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输入整形技术通过一种开环输入调制方法来抑制系统的残留振荡,因而在高精度快速定位系统中得到了广泛应用。 论文首先介绍了输入整形器的基本概念,并对零极点对消法、脉冲响应法、灵敏度曲线法和联立约束方程法等输入整形器的分析设计方法的思想和步骤进行了阐述,说明了输入整形器抑制系统的残留振荡的内在本质。 论文对输入整形器新的设计分析方法进行了研究,并提出了复数法和阻尼矢量图法。复数法根据系统残留振荡的特点,用复数表示输入整形器的各脉冲,将输入整形器的运算转化为数学运算,推导出ZV和ZVD整形器的表达式,并对其响应速度和鲁棒性等性能进行了分析。阻尼矢量图法则将无阻尼系统的矢量图法推广应用于有阻尼系统,为有阻尼系统提供了一种输入整形器的图形化分析与设计方法,其运用简便、直观,且能在图上直接对输入整形器的鲁棒性进行分析。 论文还对单峰与多峰极不灵敏输入整形器和负输入整形器的推导以及它们的时滞和鲁棒性等性能进行了分析,分析表明其鲁棒性随着时滞的增加而增强,但这种鲁棒性的改善是以牺牲响应速度为代价的。 最后论文还就多模态系统输入整形器的两种设计方法——级联法和联立方程法进行了研究,采用一种对称解法来求解无阻尼两模态系统的联立整形器。并在时滞、脉冲个数、鲁棒性、计算强度等方面就这二种方法进行了比较。 论文以无阻尼和有阻尼弹簧质量系统为对象,进行了大量的仿真应用研究,仿真结果验证了按论文中新方法设计的输入整形器确能抑制残留振荡。