Vibration Control of a Two-Link Manipulator Using a Reduced Model
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Notice bibliographique
Résumé
This research aims to actively suppress vibrations at the end-effector of a flexible manipulator. When configured in a locked state, the system behaves as a two-link manipulator subjected to disturbances on the first link. To analyze its behavior, Finite Element Analysis (FEA) is employed to extract the natural frequencies (eigenvalues) and corresponding mode shapes (eigenvectors) of a two-link, two-joint flexible manipulator (2L2JM). The obtained eigenvectors are transformed into uncoupled state-space equations using balanced realization and the Match-DC-Gain model reduction algorithm. An H-infinity controller is then designed and applied to both the full-order and reduced-order models of the manipulator. The objective of this study is to validate an analytical framework through FEA, demonstrating its applicability to complex manipulators with multiple joints and flexible links. Given that the full state-space representation typically results in high-dimensional matrices, model reduction enables effective vibration control with a minimal number of states. The derivation of the 2L2JM state space, its model reduction, and a subsequent control strategy have not been previously addressed in this manner. Simulation results showcasing vibration suppression of a cantilever beam are presented and benchmarked against two alternative modeling approaches.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle