主从复合控制器的弹性振动控制MFMS包括前馈输入整形器和最优状态反馈控制器。考虑到时间间隔链接输入整形器的存在会影响稳定的闭环MFMS,输入整形器的组合模式之外的闭环最优状态反馈控制器采用(
31日 ,
32 ]。
图2
主从复合控制器的设计过程和结构:设计过程(a)和(b)结构。
基于two-timescale MFMS子系统动态模型,可以表示为系统之下
(14)米米l:mtext>
x米米l:mi>
^米米l:mo>
˙米米l:mo>
=米米l:mo>
一个米米l:mi>
z米米l:mi>
x米米l:mi>
^米米l:mo>
+米米l:mo>
B米米l:mi>
z米米l:mi>
F米米l:mi>
+米米l:mo>
K米米l:mi>
z米米l:mi>
Z米米l:mi>
−米米l:mo>
Z米米l:mi>
^米米l:mo>
,米米l:mo>
(15)米米l:mtext>
α米米l:mi>
^米米l:mo>
˙米米l:mo>
=米米l:mo>
一个米米l:mi>
f米米l:mi>
α米米l:mi>
^米米l:mo>
+米米l:mo>
B米米l:mi>
f米米l:mi>
F米米l:mi>
+米米l:mo>
K米米l:mi>
f米米l:mi>
ω米米l:mi>
l米米l:mi>
,米米l:mo>
t米米l:mi>
−米米l:mo>
ω米米l:mi>
^米米l:mo>
l米米l:mi>
,米米l:mo>
t米米l:mi>
,米米l:mo>
在哪里<我nline-formula>
一个米米l:mi>
z米米l:mi>
=米米l:mo>
0米米l:mn>
1米米l:mn>
0米米l:mn>
−米米l:mo>
米米米l:mi>
z米米l:mi>
z米米l:mi>
−米米l:mo>
1米米l:mn>
p米米l:mi>
z米米l:mi>
z米米l:mi>
Z米米l:mi>
,米米l:mo>
0米米l:mn>
,米米l:mo>
Z米米l:mi>
˙米米l:mo>
,米米l:mo>
0米米l:mn>
,<我nline-formula>
B米米l:mi>
z米米l:mi>
=米米l:mo>
0米米l:mn>
米米米l:mi>
z米米l:mi>
z米米l:mi>
−米米l:mo>
1米米l:mn>
,<我nline-formula>
一个米米l:mi>
f米米l:mi>
=米米l:mo>
0米米l:mn>
我米米l:mi>
−米米l:mo>
H米米l:mi>
问米米l:mi>
问米米l:mi>
x米米l:mi>
1米米l:mn>
,米米l:mo>
0米米l:mn>
K米米l:mi>
˜米米l:mo>
问米米l:mi>
0米米l:mn>
,<我nline-formula>
B米米l:mi>
f米米l:mi>
=米米l:mo>
0米米l:mn>
H米米l:mi>
问米米l:mi>
z米米l:mi>
x米米l:mi>
1米米l:mn>
,米米l:mo>
0米米l:mn>
,<我nline-formula>
Z米米l:mi>
^米米l:mo>
和<我nline-formula>
ω米米l:mi>
^米米l:mo>
l米米l:mi>
,米米l:mo>
t米米l:mi>
的观测值基础位移和振动位移的灵活的操纵器,分别和
K
z我t一个lic> 和
K
f我t一个lic> 观察之下取得的。
减去方程(
14 )和(
15 从方程()
12 )和(
13 ),分别可以获得
(16)米米l:mtext>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
˙米米l:mo>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
一个米米l:mi>
z米米l:mi>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
u米米l:mi>
t米米l:mi>
,米米l:mo>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
˙米米l:mo>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
一个米米l:mi>
f米米l:mi>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
v米米l:mi>
t米米l:mi>
,米米l:mo>
在哪里<我nline-formula>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
和<我nline-formula>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
的观测误差<我nline-formula>
x米米l:mi>
t米米l:mi>
和<我nline-formula>
α米米l:mi>
t米米l:mi>
,分别。和相应的控制变量可以表示为
(17)米米l:mtext>
u米米l:mi>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
−米米l:mo>
K米米l:mi>
z米米l:mi>
Z米米l:mi>
˜米米l:mo>
,米米l:mo>
v米米l:mi>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
−米米l:mo>
K米米l:mi>
f米米l:mi>
ω米米l:mi>
˜米米l:mo>
l米米l:mi>
,米米l:mo>
t米米l:mi>
。米米l:mo>
然后,最优状态反馈控制器的MFMS基于观测值可以表示为
(18)米米l:mtext>
w米米l:mi>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
K米米l:mi>
c米米l:mi>
e米米l:mi>
^米米l:mo>
t米米l:mi>
,米米l:mo>
在哪里<我nline-formula>
K米米l:mi>
c米米l:mi>
是最优状态反馈控制器的控制增益。
为了优化设计之下的成果和最优状态反馈控制器,状态变量被定义为<我nline-formula>
e米米l:mi>
=米米l:mo>
x米米l:mi>
α米米l:mi>
T米米l:mtext>
微分博弈模型和闭环MFMS的支付函数与系统状态变量和错误被认为是,表示为
(19)米米l:mtext>
e米米l:mi>
˙米米l:mo>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
一个米米l:mi>
w米米l:mi>
e米米l:mi>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
B米米l:mi>
w米米l:mi>
w米米l:mi>
t米米l:mi>
,米米l:mo>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
˙米米l:mo>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
一个米米l:mi>
z米米l:mi>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
u米米l:mi>
t米米l:mi>
,米米l:mo>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
˙米米l:mo>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
一个米米l:mi>
f米米l:mi>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
v米米l:mi>
t米米l:mi>
,米米l:mo>
J米米l:mi>
e米米l:mi>
t米米l:mi>
,米米l:mo>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
,米米l:mo>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
,米米l:mo>
w米米l:mi>
t米米l:mi>
,米米l:mo>
u米米l:mi>
t米米l:mi>
,米米l:mo>
v米米l:mi>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
∫米米l:mo>
0米米l:mn>
∞米米l:mi>
e米米l:mi>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
问米米l:mi>
1米米l:mn>
e米米l:mi>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
问米米l:mi>
2米米l:mn>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
问米米l:mi>
3米米l:mn>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
w米米l:mi>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
R米米l:mi>
1米米l:mn>
w米米l:mi>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
u米米l:mi>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
R米米l:mi>
2米米l:mn>
u米米l:mi>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
v米米l:mi>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
R米米l:mi>
3米米l:mn>
v米米l:mi>
t米米l:mi>
d米米l:mtext>
t米米l:mi>
,米米l:mo>
在哪里<我nline-formula>
一个米米l:mi>
w米米l:mi>
=米米l:mo>
一个米米l:mi>
z米米l:mi>
0米米l:mn>
0米米l:mn>
一个米米l:mi>
f米米l:mi>
,<我nline-formula>
B米米l:mi>
w米米l:mi>
=米米l:mo>
B米米l:mi>
z米米l:mi>
0米米l:mn>
0米米l:mn>
B米米l:mi>
f米米l:mi>
,
问 1年代ub>和
R 1年代ub>对称正定矩阵和订单是2<我t一个lic>
我我t一个lic>+ 2,
问 2年代ub>和
R 2年代ub>对称正定矩阵和订单是2,然后呢
问 3年代ub>和
R 3年代ub>对称正定矩阵也和订单是2<我t一个lic>
我我t一个lic>。
通过分析上述微分博弈模型的闭环均衡战略,闭环MFMS的哈密顿函数被定义为
(20)米米l:mtext>
H米米l:mi>
e米米l:mi>
,米米l:mo>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
,米米l:mo>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
,米米l:mo>
w米米l:mi>
,米米l:mo>
u米米l:mi>
,米米l:mo>
v米米l:mi>
,米米l:mo>
e米米l:mi>
0米米l:mn>
,米米l:mo>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
0米米l:mn>
,米米l:mo>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
0米米l:mn>
=米米l:mo>
e米米l:mi>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
问米米l:mi>
1米米l:mn>
e米米l:mi>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
问米米l:mi>
2米米l:mn>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
问米米l:mi>
3米米l:mn>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
w米米l:mi>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
R米米l:mi>
1米米l:mn>
w米米l:mi>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
u米米l:mi>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
R米米l:mi>
2米米l:mn>
u米米l:mi>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
v米米l:mi>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
R米米l:mi>
3米米l:mn>
v米米l:mi>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
e米米l:mi>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
一个米米l:mi>
w米米l:mi>
T米米l:mtext>
P米米l:mi>
1米米l:mn>
+米米l:mo>
P米米l:mi>
1米米l:mn>
一个米米l:mi>
w米米l:mi>
e米米l:mi>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
一个米米l:mi>
z米米l:mi>
T米米l:mtext>
P米米l:mi>
2米米l:mn>
+米米l:mo>
P米米l:mi>
2米米l:mn>
一个米米l:mi>
z米米l:mi>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
一个米米l:mi>
f米米l:mi>
T米米l:mtext>
P米米l:mi>
3米米l:mn>
+米米l:mo>
P米米l:mi>
3米米l:mn>
一个米米l:mi>
f米米l:mi>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
e米米l:mi>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
P米米l:mi>
1米米l:mn>
B米米l:mi>
w米米l:mi>
w米米l:mi>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
w米米l:mi>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
B米米l:mi>
w米米l:mi>
T米米l:mtext>
P米米l:mi>
1米米l:mn>
e米米l:mi>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
P米米l:mi>
2米米l:mn>
u米米l:mi>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
u米米l:mi>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
P米米l:mi>
2米米l:mn>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
P米米l:mi>
3米米l:mn>
v米米l:mi>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
v米米l:mi>
t米米l:mi>
P米米l:mi>
3米米l:mn>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
。米米l:mo>
很明显,存在上面的哈密顿函数的最小值条件如下:
(21)米米l:mtext>
∂米米l:mo>
H米米l:mi>
∂米米l:mo>
w米米l:mi>
=米米l:mo>
2米米l:mn>
B米米l:mi>
w米米l:mi>
T米米l:mtext>
P米米l:mi>
1米米l:mn>
e米米l:mi>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
2米米l:mn>
R米米l:mi>
1米米l:mn>
w米米l:mi>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
0米米l:mn>
,米米l:mo>
∂米米l:mo>
H米米l:mi>
∂米米l:mo>
u米米l:mi>
=米米l:mo>
2米米l:mn>
P米米l:mi>
2米米l:mn>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
2米米l:mn>
R米米l:mi>
2米米l:mn>
u米米l:mi>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
0米米l:mn>
,米米l:mo>
∂米米l:mo>
H米米l:mi>
∂米米l:mo>
v米米l:mi>
=米米l:mo>
2米米l:mn>
P米米l:mi>
3米米l:mn>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
2米米l:mn>
R米米l:mi>
3米米l:mn>
v米米l:mi>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
0。米米l:mn>
从方程(
21 ),因为<我nline-formula>
∂米米l:mo>
2米米l:mn>
H米米l:mi>
/米米l:mo>
∂米米l:mo>
w米米l:mi>
2米米l:mn>
=米米l:mo>
2米米l:mn>
R米米l:mi>
1米米l:mn>
>米米l:mo>
0米米l:mn>
,<我nline-formula>
∂米米l:mo>
2米米l:mn>
H米米l:mi>
/米米l:mo>
∂米米l:mo>
u米米l:mi>
2米米l:mn>
=米米l:mo>
2米米l:mn>
R米米l:mi>
2米米l:mn>
>米米l:mo>
0米米l:mn>
,<我nline-formula>
∂米米l:mo>
2米米l:mn>
H米米l:mi>
/米米l:mo>
∂米米l:mo>
v米米l:mi>
2米米l:mn>
=米米l:mo>
2米米l:mn>
R米米l:mi>
3米米l:mn>
>米米l:mo>
0米米l:mn>
,闭环MFMS哈密顿函数的最小值。和控制之下的收益的最优状态反馈控制器MFMS可以计算的
(22)米米l:mtext>
w米米l:mi>
γ米米l:mi>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
−米米l:mo>
R米米l:mi>
1米米l:mn>
−米米l:mo>
1米米l:mn>
B米米l:mi>
w米米l:mi>
T米米l:mtext>
P米米l:mi>
1米米l:mn>
e米米l:mi>
t米米l:mi>
,米米l:mo>
u米米l:mi>
γ米米l:mi>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
−米米l:mo>
R米米l:mi>
2米米l:mn>
−米米l:mo>
1米米l:mn>
P米米l:mi>
2米米l:mn>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
,米米l:mo>
v米米l:mi>
γ米米l:mi>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
−米米l:mo>
R米米l:mi>
3米米l:mn>
−米米l:mo>
1米米l:mn>
P米米l:mi>
3米米l:mn>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
。米米l:mo>
用方程(
22 )方程(
20. ),可以获得一个
(23)米米l:mtext>
H米米l:mi>
e米米l:mi>
,米米l:mo>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
,米米l:mo>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
,米米l:mo>
w米米l:mi>
γ米米l:mi>
,米米l:mo>
u米米l:mi>
γ米米l:mi>
,米米l:mo>
v米米l:mi>
γ米米l:mi>
,米米l:mo>
e米米l:mi>
0米米l:mn>
,米米l:mo>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
0米米l:mn>
,米米l:mo>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
0米米l:mn>
=米米l:mo>
e米米l:mi>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
一个米米l:mi>
w米米l:mi>
T米米l:mtext>
P米米l:mi>
1米米l:mn>
+米米l:mo>
P米米l:mi>
1米米l:mn>
一个米米l:mi>
w米米l:mi>
−米米l:mo>
P米米l:mi>
1米米l:mn>
B米米l:mi>
w米米l:mi>
R米米l:mi>
1米米l:mn>
−米米l:mo>
1米米l:mn>
B米米l:mi>
w米米l:mi>
T米米l:mtext>
P米米l:mi>
1米米l:mn>
+米米l:mo>
问米米l:mi>
1米米l:mn>
e米米l:mi>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
一个米米l:mi>
z米米l:mi>
T米米l:mtext>
P米米l:mi>
2米米l:mn>
+米米l:mo>
P米米l:mi>
2米米l:mn>
一个米米l:mi>
z米米l:mi>
−米米l:mo>
P米米l:mi>
2米米l:mn>
R米米l:mi>
2米米l:mn>
−米米l:mo>
1米米l:mn>
P米米l:mi>
2米米l:mn>
+米米l:mo>
问米米l:mi>
2米米l:mn>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
一个米米l:mi>
f米米l:mi>
T米米l:mtext>
P米米l:mi>
3米米l:mn>
+米米l:mo>
P米米l:mi>
3米米l:mn>
一个米米l:mi>
f米米l:mi>
−米米l:mo>
P米米l:mi>
3米米l:mn>
R米米l:mi>
3米米l:mn>
−米米l:mo>
1米米l:mn>
P米米l:mi>
3米米l:mn>
+米米l:mo>
问米米l:mi>
3米米l:mn>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
。米米l:mo>
然后,黎卡提微分方程
P 1年代ub>,
P 2年代ub>,
P 3年代ub>可以确定从方程(
23 ),
(24)米米l:mtext>
一个米米l:mi>
w米米l:mi>
T米米l:mtext>
P米米l:mi>
1米米l:mn>
+米米l:mo>
P米米l:mi>
1米米l:mn>
一个米米l:mi>
w米米l:mi>
−米米l:mo>
P米米l:mi>
1米米l:mn>
B米米l:mi>
w米米l:mi>
R米米l:mi>
1米米l:mn>
−米米l:mo>
1米米l:mn>
B米米l:mi>
w米米l:mi>
T米米l:mtext>
P米米l:mi>
1米米l:mn>
+米米l:mo>
问米米l:mi>
1米米l:mn>
=米米l:mo>
0米米l:mn>
,米米l:mo>
一个米米l:mi>
z米米l:mi>
T米米l:mtext>
P米米l:mi>
2米米l:mn>
+米米l:mo>
P米米l:mi>
2米米l:mn>
一个米米l:mi>
z米米l:mi>
−米米l:mo>
P米米l:mi>
2米米l:mn>
R米米l:mi>
2米米l:mn>
−米米l:mo>
1米米l:mn>
P米米l:mi>
2米米l:mn>
+米米l:mo>
问米米l:mi>
2米米l:mn>
=米米l:mo>
0米米l:mn>
,米米l:mo>
一个米米l:mi>
f米米l:mi>
T米米l:mtext>
P米米l:mi>
3米米l:mn>
+米米l:mo>
P米米l:mi>
3米米l:mn>
一个米米l:mi>
f米米l:mi>
−米米l:mo>
P米米l:mi>
3米米l:mn>
R米米l:mi>
3米米l:mn>
−米米l:mo>
1米米l:mn>
P米米l:mi>
3米米l:mn>
+米米l:mo>
问米米l:mi>
3米米l:mn>
=米米l:mo>
0。米米l:mn>
的前提之下和最优状态反馈控制器设计的现实意义,闭环MFMS必须稳定。因此,为了证明MFMS的稳定性设计之下的作用下,最优状态反馈控制器,系统的李雅普诺夫函数被定义为
(25)米米l:mtext>
V米米l:mi>
e米米l:mi>
t米米l:mi>
,米米l:mo>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
,米米l:mo>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
e米米l:mi>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
P米米l:mi>
1米米l:mn>
e米米l:mi>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
P米米l:mi>
2米米l:mn>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
P米米l:mi>
3米米l:mn>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
。米米l:mo>
微分方程(
25 )关于时间的收益率
(26)米米l:mtext>
V米米l:mi>
˙米米l:mo>
e米米l:mi>
t米米l:mi>
,米米l:mo>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
,米米l:mo>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
e米米l:mi>
˙米米l:mo>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
P米米l:mi>
1米米l:mn>
e米米l:mi>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
e米米l:mi>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
P米米l:mi>
1米米l:mn>
e米米l:mi>
˙米米l:mo>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
˙米米l:mo>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
P米米l:mi>
3米米l:mn>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
P米米l:mi>
3米米l:mn>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
˙米米l:mo>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
˙米米l:mo>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
P米米l:mi>
2米米l:mn>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
P米米l:mi>
2米米l:mn>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
˙米米l:mo>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
e米米l:mi>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
一个米米l:mi>
w米米l:mi>
T米米l:mtext>
P米米l:mi>
1米米l:mn>
+米米l:mo>
P米米l:mi>
1米米l:mn>
一个米米l:mi>
w米米l:mi>
−米米l:mo>
P米米l:mi>
1米米l:mn>
B米米l:mi>
w米米l:mi>
R米米l:mi>
1米米l:mn>
−米米l:mo>
1米米l:mn>
B米米l:mi>
w米米l:mi>
T米米l:mtext>
P米米l:mi>
1米米l:mn>
+米米l:mo>
问米米l:mi>
1米米l:mn>
e米米l:mi>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
一个米米l:mi>
z米米l:mi>
T米米l:mtext>
P米米l:mi>
2米米l:mn>
+米米l:mo>
P米米l:mi>
2米米l:mn>
一个米米l:mi>
z米米l:mi>
−米米l:mo>
P米米l:mi>
2米米l:mn>
R米米l:mi>
2米米l:mn>
−米米l:mo>
1米米l:mn>
P米米l:mi>
2米米l:mn>
+米米l:mo>
问米米l:mi>
2米米l:mn>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
一个米米l:mi>
f米米l:mi>
T米米l:mtext>
P米米l:mi>
3米米l:mn>
+米米l:mo>
P米米l:mi>
3米米l:mn>
一个米米l:mi>
f米米l:mi>
−米米l:mo>
P米米l:mi>
3米米l:mn>
R米米l:mi>
3米米l:mn>
−米米l:mo>
1米米l:mn>
P米米l:mi>
3米米l:mn>
+米米l:mo>
问米米l:mi>
3米米l:mn>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
−米米l:mo>
e米米l:mi>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
问米米l:mi>
1米米l:mn>
e米米l:mi>
t米米l:mi>
−米米l:mo>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
问米米l:mi>
2米米l:mn>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
−米米l:mo>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
问米米l:mi>
3米米l:mn>
B米米l:mi>
t米米l:mi>
−米米l:mo>
w米米l:mi>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
R米米l:mi>
1米米l:mn>
w米米l:mi>
t米米l:mi>
−米米l:mo>
u米米l:mi>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
R米米l:mi>
2米米l:mn>
u米米l:mi>
t米米l:mi>
−米米l:mo>
v米米l:mi>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
R米米l:mi>
3米米l:mn>
v米米l:mi>
t米米l:mi>
。米米l:mo>
用方程(
24 )方程(
26 ),因为
问 1年代ub>,
问 2年代ub>,
问 3年代ub>,
R 1年代ub>,
R 2年代ub>,
R 3年代ub>对称正定矩阵,那么一个可以获得
(27)米米l:mtext>
V米米l:mi>
˙米米l:mo>
e米米l:mi>
t米米l:mi>
,米米l:mo>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
,米米l:mo>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
−米米l:mo>
e米米l:mi>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
问米米l:mi>
1米米l:mn>
e米米l:mi>
t米米l:mi>
−米米l:mo>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
T米米l:mi>
t米米l:mi>
问米米l:mi>
2米米l:mn>
x米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
−米米l:mo>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
问米米l:mi>
3米米l:mn>
α米米l:mi>
˜米米l:mo>
t米米l:mi>
−米米l:mo>
w米米l:mi>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
R米米l:mi>
1米米l:mn>
w米米l:mi>
t米米l:mi>
−米米l:mo>
u米米l:mi>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
R米米l:mi>
2米米l:mn>
u米米l:mi>
t米米l:mi>
−米米l:mo>
v米米l:mi>
T米米l:mtext>
t米米l:mi>
R米米l:mi>
3米米l:mn>
v米米l:mi>
t米米l:mi>
<米米l:mo>
0。米米l:mn>
很明显从方程(
27 ),闭环MFMS是渐近稳定的。因此,设计之下和最优状态反馈控制器是可行的。
此外,闭环主导极点的MFMS认为有以下特征多项式,表示为
(28)米米l:mtext>
年代米米l:mi>
2米米l:mn>
+米米l:mo>
一个米米l:mi>
年代米米l:mi>
+米米l:mo>
b米米l:mi>
=米米l:mo>
0。米米l:mn>
然后,闭环MFMS的固有频率和阻尼比与相应的主导极点可以表示为
(29)米米l:mtext>
w米米l:mi>
n米米l:mi>
=米米l:mo>
b米米l:mi>
,米米l:mo>
ς米米l:mi>
=米米l:mo>
一个米米l:mi>
2米米l:mn>
b米米l:mi>
。米米l:mo>
前馈输入整形器的弹性振动闭环MFMS<我t一个lic>
n我t一个lic>脉冲可以表示为
(30)米米l:mtext>
G米米l:mi>
我米米l:mi>
n米米l:mi>
年代米米l:mi>
=米米l:mo>
∑米米l:mo>
我米米l:mi>
=米米l:mo>
1米米l:mn>
n米米l:mi>
一个米米l:mi>
我米米l:mi>
e米米l:mi>
−米米l:mo>
t米米l:mi>
我米米l:mi>
年代米米l:mi>
,米米l:mo>
在哪里<我t一个lic>
一个我t一个lic>
我我t一个lic> 和<我t一个lic>
t我t一个lic>
我我t一个lic> 的振幅和时间延迟吗<我t一个lic>
我我t一个lic>分别th前馈输入整形器的脉冲。
根据ZV输入整形器的控制原理
35 ,
36 ),ZV输入整形器的作用下,弹性柔性臂的振动响应应该趋向于零,和相应的数学表达式可以表示为
(31)米米l:mtext>
∑米米l:mo>
我米米l:mi>
=米米l:mo>
1米米l:mn>
n米米l:mi>
一个米米l:mi>
我米米l:mi>
e米米l:mi>
ς米米l:mi>
w米米l:mi>
n米米l:mi>
t米米l:mi>
我米米l:mi>
因为米米l:mi>
w米米l:mi>
n米米l:mi>
1米米l:mn>
−米米l:mo>
ς米米l:mi>
2米米l:mn>
t米米l:mi>
我米米l:mi>
=米米l:mo>
0米米l:mn>
,米米l:mo>
∑米米l:mo>
我米米l:mi>
=米米l:mo>
1米米l:mn>
n米米l:mi>
一个米米l:mi>
我米米l:mi>
e米米l:mi>
ς米米l:mi>
w米米l:mi>
n米米l:mi>
t米米l:mi>
我米米l:mi>
罪米米l:mi>
w米米l:mi>
n米米l:mi>
1米米l:mn>
−米米l:mo>
ς米米l:mi>
2米米l:mn>
t米米l:mi>
我米米l:mi>
=米米l:mo>
0米米l:mn>
。米米l:mo>
为了最小化延迟效应引入的ZV输入整形器,考虑两个脉冲(<我t一个lic>
n我t一个lic>= 2),第一个脉冲的延迟参数等于0 (<我t一个lic>
t我t一个lic>1年代ub>=0)。另一方面,为了确保预期可以获得系统输出点,每个脉冲的振幅ZV输入整形器应满足:
(32)米米l:mtext>
∑米米l:mo>
我米米l:mi>
=米米l:mo>
1米米l:mn>
2米米l:mn>
一个米米l:mi>
我米米l:mi>
=米米l:mo>
1。米米l:mn>
与方程(
31日 )和方程(
32 )结合,控制参数ZV输入整形器的闭环MFMS可以确定
(33)米米l:mtext>
一个米米l:mi>
1米米l:mn>
=米米l:mo>
1米米l:mn>
1米米l:mn>
+米米l:mo>
e米米l:mi>
π米米l:mi>
/米米l:mo>
w米米l:mi>
n米米l:mi>
1米米l:mn>
−米米l:mo>
ς米米l:mi>
2米米l:mn>
,米米l:mo>
一个米米l:mi>
2米米l:mn>
=米米l:mo>
e米米l:mi>
π米米l:mi>
/米米l:mo>
w米米l:mi>
n米米l:mi>
1米米l:mn>
−米米l:mo>
ς米米l:mi>
2米米l:mn>
1米米l:mn>
+米米l:mo>
e米米l:mi>
π米米l:mi>
/米米l:mo>
w米米l:mi>
n米米l:mi>
1米米l:mn>
−米米l:mo>
ς米米l:mi>
2米米l:mn>
。米米l:mo>