任务空间内空间机械臂的自适应控制

对于本体姿态受控而位置不受控的空间机械臂系统,本文在任务空间内给出了一种自适应控制算。证明了当系统存在参数不确定性时,该算汉不但可以保证末端招待器在任务空间内的位置轨迹跟踪误差渐近收敛,而且还可保证在关节空间的角偏差及角偏差速率渐近收敛。仿真结果验证了算法的有效性。     

自由浮动空间冗余度机械臂避奇异规化的混沌运动抑制控制

推导出自由浮动空间冗余度机械臂的广义雅可比矩阵,讨论空间机械臂避奇异问题,基于梯度投影法选取空间机械臂的运动学可操作度作为避奇异优化目标函数,利用关节空间的自运动,实现自由浮动冗余度空间机械臂的避奇异运动规划,混沌数值计算表明,空间冗余度机械臂避奇异运动时,其关节零空间的自运动处于混沌状态,利用状态延迟反馈控制来实现空间冗余度机械臂避奇异时的混沌抑制,将关节运动镇定到稳定的周期轨道。     

单臂式空间机械臂捕捉空间目标问题研究

以空间机械臂系统的动量守恒关系式为基础,对空间机械臂抓取空间目标过程中的碰撞问题进行了分析,提出了“直臂抓取”与“广义直臂抓取”概念,详细推导了满足基座质心、系统质心及工作端点共线的机械臂构型,得到了碰撞力方向矢量与基座、系统质心重合的角度关系式．满足关系式的空间机械臂构型可有效的减少碰撞力对于系统角动量的影响,进而避免混合体控制问题的关节限制与力矩限制．通过仿真验证了方法的有效性．     

空间机械臂的鲁棒复合自适应控制

对于本体姿态受控而位置不受控的空间机械臂系统,考虑存在参数不确定性及非参数不确定性,首先建立了系统的估计模型,并且提出了一种鲁棒复合自适应控制方法,其参数适应律由估计误差和跟踪误差共同决定.证明了这种方法不仅可维持系统的全局渐近稳定,而且还可快速收敛和减小跟踪误差.     

柔性空间机械臂的闭环方波序列控制

本文将“输入成形”方法和推广,提出了一种方波序列控制,并利用幅值调制的思想,提出了一种闭环方波序列控制方法,在保证无余振的前提下,实现了柔性空间机械臂的高精度机动控制,并对系统惯量不确定性具有较强的鲁棒性,理论和仿真结果表明,该方法是有效的。     

基于滑模变结构神经网络算法的机械臂运动控制研究

本文中借助D-H方法,分析和建立了机械臂模型.并结合滑模变结构和BP神经网络算法,提出了一种机械臂运动控制算法.该算法结合了非奇异滑模面和饱和函数法,考虑了模型误差与外界扰动.因此,能够对机械臂的运动状态进行较为准确、稳定的控制.经过仿真和测试发现,本算法相较于传统PID控制算法以及非奇异滑模面控制算法,具备较快的响应...     

基于模糊变结构的机械臂控制

现有的机械臂模糊变结构控制方法大都计算复杂或需要检测滑模面的微分信号.本文将机械臂模型分为确定部分和不确定部分进行研究,对确定部分采用一般反馈控制,对不确定部分采用变结构集中补偿控制,为了消除变结构控制器的抖震引入模糊控制方法,将滑模面作为模糊控制器的输入,补偿控制器权值作为输出.本方案不仅不需要检测滑模面微分信号,而且计算简单,易于实现.仿真结果表明,在存在模型误差和外部扰动的情况下,该方案既能达到快速跟踪,又能很好的消除控制器的抖震.     

基于LabVIEW的视觉伺服机械臂控制系统

利用PC机、图像采集卡、摄像头以及固高公司提供的GT-400-SV-PCI/ISA运动控制卡和GCT-400四自由度直角坐标机械臂,在LabVIEW环境下开发了视觉伺服机械臂控制系统的实验平台,该平台实现从工件图像采集到处理以及抓取的功能,操作方便,并具有一定的开放性。     

柔性空间机械臂的闭环方波序列控制

将“输入成形”方法加以推广,提出一种方波序列控制,并利用幅值调制的思想,提出了一种闭环方波序列控制方法,在保证无余振的前提下,实现了柔性空间机械臂的高精度机动控制,并对系统惯量不确定性具有较强的鲁棒性,理论和仿真结果表明,该方法是有效的。     

基于任务空间的无标定视觉机械臂自适应跟踪控制

针对动力学参数不确定的无标定视觉机械臂系统,研究基于任务空间的自适应控制问题。对于控制器的设计,首先研究机械臂动力学参数不确定情况下基于任务空间的控制问题,然后设计自适应摄像机标定控制器,最后根据任务空间信息和图像空间信息的一致收敛关系统一两部分控制器,设计整个闭环系统控制信号和自适应控制律。实验结果表明了所提出的控制方法的有效性。     

Robust nonlinear task space control for 6 DOF parallel manipulator

This paper presents a robust nonlinear controller equipped with a friction estimator for a 6 degree of freedom (DOF) parallel manipulator in the task space coordinates. The requisite 6 DOF system states for the task space control are acquired by an alpha-beta tracker and a numerical forward kinematic solution. The Friedland-Park friction observer in the joint space coordinates provides friction estimates that help to improve the control performance. Finally, the RNTC turns out to outper form a nonlinear task space control and a popularly adopted PID control with the friction estimator in the joint space coordinates.     

基于Matlab机械臂力控系统仿真研究

以位置控制为主的机械臂控制方法已不能满足某些复杂环境（装配、抛光、去毛刺）的应用要求,控制机械臂与环境间的接触力已成为机器人学研究的一个热点。提出一种在Matlab/SimMechanics环境下平面二自由度机械臂力控制的仿真研究方法。在平面中模拟机械臂与环境的接触面,设计振荡抑制控制器,实现机械臂与环境间接触力的控制,以及机械臂与刚性环境碰撞接触过程中冲击振荡阶段的振荡抑制,生成机械臂期望的运动轨迹。仿真结果表明,该方法可实现特定作业下机械臂与环境间接触力的控制。     

基于C/S与B/S混合架构的排水地理信息系统

根据排水行业管理和服务工作的自身特点,设计和开发了一套基于C/S与B/S混合架构模型的城市主城区排水地理信息系统。着重对系统体系架构、接口设计、系统的多项关键技术进行了详细的分析和论述,并对系统实现等做了阐述。利用公共数据库技术和该文提出的DLODI模型有效地解决了多源数据的集成与共享问题。     

基于分布参数模型的柔性臂变结构力控制

提出一种基于受约束柔性臂分布参数模型的麦结构力控稍方法,避免了集中参数模型的缺陷,解决了系统存在模型不确定性和外部干扰影响下的力控制问题.通过Lyapunov函数设计了系统的变结构控制器,其中滑模面设计为系统转动角、转动角速度和柔性臂根部应变的线性组合.利用线性算子半群理论和LaSalle不变集原理,证明了闭环系统的渐近稳定性.仿真结果验证了该方法的有效性.     

空间机器人控制系统硬件仿真平台的研究

建立了空间机器人控制系统的硬件仿真平台。研究了空间机器人基于手眼视觉的控制问题,建立了系统关键部件的模拟设备。仿真平台由中央控制器、关节模拟器、手眼模拟器、动力学/运动学仿真计算机和三维动画显示计算机组成。基于该平台,对空间机器人控制特性和仿真过程中的延时环节进行了研究。系统自主捕获仿真试验结果表明,所采用的运动控制算法能够稳定收敛于目标,仿真平台能够较好地完成对实际机器人系统控制过程的模拟测试及系统控制算法的验证。     

基于反演设计的机器人自适应动态滑模控制

针对机器人跟踪控制问题,设计了一种新型的动态滑模控制器,采用反演（backstepping）方法设计一种新的切换函数,将不连续项转移到了控制的一阶导数中,得到了输入的平滑性的动态滑模控制律。该控制律能保证轨迹跟踪误差的快速收敛性和参数不确定的鲁棒性,仿真实例验证了该控制算法的有效性。     

多总线控制系统通用化通信程序框架设计

对应用于控制系统的通用化通信软件的设计方法进行了研究,通过监听任务下移及监听信息上传的技术方法实现了信息监听功能的通用化设计;通过设计通信路径表的方法实现了数据交互的通用性。此处的通信是指控制系统中各软硬件模块的数据交互;通用化特性体现在,这种通信程序可以应用在任何多总线控制系统中,达到一次设计、多个系统使用的目的,便于控制系统的升级。     

Fuzzy PID control of space manipulator for both ground alignment and space applications

Considering gravity change from ground alignment to space applications, a fuzzy proportional-integral-differential (PID) control strategy is proposed to make the space manipulator track the desired trajectories in different gravity environments. The fuzzy PID controller is developed by combining the fuzzy approach with the PID control method, and the parameters of the PID controller can be adjusted on line based on the ability of the fuzzy controller. Simulations using the dynamic model of the space manipulator have shown the effectiveness of the algorithm in the trajectory tracking problem. Compared with the results of conventional PID control, the control performance of the fuzzy PID is more effective for manipulator trajectory control.     

基于Web服务与Agent的软件架构

为了更好地适应软件智能化和分布化的发展需求,在概述了Web服务技术和Agent技术的核心概念的基础之上,提出了基于Web服务与Agent的软件架构,并设计了该架构中的核心概念服务代理的结构.该架构很好地融合了Web服务技术与Agent技术各自的优点,结合了Web服务体系结构与多代理系统各自的优势,能够更加高效地构建出应用于发布环境中开放的、动态的、分布式的IT系统.     

基于非功能需求的软件体系结构演化

对非功能需求NFRs进行了描述,根据功能需求、NFRs与SA的关系,定义了基于NFRs的SA演化,使用构件组合运算和结构工作链对软件体系结构的非功能特性进行了评估,根据评估结果,给出了基于NFRs的SA演化模型。