空间机械臂全局反作用优化及其地面试验研究

针对空间机械臂在运动过程中对其基座产生力／力矩反作用这一问题进行了分析,并提出一种关节轨迹参数化的全局反作用优化方法,用于减小机械臂的反作用力／力矩．基于气浮轴承方法,建立了3自由度空间机械臂反作用优化地面实验系统．最后,采用3自由度机械臂验证了该方法的有效性．     

智能模糊自适应PID在化学反应釜温度控制系统中的应用

化学反应釜温度控制系统具有时变性、非线性、滞后性等特点,数学模型和参数难以精确得到,严重影响了温度控制的快速性和鲁棒性。为解决这些问题,设计了一种智能模糊自适应PID(Intelligent Fuzzy Adaptive PID,IFA-PID)控制算法,当误差较大时采用模糊控制,误差较小时采用微分独立模糊自适应PID(Fuzzy Adaptive PID,FA-PID)控制,通过切换函数实现两种控制方式的平滑切换,实现了2种控制方法的有机结合和优势互补。利用MATLAB的Simulink仿真工具箱建立模型,并做了传统PID、FA-PID以及IFA-PID在模型匹配及失配情况下的仿真对比实验。仿真结果表明,IFA-PID在超调量、调节时间等性能指标上都优于其他两种控制算法,具有更好的适应性和稳定性,能提高系统的品质特性和控制精度。该算法能够有效地克服模型失配和系统参数变化等情况,特别适合时变滞后非线性系统的控制。     

空间机器人目标捕获过程中的载体姿态扰动优化

针对自由飘浮空间机器人在捕获目标的过程中会对其载体姿态产生扰动的问题,提出了一种新的笛卡儿轨迹参数化方法.建立了反映载体姿态变化的日标函数,该函数既可以限制机器人关节角的运动范围,也可以避免动力学奇异的影响.利用遗传算法进行目标函数的优化,有效降低了空间机器人末端执行器在跟踪笛卡儿轨迹时对载体姿态的影响.仿真结果验证了...     

微结构参数对静压气体导轨节流系数和转动刚度的影响

小型复合节流静压气体导轨是保证光刻机高速运动和精确定位的关键部件.为提升导轨的承载力及刚度,在工作面常增加浅腔和沟道等微结构,但微结构对导轨的力学特性、特别是转动刚度的影响一直不清晰.采用网络自适应方法研究了微结构的四个主要参数的影响,以此为依据归纳拟合出修正节流系数,建立了带有修正节流系数的导轨性能半解析模型,揭示了微结构参数微米量级变化对导轨性能的影响规律.以转动刚度最优、兼顾承载力和刚度为原则,归纳了各微结构参数的选取表达式,用于指导同类型静压气体导轨的设计.以光刻机可变狭缝系统为例,采用提出的修正节流系数及微结构选取方法对下层导轨进行设计.试验表明,转动刚度达到10.3× 103N·m/rad,可以满足高速可变光阑加速扫描运动的需求,验证了方法的准确有效性.     

空间机械臂关节固体润滑轴承的跑合实验与分析

介绍了空间机械臂关节轴承的固体润滑方式,分析了跑合对固体润滑膜润滑性能的改善作用。设计可以改变预载荷的跑合系统,并进行轴承跑合实验。为采用固体润滑技术解决空间机械臂关节轴承润滑问题提供了依据。     

企业模型体系中泛资源及泛逻辑的研究

分析了企业模型的功能和模型体系的发展,根据企业的发展应用中资源泛化,提出从泛资源角度来准确地描述当前企业的实际运行情况.针对如何在模型体系中准确描述各类模型之间的关系,提出采用泛逻辑的柔性关系描述方式,并提出了基于泛资源及泛逻辑的控制型企业模型体系框架.     

液力变矩器部分充液特性研究及应用

液力变矩器通常在工作腔充满油液的情况下工作,然而当变矩器工作腔为部分充液时,变矩器的输出特性与全充液量时相比有很大的不同.分析了变矩器部分充液的工作机理,给出了实现变矩器部分充液的方法.通过假设变矩器腔内油液等厚分布得到了充液方程,以一元束流理论为基础建立了变矩器部分充液的静态数学模型.采用LB46型液力变矩器为基型作计算仿真,得出了液力变矩器部分充液输出特性.变矩器在部分充液工作状态时静态特性曲线整体上有不同程度的下降,并趋于平缓,尤其在反转制动工况降幅较大,已接近恒力矩,这使得变矩器部分充液特性本身已经可以用来实现近似恒力矩控制,为设计和分析部分充液液力控制系统提供了理论基础,拓展了其应用领域.     

薄壁角接触球轴承轴向刚度分析及其实验

针对薄壁角接触球轴承刚度分析中的多体接触协调变形的情况,以71718轴承为例进行了薄壁角接触球轴承的轴向刚度特性研究．根据单元大小对分析结果的影响确定合理的单元尺寸;利用所确定的单元尺寸建立71718轴承的三维有限元模型,并对其轴向刚度进行分析;搭建轴承轴向刚度测试平台,并利用该平台对71718的轴向刚度进行测试．实验结果与分析结果的对比可知,利用Hertz解析解计算时误差较大,利用有限元法得到的解与实际测试结果误差在10％以内．     

改进蚁群算法优化PID控制器参数及其应用(英文)

绝大多数工业工程控制仍然使用PID控制器,但由于它不易获得精确的数学模型和其非线性时变系统的性质,传统PID控制难以获得良好的控制品质、难以满足精确的控制要求。为了使PID控制器达到理想的控制效果,提出了一种基于改进蚁群算法的PID参数优化整定算法。该算法采用了信息素挥发系数和信息素强度自适应调整机制和动态更新策略,用以加速优化算法的收敛。该算法简单易行,更容易找到全局最优解,优化效率和性能明显提高。仿真实验结果表明,同现有的优化算法整定的结果比较,被控系统的超调量、调整时间等明显减少,动态特性、鲁棒性和稳定性等明显提高,进而验证了所设计算法的可行性和优越性。     

固体润滑轴承的变预载跑合系统设计与试验

分析了MoS2薄膜用于固体润滑轴承的润滑机理,阐述了对MoS2固体润滑轴承进行跑合的必要性,详细介绍了所设计的变预载轴承跑合系统,进行了轴承的变载荷跑合试验,并对试验结果进行了简要分析。