智能假肢膝关节的研发要点及其研究进展综述

目的 介绍国内外智能假肢膝关节研究的主要进展,为相关领域的研发提供可借鉴的思路.方法 基于机械结构、调控方式、驱动方式,对典型假肢膝关节进行了分类比较,并从假肢穿戴者的运动意图识别、驱动控制、人机协调控制等方面做了分析.此外,对假肢膝关节在智能化研究与安全性、个性化与通用性、人机共融技术、科学伦理、关键技术等方面需要注意的问题,提出了研发要点和技术思路.结论 智能假肢膝关节应注重安全性与稳定性,规避用户在使用过程中的潜在危险因素;实现假肢控制参数的自整定和灵活适配,在个性化与通用性上达到平衡;综合考虑人—机—环境因素,实现协调控制;坚持"以人为本",在技术方法和科学伦理两个方面开展医工结合的研究;突破关键技术限制,建立完善的社会医疗康复保障服务体系.     

采煤机牵引部双电机协调控制方法的研究

通过建立采煤机牵引部异步电机的动态数学模型,应用Simulink软件创建了双电机矢量仿真模型,分别对主从控制、并行控制、交叉耦合控制三种不同控制方法进行了仿真分析。结果表明:并行控制能够很好地解决两电机之间出现的滞后现象,但是当主电机受到外界扰动后,两电机的同步性不能得到很好的保证;交叉耦合控制不仅解决了两电机出现的滞后现象,并且在主电机受到干扰后,从电机能实现及时良好的跟随,使得牵引部有了更强的适应性。     

矿用带式输送机多电机协调控制技术的研究

针对输送带的黏弹性特性及落料冲击大的影响导致输送机在启动和运行过程中难以维持同步运行的问题,结合双电机驱动的带式输送机的实际控制特性,提出了一种多电机协调控制技术。该技术的控制原理为模糊均衡控制,采用该技术对输送机的各驱动电机转速进行协调控制,可极大提升带式输送机运行的稳定性。     

城市智慧排水系统控制研究

本文对城市智慧排水系统中泵站的远程控制原理进行了详细的分析与研究,根据城市智慧排水系统中泵站的具体运行情况,结合当前城市排水系统的实际需求,对泵站的协调控制设置了综合协调、远程遥控、自动运行、人工控制等四种控制模式,并给出了模式转换的条件。     

基于以太网技术的通用双机弧焊工作站

以机器人焊接工作站在汽车零部件制造中的应用为基础,提出一种适用于多种焊接夹具的工作站解决方案。采用分层集散控制方式,提高了整个系统的效率和运行能力。基于同步控制理论制定了适用于双机器人协调焊接的控制策略。开发了由大量结构体和数组构成的夹具自由编辑系统,能兼容多种不同类型的夹具。构建了由主控制器为核心的工业控制系统,采用人机交互界面和现场检测设备,实现了对工作站运行状况的监控和预警。     

基于多目标优化的含电动汽车充换储一体化设施的微电网能量管理及协调控制策略研究

含电动汽车充换储一体化设施的微电网由于负荷用电的不确定性,使得微电网联网功率产生随机性,造成配电系统电压波动、功率不平衡等问题。为解决上述问题,开展了基于多目标优化的微电网能量管理及协调控制策略研究,通过微电网需求侧负荷分类控制、基于多目标优化的微电网动态运行管理以及微电网日前优化调度等控制策略,实现对微电网的能量优化管理;根据建立的多目标优化策略,对微电网系统上层、下层进行协调控制,并通过微电网能量管理策略优化联网功率,为含电动汽车充换储一体化设施的微电网的稳定运行提供理论依据。     

基于双PWM变换器的永磁直驱风电系统协调控制

由于双PWM变换器的永磁直驱风电系统在常规控制策略下,当风速变化时,存在直流侧电容电压波动较大、控制系统的响应速度较慢的现象,提出有功功率前馈补偿协调控制策略。将发电机侧瞬时有功功率作为前馈信号送到网侧变换器功率控制内环,对有功功率变化扰动直接调节,协调控制双PWM变换器两侧有功功率,实现瞬时有功功率平衡,有效抑制直流侧电压的波动,同时加快控制系统的响应速度。在此基础上,在前馈控制通道中加入补偿环节,进一步提高前馈控制效果。并通过对比仿真,验证了控制策略的正确性和有效性。     

配电网作业机器人协调控制动力学模型研究

针对配电网人工检修作业风险高、效率低的特点,提出一种新型配电网检修作业机器人的结构模型。在该机器人结构基础上,建立工作机器人与工作物体之间闭合链的关节动力学模型,分别得到不同工作模式下的系统动力学方程;设计机器人的力-位置混合协调控制系统,提出闭环内力的动态分配方法,并通过仿真实验和现场运行验证了力-位置混合协调控制可以有效降低机器人操作过程中的闭环内力,表明该机器人能有效实现机器人的剥线、修线、连线等配电检修功能。