基于模型预测控制的桥式起重机荷载消摆控制研究

针对桥式起重机荷载运动的模型,采用一种线性时变模型预测控制方法。通过建立桥式起重机荷载运动三维模型,对模型进行线性化处理得到系统线性化方程,设计线性时变模型预测控制器,对加入预测控制前后的荷载运动的轨迹跟踪效果、系统控制量、状态量的变化进行对比分析,研究其消摆控制效果。仿真分析表明,荷载的运动轨迹能快速且平稳的跟踪上参考轨迹,从而实现消摆控制。     

自动落布车轨迹跟踪控制算法

针对自动落布车在纺织车间里的换道轨迹规划和跟踪控制问题,文章提出基于B样条的快速高效且避障的换道拐弯轨迹规划,并设计模型预测控制的落布车轨迹跟踪控制器.以自主设计的双舵轮自动落布车为研究对象,利用B样条曲线规划纺织车间里落布车换道轨迹,分析车身结构并建立其运动学模型,求得落布车在纺织车间里的定位算法及考虑车体的运动性能...     

基于MPC的智能小车轨迹跟踪控制器的研究

本文将MPC控制器与智能小车相结合,并对其轨迹跟踪进行研究,采用MPC模型预测控制对智能小车的运动轨迹进行跟踪和控制,消除或减少小车在运动过程中由于路径问题带来的影响,避免智能车偏离导航线,提高智能车的控制精度和响应速度。并通过仿真实验与传统的PID控制进行对比,其结果展现MPC控制器良好动态特性。     

轮式移动机器人轨迹跟踪控制研究

科技的进步已经使机器人被广泛应用于生活中的各个领域,例如,农业生产、服务业、探测等。机器人能够代替人工完成大量危险或繁重的工作。轮式移动机器人是使用较为广泛的一种机器人类型,它具备良好的轨迹跟踪控制性能。文章对轮式移动机器人轨迹跟踪控制的原理进行了介绍,并构建了一定的轨迹跟踪控制模型,分析了轨迹控制的规律。     

剑杆织机共轭凸轮打纬机构运动的优化设计

打纬共轭凸轮机构的设计非常关键,通过用最小二乘拟合方法进行摆杆运动曲线的拟合,对型面曲线进行优化设计。     

基于MPC模型的风电场巡检机器人轨迹规划

针对双轮风电场巡检机器人设计一种基于预测模型的轨迹跟踪控制算法。建立双轮巡检机器人的运动学模型和状态空间方程。设计目标函数与相关控制约束,利用预测模型控制算法对其进行求解,并通过滚动优化和反馈校正装置来实现巡检机器人对轨迹的精确跟踪。为了验证该算法,利用MATLAB进行仿真搭建,分别得到圆形轨迹跟踪和复杂函数图像的轨迹跟踪,结果表明设计的算法适用该约束条件下的巡检机器人的轨迹跟踪。     

多轴向经编机槽针运动机构的设计

多轴向经编机"移动复合针"中槽针的运动由上下运动和前后运动复合而成,针对这一特点,结合编织的实际需要,对槽针运动机构进行研究,探索相应设计方法。采用Watt型平面六连杆机构实现上下运动的一次近似停歇,利用另一组四连杆机构平面上的连杆点产生的近似直线轨迹实现槽针的上下直线运动,整体为平面十连杆机构;采用一次近似停歇六连杆机构与另一组四杆机构串联构成的八杆机构,使产生近似直线轨迹的四杆机构整体摆动,实现前后运动。根据停歇时间、动程大小等要求采用图解法对上下运动和前后运动机构进行尺度综合。最后通过实例分别生成了上下运动、前后运动的轨迹、变化规律,以及两种运动复合后的运动轨迹。     

基于能量优化的无人驾驶车轨迹跟踪控制

为有效使用有限的电池容量,实现无人驾驶车(AGV)在轨迹跟踪过程中的能量优化,针对三轮AGV的特点首先建立了其运动学跟踪模型及电机能耗模型,然后运用Lyapunov稳定性分析方法、最优化理论及Backstepping技术等工具研究了求解算法,提出了一种基于能量优化的轨迹跟踪控制方法,实现AGV轨迹跟踪和能量优化的统一控制。该控制策略对所有AGV及其他轮式移动机器人具有一般性,且设计方法简单、鲁棒性强。计算机模拟仿真结果验证了该控制器的有效性。     

机器人匀速仿形运动控制方法研究

为了提高工业机器人在仿形运动中的匀速性能,对匀速仿形跟踪运动方法进行了研究:采用自适应NURBS曲线插补方法生成仿形路径点,根据点云数据进行仿形末端姿态的规划,通过连续路径匀速运动方法生成最终轨迹。最后在matlab仿真平台进行了仿真分析,通过插补次数为35次NURBS插补后,通过连续路径匀速运动轨迹规划生成的轨迹的速度波动由5%降至0.2%以内,验证了该方法的有效性。     

基于ROS平台的机械臂精确控制研究

针对传统机器人虚拟控制与仿真平台在进行机器人运动控制时控制系统设计工作量大、可移植性差和开发难度高等问题,提出了一种基于开源软件平台(robot operating system,ROS)机械臂运动控制的方法。以六自由度机械臂为研究对象,首先基于ROS平台搭建机械臂控制架构,其次利用RRTconnect(连接性快速拓展随机树)算法对机械臂运动轨迹进行规划,随后分别采用PID控制器和计算力矩控制器控制机械臂沿着规划轨迹运动,最后利用MATLAB软件对机械臂运动过程中各关节的位置、速度等信息进行分析,比较2种控制器控制效果。仿真结果表明利用非线性的计算力矩控制器能够得到比较小的轨迹跟踪误差且控制速度更快。研究表明在ROS平台下,非线性控制器性能更优越。     

提花机有关工艺参数的确定

六、花筒的运动规律和回转时间的计算(一)花筒的运动规律和闷针所需时间花筒摆架机构是提花机信息的传递机构,根据不同织物的组织要求,通过纹版上的有孔或无孔来控制竖针的上下运动,使竖针所联的经丝形成梭口的上层或下层。目前国内传递花筒的机构有连杆机构、凸轮机构以及偏心轮机构等,分析其运动规律均接近于简谐运动。花筒摆架机构在一次往复的摆动过程中要完成闷针(即花筒推压     

基于模型预测控制的协作焊接双机械臂轨迹跟踪算法

焊接双机械臂协作焊接时,存在从动机械臂对主机械臂末端位置的轨迹跟踪的精确性问题,课题组提出了基于模型预测控制算法的主/从位置协调控制方法。根据所建立的六自由度双机械臂的运动学模型,建立末端位置与关节角度的变换关系以及机械臂的运动预测模型;通过上述模型,对主机械臂采用位置控制方法,并通过从动机械臂末端的三维激光扫描仪测距传感器所获取的主机械臂位置及方向,对从动机械臂采用基于模型预测控制算法的位置控制;根据机械臂关节角度变换旋转运算序列及末端位置的预测模型,通过动态矩阵控制算法,由当前时刻的位置状态及下一时刻位置输入状态对未来某时域内的位置输出状态进行预测,从而实现期望的位置跟踪。最后,采用仿真实验测试来验证该算法的实用有效性,结果表明:从动机械臂末端在有较小超调的情况下快速达到稳态,实现对期望轨迹的跟踪;与传统PID控制算法相比,模型预测控制算法能够更快速、更稳定地达到对期望轨迹的跟踪效果;该算法对期望轨迹的跟踪误差在有小幅波动的情况下可保持在±0. 05 mm之内,在无波动的情况下可迅速趋近于零。基于该算法,从动机械臂可根据主机械臂末端动态位置信息更加有效地实现对期望轨迹的实时跟踪。     

基于动力学模型的面料抓取机械臂轨迹跟踪控制方法

为提高纺织服装行业中面料抓取机械臂的轨迹跟踪精度,建立考虑参数不确定性的动力学模型,采用反步法在浸入与不变(immersion and invariance, I&I)自适应理论框架下设计了一种轨迹跟踪控制方法。首先,建立含未知参数的柔性关节机械臂动力学模型;其次,采用I&I自适应控制方法设计了关节转动惯量的自适应律,并通过构造光滑函数实现参数估计误差流形的不变性和吸引性,保证参数估计误差收敛到0;最后,将所设计的自适应律引入反步法设计控制律的递推过程中,使所设计的控制律对不确定参数具有自适应特性。仿真结果表明,与传统反步法相比,所设计的I&I自适应反步法能更快速、更稳定地达到对期望轨迹的跟踪效果,该算法对期望轨迹的跟踪误差可保持在±0.002 rad之内。     

封异型罐头靠模凸轮机构的计算机辅助设计及计算机最优化设计

概述 TUB54型封罐机为德国引进设备,用来卷封异型实罐,其运动为复合运动,其径向进给分运动由凸轮机构完成,而仿型分运动则由非罐型靠模产生。 由图1可见,卷边滚轮要作径向进给及仿型两种运动的复合运动,它是由下列两个机构组合产生的,一个是进给凸轮5、6及摆杆7组成的进给凸轮机构,另一个是靠模凸轮10、11及摆     

2ZZB—6型水稻快速插秧机的应用及发展前景

由黑龙江省农垦科学院农业工程研究所研制的2ZZB－6型新型水稻快速插秧机，采用目前国际先进的非圆齿行星轮系双分插机构，利用非圆齿轮的非圆节曲线传递变速比运动，控制秧爪的栽秧轨迹，克服了曲柄式机构运动时惯性力所引起较大振动的弊病,插秧速度可提高50％－70％，插速高达400次－600次／分时仍运转平衡，该机的研制成功是我国插秧机技术的重大突破，对水稻生产机械化将产生重大影响。     

火电厂热力管道二次应力优化分析

对管道应力分析基本荷载工况做了讨论,并建立了管道分析简化模型,对二次应力产生的原因进行了详细的理论分析,明确了Π型弯对减小二次应力的作用。对Π型弯各个参数与二次应力的关系进行了计算对比,其结果对实际管道布置及调整起到一定的指导作用。     

二次型最优离散系统的两个必要条件

考虑一个线性定常可控多变量离散系统以及线性二次型性能指标 J=sum from h=0 to∞(XTQX_h UTRU_k), Q≥0,R>0     

具有相对稳定性的线性调节器设计

在传统的线性二次型问题中,一般是通过试错法选择加权矩阵来获得良好的动态响应。本文将极点配置方法和二次型设计技术结合起来,提出了一种具有相对稳定性的最优控制系统设计方法,由此得到的闭环控制系统具有极点配置方法和二次型设计技术两者的优点。最后,用一个算例说明这种设计过程的有效性。     

基于一般动态模型的HVDC换流器非线性控制

针对高压直流输电系统中整流侧定直流电流、逆变侧定关断越前角控制问题 ,建立了非仿射的一般形非线性控制模型 .根据一般形多变量控制的逆系统方法 ,设计了由非线性反馈线性化控制律和线性二次型最优控制律组成的控制器 .仿真结果初步表明 ,该控制器设计方法简便 ,控制规律简单 ,可有效提高系统的静态稳定性 .     

基于运动学模型的轨迹跟踪方法研究

随着科技的进步,无人驾驶技术逐渐出现在各行各业中,而预设轨迹的跟踪是无人驾驶技术的重点。为实现无人驾驶中预设轨迹的跟踪,文章基于车辆的运动学模型设计了一种路径跟踪方法,并通过仿真实验进行验证。实验结果表明,所设计的轨迹跟踪方法具有较好的跟踪效果。