高粘性液体试剂的自动化微量分配系统

在膜蛋白结晶等生物工程领域,常需要对高粘性生物试剂进行精确的分配和转移操作.研制一套液体操作机器人系统,它可以实现纳升级别高粘性试剂的精确分配操作.介绍该系统的结构原理,主要由运动控制模块、分配控制模块和液滴体积检测模块等组成,分别用来实现液滴的精确分配操作和体积检测功能.接下来对影响试剂分配过程的因素进行分析,给出成功实现微量试剂液滴分配操作时,分配头与基板之间高度必须满足的临界高度范围.针对具有不同粘度的三种试剂进行分配试验,验证理论分析结果,结果表明该系统分配精度小于7%,重复精度(用变异系数表示)小于10%.     

参数自调整非接触式微量试剂分配系统

在高通量的蛋白质结晶操作中,需要对近千种试剂进行快速,微量,精确的试剂分配操作,而且对试剂分配系统的可靠性,灵活性和精确性要求也不断提高。本文研制了一款具有控制参数自调整功能的非接触式微量试剂分配系统。该系统采用精密微电磁阀控制预压液体的流动来实现试剂的分配操作。独特的试剂分配管路设计使电磁阀不易堵塞;非接触式的分配方式减少了试剂污染情况,分配速度更快,更易清洗;自行研制一款MEMS压差式微流量传感器并集成于系统中用于采集试剂分配过程中的流量信息,实现了试剂特性和体积变化时控制参数的自动调整功能,提高了分配精度和灵活性。文中详细介绍了系统的组成结构以及试剂分配过程原理。最后,针对不同粘性试剂进行分配精度的测试,结果表明该系统最小可分配50nl体积试剂,分配精度达8%。在分配试剂体积大于1μl时,重复精度<3%。     

气液联控位置伺服系统模糊并联控制

气液联控系统是在常规气压伺服系统中,引入液体介质而构成的一种新型气液复合介质控制系统-气液联控(PHCC)系统。该文采用了模糊控制方法对气液联控串联式位置伺服系统进行气、液并联控制,对系统跟踪阶跃、正弦和斜坡等典型输入信号的响应进行了试验。试验结果表明,该并联模糊控制器具有较好的控制效果。     

一种新型的模糊自校正Smith控制器的设计

Smith控制是解决纯滞后系统控制的有效方法,但其对过程对象模型参数的精确要求,限制了其应用.本文提出了一种新型的模糊自校正Smith控制方案,该方案无需知道系统的精确模型,采用模糊控制和PI控制动态复合,从而保持了模糊控制较强的鲁棒性和PI调节器消除静态误差的优点.仿真结果证明了模糊自校正Smith控制器具有较快的响应速度和较强的鲁棒性.而且该方案算法简单、易于实现,对实际工业应用具有较大的意义.     

并联六自由度机器人智能控制算法的研究

并联六自由度机器人在许多行业有着非常好的应用前景，其特殊结构给机器人带来许多其它机器人不具备的优点，但是也给机器人的精确控制造成了困难。机器人运动时每个液压缸上分配的负载是变化的，因此每个液压伺服回路的受力、频率等系统参数也是变化的，常用的控制算法很难实现系统的精确控制。为了解决该问题，文章在建立了系统数学模型的基础上，设计一种采用双链交叉算子的遗传算法来荻取模糊控制的经验，实现对机器人的智能模糊控制。仿真实验表明：该控制算法能够比较精确地控制并联机器人，效果要优于一般的控制算法，并且操作简单、智能程度高。     

液晶可变延迟器相位延迟-电压曲线精确快速标定

相位延迟-电压曲线的精确标定是向列型液晶可变相位延迟器能否实现高精度偏振测量的关键。为了提高液晶相位延迟的测量精度,建立了一套精确高效的自动测量系统。首先,提出了一种新的测量方法,该方法综合了光强法、索累补偿器法以及等偏离测量技术,可以解决现有方法测量精度低或效率低的问题。在此基础上建立了测量系统,并利用Labview技术实现了系统的自动化测量,进一步缩短了测量时间。最后,对系统的测量误差、重复精度以及工作效率进行了实验验证。实验结果表明,系统延迟测量误差小于0.0575%λ,重复精度小于0.0197%λ,可在30 min内完成100个延迟采样点的自动化测量。该系统适用于可见光范围内液晶可变延迟器相位延迟-电压曲线的精确标定。     

采用模糊控制的推力测量系统自动校验装置

介绍了一种新型的采用步进电机作为推力加载执行部件发动机测试台推力自动校验装置.阐述了该系统的结构、工作原理和软硬件设计方法.在分析影响推力加载精度和稳定性的因素基础上,采用了一种适于在PLC上实现的变尺度因子间歇式模糊控制方法,实现了快速和精确加载.试验数据表明,该装置在测量和加载控制方面都具有很好的性能.     

风力发电偏航系统的PID-Fuzzy分段复合控制研究

风力发电机的偏航系统是一个典型的非线性系统,且难以建立精确的数学模型.采用常规的PID控制很难对系统取得良好的控制效果.为了解决这一难题,针对偏航系统设计出PID和模糊控制相结合的分段复合控制器,该控制器不需要被控对象的精确数学模型.由于在整个控制过程中的不同阶段采用不同的控制方式,即继承了常规PID控制无静差、静态稳定性好的特点,同时有兼有模糊控制适应能力强、动态性能好的优势.通过MATLAB仿真实验表明,该分段复合控制器能够满足偏航系统的控制要求,并取得了良好的控制效果.     

基于模糊控制的放射性试剂分装机器人

为避免放射性试剂近距离稀释分装对人体造成的辐射伤害,开发一种基于模糊控制的放射性试剂分装机器人(机构).该系统能远距离控制放射性试剂的自动分装稀释,并对设备的运行状态、工艺流程进行监控.基于集成控制的思想对放射性试剂分装机器人(机构)的位置精度进行控制,达到较高的分装精度,同时系统稳定、高效地协同工作得到提高,实现了各种放射性试剂的分装需要和低污染的技术要求.在医院试用,效果良好.     

基于模糊控制的正负压连续控制系统研究

针对正负压连续控制系统特点，提出采用智能权函数模糊控制方法补偿系统动静态品质，实现正负压高精度高响应连续控制。仿真和试验研究表明，采用智能权函数模糊控制方法的正负压连续控制系统具有良好的稳态精度和动态性能，鲁棒性强，对系统参数变化有一定的灵活性，能够较好地满足导弹飞行高度半实物仿真高精度高响应的要求。