非完整控制系统的发展现状及展望

主要叙述了近lO年来非完整控制系统的发展情况,对其进行了分类总结,对各种方法进行了介绍,提出了非完整控制系统在今后的研究和定展方向.     

应用OpenGL建立机器人可视化仿真系统

通过对机器人系统的位置、速度和加速度的分析,在VC的开发环境下构建了一个基于OpenGL的机器人可视化仿真系统,在此基础上进行运动学和动力学仿真实验。     

基于自运动控制的冗余度机器人运动学优化

基于自运动变量与雅可比矩阵零空间矢量的关系,提出了冗余度机器人自运动变量选取的新方法。基于线性化思想,建立了冗余度机器人运动学性能指标统一的表达式,并推导了性能指标的自运动变量解析式。利用非线性反馈,建立了基于自运动变量的优化控制系统,从而提出了冗余度机器人优化控制的新算法。该算法减少了系统的状态变量,从而简化了优化控制系统,比起以往的优化算法,如梯度投影法等,具有运算量小、优化能力强等优点,特别是在多冗余度机器人控制系统中具有很高的应用价值。利用计算机仿真证实了所提优化方法的可行性。     

基于函数链神经网络的磁化曲线拟合方法

为了用简捷的方法实现高精度的磁化曲线拟合,并简化拟合公式以便于在电磁场分析计算的使用,提出了函数链神经网络进行磁化曲线拟合的方法.首先给出了函数链神经网络用于磁化曲线拟合的原理,分析了这种算法的特点;然后给出了一个具体的拟合算法实例,探讨了神经网络参数对于学习过程及拟合结果的影响;最后给出了拟合结果,证明了该算法拟合过程方便,拟合函数明晰,同时拟合精度能够满足工程应用的需要.     

自由飞行空间机器人电联试实验平台的研制

为检验自由飞行空间机器人(FFSR)系统各个部件电接口传递信息的正确性及系统在轨执行任务的能力,采用数值模拟方法,通过软硬件结合的方式建立了FFSR电联试实验平台.该平台主要由主控计算机、主机系统、虚拟关节、虚拟视觉等4个功能模块组成.在此平台基础上建立了基于视觉反馈的机械臂运动控制算法和电机三环控制模型.该平台可用于对实际FFSR系统的数值仿真.对电联试实验平台的测试结果表明,该平台能够很好地完成对实际机器人系统通讯能力的模拟测试及系统控制算法的仿真验证.     

无模型动态摩擦的自回归小波神经补偿控制

针对低速伺服系统的摩擦补偿问题,提出一种基于自回归小波神经网络的智能控制算法,无需预知系统的动力模型参数,仅通过闭环位置反馈,网络即能利用极少的神经元和迭代次数实现对非线性摩擦的高精度补偿.Lya-punov稳定性分析结果证明了跟踪误差和网络权值的有界收敛性.某型机器人关节的伺服实验结果表明,引入自回归小波神经补偿算法后的伺服定位精度得以大幅度提高.     

基于速度修正项的机械臂避障路径规划

针对机械臂运行过程中存在的碰撞问题, 提出一种基于速度修正项的机械臂避障路径规划方法. 利用B 样条曲线进行机械臂关节空间规划, 使机械臂能够在特定时刻运行到指定构型. 在运行过程中, 利用碰撞检测算法实时计算机械臂与障碍物的最小距离, 在碰撞即将发生时引入积分为零的避障速度修正项改变机械臂运行轨迹, 使得机械臂能够在实现障碍回避的同时, 保证其在特定时刻通过指定构型的要求. 仿真实验表明了所提出方法的正确性和有效性.     

啮合式磁阻电动机结构参数的优化设计

研究啮合式磁阻电动机(Geared reluctance motor,GRM)结构参数的设计原则和自动优化问题.在文献[11]给出的GRM参数化模型基础上,通过研究平均转矩随结构参数改变而呈现的变化趋势,提出各个参数的设计原则.为减少人工设计工作量和寻找全局最优点,提出基于遗传算法的GRM自动优化设计方法,充分考虑优化过程中各参数的约束条件,以及各参数之间的互约束关系,详细研究摆线齿轮的强度约束、齿形约束和齿数圆整问题.然后利用提出的优化算法对一台样机进行优化设计,使平均转矩提高了35％左右.最后用有限元法对优化后的GRM转矩特性进行了验证,结果表明优化设计的理论转矩比有限元验证值误差在3％以内,证明了优化算法的正确性.     

改善冗余度机器人灵活性的研究

通过研究冗余度机器人系统的灵活性问题,给出一种矢量逼近的控制算法.该算法根据均值定理,利用雅可比矩阵的特征值及所对应的特征向量,构成冗余度机器人的零空间矢量;通过机器人的自运动,提高了冗余度机器人的灵活性.最后,给出一个平面3R 机器人的仿真实例,在收敛速度方面和稳定性方面与其他方法进行了对比.     

LCM151液晶模块在DSP中的应用

基于LCM151液晶模块的基本特性及DSP的特点,给出了TMS320LF2407与液晶模块LCM151的连接方式及驱动程序,提出了一种通过DSP控制的液晶模块的显示设计方法。