撓性臂之振動控制

Abstract

摘要 本研究旨在對高速旋轉中之撓性臂從事軌跡追蹤並且抑制因材料撓性所造成之振動。 首先，運用Lagrange方程式推導平面尤拉樑之運動方程式，並將其寫成狀態空間之表 示式以利於控制方法之推導。除了用穩態二次最佳控制法之外，對轉換後之線性運動 方程式所發展之轉換穩態二次最佳控制法亦用於抑制撓性臂之振動。原始及轉換後之 系統皆引入一狀態觀察器，以利於估計系統狀態。此外，一個由原始及轉換之最佳控 制法結合而成之兩段式最佳控制器，使用在軌跡追蹤及振動抑制。本研究並使用電腦 模擬比較不同控制方式下所得到的結果。藉由比較原始及其轉換形式此兩者控制系統 的表現，得知此轉換穩態二次最佳控制，較原始穩態二次最佳控制在撓性臂之振動抑 制上有顯著的改善。