摘要：小阻尼单模态弹性机构的动力学特性表现为长时间减幅振动特性,如果仅仅考虑时域性能指标和频域性能指标设计PID控制器对其进行控制,可能导致系统过大的超调量和长时间的残留振动。为有效解决这一问题,将输入整形引入PD反馈控制系统中,提出PD结合输入整形控制策略。研究在4种典型输入信号作用下PD结合输入整形控制系统响应和控制力的通用表达式,定量分析输入整形对系统响应、控制力和能耗的作用规律。在相同反馈增益的情况下与PD反馈控制相比较,PD结合输入整形控制使系统产生较小的超调量,需要较小的控制力,允许系统具有较大的振动频率和较小的阻尼比,从而提高了系统的响应速度,而且输入整形有效地抑制系统的残留振动,从而减小系统的稳定时间,降低系统的能耗。通过仿真进一步证明了这一控制策略的有效性。

关键词：输入整形 单模态 弹性机构 pd控制 控制力 

单位：山东建筑大学机电工程学院 济南250014 西安交通大学机械工程学院 西安710049