曲线插补过程中运动轨迹平滑处理方法的研究

为了避免曲线插补过程中,步进电动机频繁起动、加、减速和停止所引起的加工效率低等问题,在保证加工精度要求的前提下,提出了一种两轴联动的直线段转接点处平滑过渡的速度分配算法,从而实现了不同轨迹段的连续加工.该算法能保证插补过程的高速度、高精度.     

一元三次方程在矿机速度平滑中的应用与实现

速度平滑问题是高速数控加工及煤矿提升机为提高加工精度与设备寿命而提出的,针对该速度平滑问题建立分段模型,基于加速度与速度的关系,推导了各段速度、行程和时间的解析解,推导了模型中关键一元三次方程的通用解,并将其运用到速度平滑分段求解问题中。本方法应用于煤矿提升机速度平滑问题中,显示出易于程序实现、计算量小、过渡曲线平滑的特点,能很好适应高速运动设备速度平滑的场景。目前该方法已推广至多个实际项目中。     

平面图形在线切割机加工中的任意角度旋转

实际加工中,一般采用步进电动机细分控制加工平台的运行,在垂直和水平两个方向采用逐点比较法插补运算逼近曲线。对于一些不规则图形,可先对加工指令表达的平面图形进行坐标旋转变换。介绍一种在线切割机加工过程中实现平面图形的任意角度旋转的方法。     

永磁同步电机无位置传感器复合控制算法研究

针对永磁同步电机无位置传感器控制技术在低速阶段存在额外损耗和位置估计延迟以及在中高速阶段存在对模型参数依赖较大的问题,提出一种全转速范围无位置传感器复合控制方法。采用高频注入法和自适应算法复合控制策略,利用加权算法实现了两种算法之间的平滑切换,建立复合控制算法的数学模型,运用Matlab/Simulink进行仿真分析。分析结果证明,该复合控制算法能够快速准确地检测出转子位置,实现零低速与中高速的平滑切换,提高了系统的动态响应性能,具有动态调节速度快,鲁棒性好等优点。     

基于锁相环改进SVPWM同步调制技术的研究

传统的永磁同步电机SVPWM同步调制算法在全速度范围内运行时,高速区谐波含量高、无法直接切换到方波工作状态、逆变器开关损耗大。引入基于锁相环改进SVPWM同步调制算法,使牵引逆变器平滑过渡到方波工作状态,并且简化了调制算法,提高了算法执行效率、提高了电压利用率、降低了输出谐波含量和逆变器开关损耗。建立了仿真模型,进行了算法验证和谐波含量分析,利用电机负载实验验证了算法的可行性和合理性。     

用Visual Basic调用自定义Visual C＋＋动态链接库的效率研究

通过Mandelbrot(曼德尔布罗特)集中计算不规则图形象素点的迭代算法，介绍了一种用Visual Basic调用外部的Visual C 动态链接库的方法，并将其与纯Visual Basic应用程序的运行效率进行了比较，同时描述了用Visual C 制作动态链接库的一般方法和编程步骤。     

动态生成优先工序集多产品制造过程优化控制

为简化多产品制造调度,实现多产品制造过程优化控制,将多产品转化成一个虚拟产品,构造一个产品的虚拟加工、装配工艺树。该虚拟工艺树上的叶节点代表最先加工的工序,虚拟根节点代表最后一道工序,边代表偏序关系;以层优先为虚拟工艺树上的工序设置优先级。针对调度时产生的抖动问题,可根据虚拟工艺树动态生成一个备选工序集;在具体调度过程中,根据优先级策略并结合短用时、长路径等调度策略从备选集合中调度工序,直到备选集合为空,实现多产品加工、装配调度综合优化。实例验证:算法不仅可以简化多产品制造问题,提高调度效率,而且可以实现纵横双向调度优化控制。     

融合三步平滑与改进RRT算法的无人机路径规划

为解决路径规划领域中原始RRT所具有规划时间长、路径不平滑、路径代价大的缺点,本文先在原始RRT算法的基础上加入了动态步长策略以及嵌入了Dijkstra算法对效率进行改进,然后在得到的路径上分别加入下样本平滑、上样本平滑和关键点平滑对路径平滑度和路径代价进行改进。MATLAB实验表明,本文算法在规划时间上较传统RRT提升45%左右,较Astar、RRTstar、GA算法有着分别30%~70%不等的领先;在路径长度方面,本文算法较传统RRT有着近40%的提升,相较其他算法也有着不同程度的领先。由此可以得出,本文所提方法,可以较好地应用于路径规划。     

P2P网络中基于蚁群算法的智能搜索研究

资源搜索是P2P网络应用领域中最为广泛的问题,蚁群算法是受到自然界中真实的蚂蚁集体行为的启发而提出的一种算法.将蚁群算法用于非结构化P2P网络资源搜索中,在广度优先搜索技术(BFS)机制的基础上实现了资源的智能搜索.该算法利用蚁群算法特有的信息素以充分利用历史经验,设置了全局更新规则和局部更新规则来更新蚂蚁寻找到所需资源时经过的路径上的信息素浓度,对蚁群算法中的参数做了相应的修改,并给出了算法的简要描述和基本框架.避免了广度优先搜索技术机制中的消息量过大、网络负载过重的问题,从而提高了系统搜索效率.     

基于卡尔曼滤波的高精度弹道滤波算法研究

在弹道轨迹估计中,卡尔曼滤波算法是一种普遍使用的算法,常规卡尔曼滤波算法适用于线性离散系统.对于非线性离散系统模型,为了提高滤波的精度,减小系统模型误差以及未知的量测噪声和过程噪声统计特性对滤波精度的影响,提出了一种带有噪声统计估计器的拟线性最优平滑滤波算法.将该算法应用到弹道系统模型中,对弹道轨迹进行滤波估计.通过计算机建模仿真改进的算法和传统的拟线性最优平滑滤波算法,得到的实验结果表明,改进后的算法可以减小由于系统模型不精确带来的误差,很大程度上提高了弹道轨迹滤波估计的精度.     

用分度算法减小环模自动钻床的加工误差

在工业数控钻床中,加工环型工件需要对步进电机进行合理分度,使得被分度工件在360度的转角误差接近为零.传统的分度算法存在计算烦琐、出错几率高等弊端,为了避免上述弊端.文章采用丫一种合理的分度算法,即让步进电机按照不同的分度值进行走步,两种分度值仅相差1步,从而将误差均分在相邻的几次分度上,并将该分度算法应用于环模自动钻床上,实践证明,使用该算法分度误差小,控制精度高,该技术已经应用于生产实践,大大减轻了工人的劳动强度,提升了企业的生产效率.     

非均匀步长的同步Bi-RRT-DWA算法

为解决传统快速搜索随机树(RRT)算法在航迹规划中搜索效率较低、转折点过多且规划的路径未考虑无人机的动力学约束等问题，提出一种非均匀步长的同步Bi-RRT-DWA算法。该算法在传统RRT算法基础上设计了一种非均匀步长的同步双向扩展策略，减少算法无效扩展；设计剪枝优化方法，减少无效转折点；优化动态窗口法中的评价函数，提高安全性和平滑度。最后，通过仿真实验将非均匀步长的同步Bi-RRT-DWA算法与RRT算法进行对比，在同一工作环境不同起终点条件下，搜索路径长度减少了23.3%,搜索路径转折点个数减少了77.4%,验证了算法在规划效率、安全性和路径平滑性等方面有很大提升。     

基于改进滑模方法的永磁同步电机宽速范围无位置传感器控制

为了实现永磁同步电机（PMSM）宽速度范围无传感器控制,提出了一种基于改进滑模方法的宽速度无位置传感器控制策略。在电机中高速阶段,为抑制传统滑模观测器的固有抖振问题设计了一种新型滑模趋近律,来提高电机转速估计精度;在电机零低速阶段采用脉振高频注入法估计电机转速。此外,设计了一种平滑切换控制策略,实现不同算法间的平滑切换。对比仿真结果验证了所设计控制器具有良好的转速估计和跟踪性能,且能实现不同控制算法的平滑切换。     

基于等参数线法离散NURBS曲面的插补算法

在模具和航空等制造业，常会遇到复杂曲线曲面的数控加工。为满足提高加工NURBS曲线曲面精度和高速加工的要求，提出了将NURBS曲面采用等参数线法离散成一族NURBS曲线的直接插补算法。其优点是可将一阶、二阶导矢和控制弓高误差而自动调整进给速度的计算放在插补前的预处理中集中进行。     

基于网络跳距修正的DV-Hop定位算法

针对DV-Hop算法在网络拓扑结构不规则的环境中存在较大误差的问题,提出改进的DV-Hop算法,该算法通过引入全网平均每跳误差修正值获得未知节点到锚节点的有效距离,可避免后续计算过程中误差的累积。利用MATLAB7.5.0仿真平台对DV-Hop算法和改进算法进行仿真分析的结果表明,在没有增加通信开销的基础上,随着锚节点所占比例的增加,改进后的DV-Hop算法比原DV-Hop算法在定位精度、覆盖率及稳定性上都得到了大大提高。     

有限数量PMU优化配置算法及其潮流误差分析

基于GPS的广域测量系统的相量测量单元（PMU）在现代电力系统中有着极为重要的作用,因为其具有测量精度高、准确性好、时间同步性优等特点,更是为电力行业所关注.分析了电力系统客观性定义,运用深度优先搜索算法和模拟退火算法对有限PMU的最优配置方案进行了分析,比较了算法优劣性,并进行了不同算法下的潮流误差仿真分析.最后发现,使用二分法配合的模拟退火算法能够在使用最少的PMU的前提下实现潮流在线监测,并能有效降低潮流推算误差.     

一种基于图像森林化变换(IFT)的分水岭算法

结合了边缘检测与区域生长法优点的分水岭算法近年来在图像分割领域得到了越来越多的重视,但经典的分水岭算法存在过分割的问题,从而使得物体的轮廓线掩埋在无关的分水岭线中.为了克服这种过分割问题,本文介绍了一种基于图像森林化变换的分水岭算法,它是一种将图像处理问题简化为在图形中求解最短路径森林的统一有效的方法.该改进算法在预处理阶段对图像进行平滑操作并设置适当的梯度阈值,即减少了梯度图像中非重要区域的产生.实验结果表明,该方法可提供精确且封闭的区域轮廓线.     

一种永磁同步电机转子位置混合辨识方法

针对内置式永磁同步电机(IPMSM),提出了一种基于最小电压矢量注入法和滑模观测器法的混合控制策略。低速时,采用最小电压矢量注入法获取转子位置,中高速阶段则通过滑模观测器法对转子位置进行辨识。角度和速度过渡阶段,通过对两种方法获得的位置误差信号进行加权处理,得到混合位置误差信号后,通过一个软件锁相环即可获得转子位置。设计了一个和速度有关的斜坡函数对注入电压进行过渡处理。实验结果表明,采用该文提出的混合控制策略能够实现电机在额定负载条件下从静止状态直接闭环起动,实现了高低速两种算法之间的平滑切换,能够进行宽范围内的无位置传感器调速控制,且低速算法实现简单,具有较大的工业应用价值。     

一种中高速区转矩优化的异步电机直接转矩控制算法EI北大核心CSCD

提出一种在异步电机基速内转矩性能优化的直接转矩控制(direct torque control,DTC)算法。该算法在中高速段采用连续定子磁链轨迹切换技术实现了各段定子磁链轨迹平滑切换。随着电机转子速度的升高,定子磁链轨迹依次从圆形、多边形及六边形连续与平滑地切换,算法具有电机转矩脉动小,电机转矩平稳等特点;在高速区段,给出一种非零电压矢量提前注入的控制方案,实现了减小转矩向下脉动,因此有效提高了转矩平均值与转矩平稳性。该DTC算法仅需在传统DTC结构中增加调节定子磁链和调节电压矢量作用时刻算法,既保留了传统DTC算法快速动态响应,以及对电机转子参数不敏感等特征,又确保控制系统较低的计算量要求。理论分析和实验结果都证明了该DTC算法的有效性和可行性。     

一种中高速区转矩优化的异步电机直接转矩控制算法

提出一种在异步电机基速内转矩性能优化的直接转矩控制(direct torque control,DTC)算法。该算法在中高速段采用连续定子磁链轨迹切换技术实现了各段定子磁链轨迹平滑切换。随着电机转子速度的升高,定子磁链轨迹依次从圆形、多边形及六边形连续与平滑地切换,算法具有电机转矩脉动小,电机转矩平稳等特点;在高速区段,给出一种非零电压矢量提前注入的控制方案,实现了减小转矩向下脉动,因此有效提高了转矩平均值与转矩平稳性。该DTC算法仅需在传统DTC结构中增加调节定子磁链和调节电压矢量作用时刻算法,既保留了传统DTC算法快速动态响应,以及对电机转子参数不敏感等特征,又确保控制系统较低的计算量要求。理论分析和实验结果都证明了该DTC算法的有效性和可行性。