气压传动中将压缩气体的压力能转换为机械能的气动执行元件。气缸有作往复直线运动的和作往复摆动的两类（见图）。作往复直线运动的气缸又可分为单作用、双作用、膜片式和冲击气缸 4种。
①单作用气缸：仅一端有活塞杆，从活塞一侧供气聚能产生气压，气压推动活塞产生推力伸出，靠弹簧或自重返回。
②双作用气缸：从活塞两侧交替供气，在一个或两个方向输出力。
③膜片式气缸：用膜片代替活塞，只在一个方向输出力，用弹簧复位。它的密封性能好，但行程短。
④冲击气缸：这是一种*元件。它把压缩气体的压力能转换为活塞高速(10～20米/秒)运动的动能，借以作功。冲击气缸增加了带有喷口和泄流口的中盖。中盖和活塞把气缸分成储气腔、头腔和尾腔三室。它广泛用于下料、冲孔、破碎和成型等多种作业。作往复摆动的气缸称摆动气缸，由叶片将内腔分隔为二，向两腔交替供气，输出轴作摆动运动，摆动角小于 280°。此外，还有回转气缸、气液阻尼缸和步进气缸等。
CDA2B100-200ZSMC气缸型号参数图解
日本SMC气缸在柔性机械臂具有质量轻、负载大、速度快、能耗低、发射成本低等优点，在自动化设备的工业场合和空间机器人中应用越来越广泛。由于柔性机械臂在运动过程中会产生扭曲、剪切等弹性变形，引起机器人末端的弹性变形误差，从而影响机器人的工作精度。柔性机械臂的模态阻尼很小，在运动时或定位时容易产生弹性振动，影响运动平稳性和定位精度，高频小幅值振动可以较快速的衰减，但是其低频大幅值振动会持续很长的时间，这不仅影响了系统的控制精度和稳定性，还会引起结构的疲劳破坏，因此需要对其采用主动控制，抑制振动。
针对柔性机械臂的振动问题，日本SMC气缸提出了一种基于无杆气缸驱动和压电片驱动器同时作用的振动控制方案。采用脉冲码调制方法构建气动回路控制无杆气缸活塞的运动，同时进行气缸基座定位和柔性臂振动控制，同时利用压电片驱动器对柔性臂振动进行抑制。活塞的位移由直线光栅尺传感器测量，柔性臂的振动由表面粘贴的压电陶瓷片作为传感器进行测量。完成了系统的数学建模、算法仿真和试验研究。
首先，提出了日本SMC气缸驱动和压电片驱动器同时作用的振动控制方案，包括基于气动PCM控制方式的气动回路和信号采集电路以及控制系统。原理对系统进行了动力学建模，并给出其标准状态空间方程及离散化形式，为系统特性分析、控制算法仿真以及控制器设计提供基础。 其次，进行模糊自适应控制算法数学仿真研究。设计了PD控制算法、模糊控制算法、变论域模糊控制算法和直接自适应模糊控制算法，并进行了闭环稳定性分析。并分别进行了气动定位和振动控制仿真研究，为控制实验提供参考。 后，为了验证气动驱动振动控制方案和控制算法的可行性，建立了基于日本SMC气缸驱动和压电驱动器复合控制柔性机械臂振动实验平台。完成了系统的机械结构设计、电气控制部分硬件电路设计和系统软件设计。主要包括：光栅尺信号四倍频、辨向、脉冲计数电路、A/D转换数据采集电路、D/A转换和信号调理电路及其驱动程序和实时控制系统。并进行了基于无杆气缸驱动和压电驱动器复合控制的实验比较研究。 理论分析、仿真和试验研究结果表明，提出的气动驱动控制方案及采用的算法可快速抑制柔性臂的振动，同时实现气缸基座的定位，证明了所提出的气动驱动控制方案的可行性和所采用的控制策略的有效性。
CDA2B100-200ZSMC气缸型号参数图解

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