩(wěn)定也是本文研究要點。
　　首先通過柔性梁動靜力學(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)上對小變形模型求解的工程實用性進行探討。

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，實現(xiàn)了基于有限測點的應(yīng)變場重構(gòu)。通過仿真模型，考慮了實際模型中的邊緣效應(yīng)，對實驗的設(shè)計進行了一定的應(yīng)變片黏貼位置優(yōu)化，而后通過仿真和實驗驗證表明重構(gòu)模型具有較高的精度，滿足工程測量的需要。在實際應(yīng)用上，將應(yīng)變重構(gòu)測量方法引入到柔性梁殘余振動控制中作為信息反饋，通過設(shè)計輸入整形器進行殘余振動控制，驗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用性，殘余振動的抑制