摩擦接触约束下的微小管道机器人管内运动稳定性分析

针对管径为15～20 mm的细小管道,提出一种新型蠕动式微小管道机器人设计方案,虚拟样机仿真发现机器人管内运动存在不稳定情况.为进一步指导设计、优化系统结构,建立该机器人受摩擦接触约束条件下管内运动的动力学模型,利用线性互补理论对其进行降阶处理,讨论其解的存在性和唯一性问题,利用Kelvin接触模型和奇异摄动理论揭示受限机器人降阶模型接触力稳定性的附加条件,利用该模型对机器人在直管运动的稳定性情况进行仿真,根据仿真结果对机器人结构提出改进方案.通过虚拟样机仿真和试验验证理论分析的正确性及结构改进的合理性.     

基于空间光调制器的灰度掩模制作系统

提出了基于空间光调制器的灰度掩模制作新方法。分析了该方法的基本原理，构造了相应的实验系统。同时制作了闪耀光栅、菲涅耳透镜以及Dammann光栅等二元光学器件的灰度掩模。该方法采用逐个图形曝光的方式使其具有内在的并行特性，可大大提高灰度掩模的制作速度和精度，并降低生产成本。     

双转子研抛模去除函数的研究

以Preston假设为基础，运用运动学理论推导了自研双转子机构的去除函数。在此基础上进行了计算机仿真和试验，给出了相应的去除特性曲线；验证了去除函数的正确性；分析了具有代表性的试验现象；提出了适合加工的去除函数特性。     

大间隙下的磁悬浮测控系统设计与研究

大间隙 (如 :15 0～ 2 0 0 m m )下的稳定悬浮控制涉及两个方面 :一方面是磁悬浮控制系统能够产生足够大的磁力克服被控对象的重力和扰动 ;另一方面是选用何种传感器能够检测大的悬浮间隙并反馈给悬浮控制系统使被控对象稳定悬浮。采用激光光强检测技术和磁悬浮控制技术相结合 ,实现了一直径为 2 m、重 34kg悬浮间隙为 180 m m的大型地球仪稳定悬浮并使地球仪以每分钟 2转的速度稳定旋转。     

单圈非重复性主轴回转精度的最小区域法评价

针对不具有单圈重复性的主轴回转精度的评价存在困难的问题，建立单圈非重复性主轴回转精度评价的数学模型，并使用这个数学模型，进行主轴回转误差的集合转换，使得转换后的集合能够适应于基于计算机处理的最小区域评价方法，然后利用极差极小化的原理，建立最小区域法的误差评定统一准则。在这个评判准则基础上，给出了具体的算法流程图以及移动步长的统一求解公式。利用算法可以顺利实现对单圈非重复性主轴回转精度的最小区域法评价，从而提高了单圈非重复性主轴回转误差评价精度和误差评价效率。     

PMAC&COM在开放式数控系统平台设计中的应用研究

介绍了PMAC运动控制器的开放性和COM技术的特点，提出了一种在IPC上，基于PMAC应用COM技术开发系统软件的开放式数控系统平台，具体阐述了硬件系统的工作原理和软件的结构体系以及模块划分。     

阀控非对称缸位置伺服系统鲁棒控制策略研究

针对阀控非对称缸位置伺服系统的非线性和不确定因素,采用实验的方法建立了等效的线性不确定模型,并在理论线性化模型的基础上确定了抗负载干扰指标,设计了定量反馈(QFT)鲁棒控制器.在发现相位误差较大的情况下,采用零相差跟踪控制器代替前置滤波器.实验结果证明使用零相差跟踪控制器能够获得更高的曲线跟踪精度.     

电液伺服系统非线性不确定模型的线性化方法

详细分析和总结了目前国内外关于定量反馈理论(QFT)的文献中建立不确定性模型的方法.在此基础上,提出了三种获得系统不确定模型的思路:基于简单的闭环比例控制建立不确定模型、基于非线性数学建模建立不确定模型、基于神经网络辨识建立不确定模型,并以阀控非对称缸液压伺服系统为研究对象举例进行了阐述.此外还分别指出了这三种方法的优缺点.该研究为QFT的进一步工程应用奠定了很好的基础.     

光纤有源器件封装制造中的自动对准方法研究

针对激光二极管的封装,设计了大行程与高分辨率相结合的耦合对接试验平台,平台直线运动行程50mm,可实现0.01μm的可控分辨率。设计粗对准与精密对准相结合的搜索算法,完成激光二极管与单模光纤从零功率耦合到最大功率耦合位置的搜索定位。在峰值功率搜索阶段,为克服各个自由度交叉耦合的影响,首次将模式搜索法应用到光纤对准多自由度搜索,在搜索速度和算法稳定性上都优于传统的基于爬山法的变量轮换法。目前,使用模式搜索法进行三自由度搜索的平均搜索时间为30~50s。     

阀控非对称缸非线性系统高精度位置跟踪鲁棒控制研究

针对阀控非对称缸电液位置伺服系统的非线性和不确定因素,采用试验方法建立了等效的线性不确定模型,并在理论线性化模型的基础上确定了抗负载干扰指标,设计了定量反馈(QFT)鲁棒控制器。在发现相位误差较大的情况下,采用零相差跟踪控制器代替前置滤波器,并用设计的零相移低通滤波器来抑制零相差跟踪控制器的高频增益。试验结果证明:改进后的定量反馈控制能够获得更高的曲线跟踪精度。