本文研究的出发点和主要内容是时滞滤波器。时滞是自然界中广泛存在的一种物理现 象，时滞有时是对象固有的，如时滞对象中的时滞；有时是无意识中引入系统的。对象固有 的时滞给系统分析和控制器的设计来了很大的困难，时滞对象被认为是最难控制的对象之 一。任何事务都有其两面性，时滞也不例外。如何发掘时滞潜在的优点，有意识地利用时滞 来改善系统的控制性能是一个值得深入研究的课题。这就是时滞控制的研究内容，时滞滤波 器就是一种有效利用对象的固有时滞特性来改善对象控制效果的控制方法。提出Smith预估器的O．J．Smith提出的Posicast Control方案是时滞滤波器的最早原型，它用比例-时滞环节来对消对象的二阶小阻尼振荡极点从而消除输出的残留颤抖。这种方法 得到广泛的研究和应用是在N．c．Singer等学者改进了其鲁棒性之后。这种方法现在被称为时滞滤波器或输入整形。这种方案的侧重点在于利用时滞环节设计合适的滤波器来避免激活 对象的振动模态，属于开环控制的范畴。本文主要的研究工作就是不同时滞滤波器设计及其 实验效果的研究。 本文首先对时滞滤波器的原理进行了深入细致的研究。分析了时滞滤波器的基本原理； 零极点法、脉冲响应法和矢量图法等基本设计方法；ZV、ZVD、EI等典型时滞滤波器；从 频率不灵敏性、阻尼不灵敏性和完全不灵敏性方面对时滞滤波器进行了灵敏性分析：对时滞 滤波器的一些典型应用进行了分析及仿真。 根据现有的时滞滤波器的理论基础及研究成果，提出了混和时滞滤波器，阐述了混和时 滞滤波器的理论原理和设计方法，并对其进行了理论分析和仿真验证。 针对设计的时滞滤波器的特点，设计并实现了时滞滤波器的实验系统——柔性机械臂末 端定位系统。从计算机软硬件的选择和组成以及配置：可编程控制器及其周边设备的选择、 配置和编程、调试及其与计算机和调压调速装置的连接与通信设置；调压调速器的改造；实 验台设计和实现和数学建模分析四个部分分析、设计和介绍了实验系统。系统采用马达带动 柔性机械臂旋转，采用Rockwell公司的可编程控制器及其相关设备对马达进行控制，用PC 对可编程控制器进行通信、配置和编程。系统对柔性机械臂进行建模，根据机械臂的模型设 计并在可编程控制器上实现相应的时滞滤波器，通过实验来检验各种时滞滤波器的控制效 果。 在柔性机械臂末端定位系统上进行了大量的实验，并对实验结果进行了细致的分析，实 验结果充分证明了所设计的时滞滤波器的有效性。最后提出了对时滞滤波器未来研究的展 望。