基于改进RRT*算法的机械臂路径规划研究

针对机械臂避障的难题,采用圆柱体包络法进行碰撞检测和RRT~*的改进算法进行路径搜索,规划出一条能够避免与已知障碍物碰撞,并且路径长度和规划时间较为优化的路径。RRT~*在原有RRT(快速随机树)基础上改进了父节点选择的方式,加入代价函数保证解的渐进最优性。在RRT~*基础上引入目标引力,减少路径搜索的随机性。同时,提出自适应步长避免陷入局部最优。在MATLAB平台上进行了RRT~*、RRT-connect及改进的RRT~*搜索算法的比较研究。结果表明,改进后的RRT~*算法在规划时间上和RRT-connect相近,在规划路径的长度上和RRT~*相近,同时具备时间和路径上的优势。以某品牌型号为WY700-1的机械臂进行了实验验证,结果表明,改进后的RRT~*搜索算法具备有效性和优越性。     

步长自适应的测量矩阵迭代优化方法

在压缩感知中，降低传感矩阵的列相干性可以提高重构精度。因为稀疏字典一般是固定的，所以目前主要通过优化测量矩阵来间接降低传感矩阵列相干性。提出一种改进的测量矩阵优化算法，使用梯度下降法更新测量矩阵并结合Barzilai-Borwen方法以及Armijo准则，使步长能够在迭代中自适应调整并保证算法收敛性。仿真实验表明，所提出的方法具有更快的收敛速度并且能够得到更优的测量矩阵。     

工艺参数对车用聚丙烯复合材料红外激光打标性能的影响

采用Nd-YAG红外激光打标机,在不同参数设计下对车用聚丙烯复合材料进行红外激光打标,考察了各工艺参数对材料激光打标性能的影响,采用色差变化(ΔE)和明暗度变化(ΔL)定量地表征车用聚丙烯复合材料的激光打标效果,筛选出了最佳工艺参数。结果表明,步长、电流和频率是影响车用聚丙烯材料激光打标效果的主要参数,要获得理想的打标效果,参数选择需要控制在合适的范围之内。对于本实验车用聚丙烯复合材料而言,理想的红外激光打标工艺参数为电流14~15 A、频率1~3 kHz、步长0.005 mm。     

方管圆管混合空间钢管节点承载性能的非线性分析

以圆管为弦管,方管(包括矩形管)为支管的混合空间钢管节点,构造新颖,受力复杂,其承载力设计和计算是工程师所关注和急需解决的问题。本文采用非线性有限元方法,选用四节点等参壳元,应用自动步长增量法求解方管圆管混合空间管节点轴向受力或平面外受弯的极限承载力。程序系统在移植ADINA程序的基础上,开发了可进行T型、X型、K型和TT型管节点有限元网格剖分的前处理程序CTUBE,并编写了AutoCADADS/RX应用程序显示管节点模型受荷后的变形和应力分布。本文通过大量算例分析,回归出相关承载力计算公式,供设计人员参考。     

地震荷载作用下弹塑性动力分析的数值计算方法

结构在地震荷载作用下弹塑性动力分析方法是目前发展较快的一种方法，振动体系在地震波作用下的振动方程的求解一般采用的是直接处理反应的数值积分方法，这些数值方法又分为显式积分和隐式积分两种。在选择积分方法时，主要考虑振动方程的稳定性和精度，因此对计算方法（线性加速度法，Newmark－β法，Wilsom－θ法，中心差分法，龙格－库塔法）的取用不同，获得的结果和收敛精度不相同，本文通过电算分析，比较了这几种算法的精度和收敛性，得出了应用这几种算法在不同条件下的适用性。     

基于改变比例因子的变步长最大功率跟踪算法

通过仿真模拟分析光伏电池特性,针对传统的变步长电导增量(INC)法存在无法同时满足跟踪速率和减少振荡的问题,提出了一种基于改变步长比例因子的变步长最大功率算法,实时判断工作点的状态来选择不同的步长比例因子,从而解决MPPT控制过程中动态响应和稳态波动的这一矛盾关系。仿真结果表明:改进的算法和传统的变步长INC相比,跟踪过程更快速,跟踪结果更精确,系统输出功率在最大功率点处的振荡得以有效降低,动态性能和稳态性能都更优异。