柔性机械臂具有质量轻、能耗低、负载比高等优点,近些年来在先进制造、生物医药、深空探索等领域越发受到青睐,但是由于其包含谐波减速器或轻质连杆机构,使得柔性臂在运动过程中极易产生振动现象,进而使柔性臂的工作效率和控制精度严重降低。因此,本文以伺服驱动式柔性臂为被控对象,利用输入整形技术及压电智能材料对其振动控制问题展开了深入研究。首先,本文介绍了柔性臂振动抑制技术国内外研究现状,在此基础上使用假设模态法和拉格朗日方程建立了柔性臂弹性变形模型和动力学模型。通过Ansys和Matlab仿真验证了所建模型的准确性,分析得出了柔性臂的一阶模态占据主导地位,截取一阶模态既可以简化控制器设计又能够反映柔性臂的振动情况的结论。其次,采用前馈输入整形技术抑制柔性臂振荡,详细阐述了几种整形器的分析设计方法,并对整形器的抑振效果和鲁棒性进行了重点研究。仿真结果表明输入整形技术能够有效抑制柔性臂的振荡,单纯增加整形器的脉冲数量对抑振效果的提升并不明显还会使得系统的响应速度降低,而增加对振动方程求导的约束条件获得的整形器其抑振效果和鲁棒性都有了明显的改善。为了进一步降低柔性臂振动,采用压电材料作为振动传感器和制动器构成闭环反馈抑振系统,通过D优化准则获得压电元件的最佳抑振位置,并采用改进粒子群优化PID控制器抑振柔性臂振荡。仿真结果表明,柔性臂的根部应变值最大,是压电元件安装的最佳抑振位置,与传统PID控制相比,该控制方案可使柔性臂的振动曲线收敛速度加快,振动抑制效果有明显的提升。最后对全文的工作进行了总结,指出了课题工作中的不足和缺点,展望了未来研究工作的方向和重点。