柔性臂结构和控制系统设计

[摘 要]在目前，伴随着科学技术的一天一个样的变化中，机器的构成部分也正在发生着变化，机械不再只是由机构组成了，现在正在蓬勃发展的是由机电组成的机械。这种新型的机械组成模式受到了大家的喜爱，她能将现在正在流行的电子科技，信息科技，自控科技等等一些新兴的技术融合到机械中去，让原有的机械设备的生产能力，生产，制造性能得到提高，增加市场的竞争力。经过多方面的思考，为了提高机械的使用性能，对柔性臂结构和控制系统进行了研究，同时通过将柔性臂结构和控制系统的设计进行改进来提高机械设备的使用功率。本文通过将柔性臂结构和控制系统的设计进行研究，对柔性臂结构和控制系统进行剖析，而且创立柔性臂结构和控制系统优化的模型从而将柔性臂结构和控制系统进行优化。

[关键词]柔性臂结构 控制系统 设计 问题 模型 优化

中图分类号：TL503.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）05-0370-01

一、柔性臂结构和控制系统

柔性臂是一种十分复杂的动力学系统，高度的非线性，不断变化性等等都是这种柔性臂系统的特点。因为柔性臂这种系统的复杂性，那就意味着要想很好的处理这种系统，就需要有效的建立她的模型。柔性臂的各项特点，好友他简单明了的物理性质和容易建立模型的特点都使得柔性臂成为动力系统研究和控制理论设计研究最为主要的研究对象了。选用柔性臂而不选用刚性臂是因为刚性臂没有柔性臂那么高的操作性，那么高的载重度，而且刚性臂的耗能比柔性臂高，生产的成本高能够加工利用的空间小。所以在设计的时候使用柔性臂而不是刚性臂。就是因为刚性臂不如柔性臂那样好，柔性臂的优势远远的领先于刚性臂。柔性臂的优势就是人们选择她的条件。

控制系统是一种管理系统，由这种系统控制主要的部分，非主要的部分，控制一些媒介部分来完成所要完成的目的和所要完成的功能。换一句话说控制系统就是按照设定量来将一些机械设备按照这个设定量来完成，来实施工作。控制系统有许多的分类，譬如开环控制系统，闭环控制系统，随动控制系统，程序控制系统等等。这些都是控制系统的几个要素。现在，跟着科技的成长，社会的前进，控制系统的对象也已经随着需求变得稳固了起来。

二、柔性臂结构和控制系统在设计里面存在的问题。

柔性臂结构和控制系统的设计并非现在才有的，在之前就有对柔性臂结构和控制系统的设计，但是在以前的设计过程中呢，设计者所采取的设计法子便是将两者分开来设计，先设计柔性臂结构，将柔性臂结构设计好饿以后再设计控制系统，或者是在一个系统上面设计另外一个系统。这种设计能够有效的将整个总的系统的设计难度降低，降低整个系统中的复杂性，但是这种设计也同样的存在着一种缺陷，设计者在设计过程中呢，将设计的重心放在了两个分开的系统上面，这样的设计在一定的程度上面讲两个系统，两个领域的融合度降低了，两个不能很好的相结合，减少了两个系统之间的联系和对彼此的作用。这种设计不能从本质上面解决柔性臂结构和控制系统之间本来就存在着的矛盾反而将两者之间的矛盾更加明显化。因此，要想将整个系统的工作能力提高，就要重新对柔性臂结构和控制系统进行新的设计，建立一种新的模型并且将这两者之间本身固有的矛盾进行改进，进而最好能逐渐消除这两者之间的矛盾。

三、建立柔性臂结构和控制系统设计中的新型的模型。

在建设模型中呢，要尽可能的将力学理论和力学的使用方法得到应用。在一定意义上面，柔性臂结构是一种力学的系统，所以在设计柔性臂结构和控制系统上，力学理论的有效利用是必不可少的。

对于柔性臂结构和控制系统的建立模型的方法有很多，比如说有配置结构的特征法，控制模型动态法……等等一些方法。此刻，来介绍一下配置结构的特征法，控制模型动态法。

配置结构的特征法：配置结构的特征法是根据周围的工作环境，周围环境的变化来将系统进行不间断的改变，进而将系统的动态性这个特点得到优化。设计这个模型的时候，这个模型将能够用最直接的方式来满足不断变化着的工作环境和一些设定量。始终系统的动态是由系统的根本所要求的。这种方法能够有效的解决柔性臂结构和控制系统设计中的问题，将系统的稳定性得以提高。

控制模型动态法：根据动态理论，不管是系统还是一般的普通的结构的动态，在一定量的空间里面来看，能够在这一定量的空间里面没有限制的不断的变动，这就是动态理论。这样没有限制的在一定量的空间里面变动就是将模型动态加以转变，使得只有几个模型动态在那个一定量空间里面改变。这便是控制模型动态法。这类法子可以将这些空间模型进行分割，将这些进行分割以后，在不改变这些控制模式状态的条件下面，能够有效的优化柔性臂结构和控制系统设计，有效的解决柔性臂结构和控制系统设计中的问题。

最适合，次要适合控制法：最适合控制法是指在相同前提条件下，这种方法能够同时的照顾到系统设计的不同方面。因此这种模型建立法一般都是被使用在已经有一定的模型基础上面，从而将设计模型达到最优的标准。次适合控制法是指在设计模型的时候没有办法照顾到各个方面，但是在一定程度上面将系统的性能加以优化。即使没有办法将柔性臂结构和控制系统设计达到最佳状态但是也是能将柔性臂结构和控制系统设计达到很好的状态。因此，现在在柔性臂结构和控制系统设计中最适合，次要适合控制法是较常使用的方法。

四、结语

在柔性臂结构和控制系统设计中，设计这两个系统是一个相当困难的研究，因为柔性臂结构和控制系统设计中牵涉了很多的方面，有之前就讲到的动力学，还有统计学里面的系统的最优目标法，系统的控制观念，计算机等一系列的高科技学科的运用。要想在柔性臂结构和控制系统设计中达到最优的控制，就要创立更加合适，更加有利于这柔性臂结构和控制系统设计的模型。有效模型的设计有利于柔性臂结构和控制系统设计。因此在设计之前，设计者要以最优目标位前提来设计柔性臂结构和控制系统设计的模型。

参考文献

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