基于导纳的机械臂实时柔顺轨迹规划

针对传统机械臂的离线式笛卡尔空间轨迹规划无法解决与环境发生接触的情况，提出了一种基于导纳的机械臂实时柔顺轨迹规划方法。将机械臂笛卡尔空间轨迹规划分为了位置规划与姿态轨迹，并通过时间标度参数s(t)将二者归一化，其中以最为常见的直线运动和圆弧运动为例进行了轨迹规划说明；构建导纳控制器，并将末端六维力传感器获取到的信息代入控制器中，计算出末端位姿的调整量；在轨迹规划的基础上引入导纳控制，解决了轨迹规划无法实时感知外界环境作用力的问题；最后，搭建了机械臂实物验证实验，进行了直线运动和和圆弧运动实验。实验表明，基于导纳的实时柔顺轨迹规划方法既可以实现机械臂轨迹高精度运动，也可以主动顺从外界环境接触力，提高了系统的稳定性和安全性。     

基于关节优先级的冗余机械臂柔顺控制方法

针对冗余机械臂柔顺控制过程中某些关节运动可能超出安全范围导致安全事故的问题，提出一种基于关节优先级的冗余机械臂柔顺控制方法。此方法通过雅可比矩阵的加权广义逆矩阵与阻抗控制中机械臂的末端速度相结合，计算出关节角度增量，并对关节角度进行迭代更新。在机械臂运动过程中，为减小超限关节的角度增量，将相应关节设置较小的关节优先级，将超限关节角度变化保持在安全范围内。最后使用一种八自由度的冗余机械臂进行柔顺控制实验验证。结果表明：将相应关节设置较小优先级后，该关节角度增量减小，证明了该柔顺控制方法的可行性和有效性。     

基于变阻尼阻抗控制的机器人接触力跟踪研究

针对工业机器人在接触任务中的柔顺接触问题,提出了一种基于变阻尼阻抗控制的接触力跟踪方法。首先,根据阻抗控制和一阶环境模型,分析接触力稳态误差与阻抗模型参数之间的数学模型;其次,根据PD控制器思想建立机器人接触力误差与阻尼参数的自适应控制率;最后,根据劳斯判据验证控制器稳定性,获取控制器参数稳定范围。实验表明,变阻尼阻抗控制相比于定阻抗控制,具有低超调、零稳态误差和迅速响应等特点,同时能够跟随动态期望力和适应不确定性的环境。     

振动基柔顺驱动打磨机器人的力/位混合控制研究

针对柔顺打磨机器人在移动作业过程中,在基础振动、柔性振动与环境接触力耦合作用下非线性控制问题,提出一种新型鲁棒轨迹跟踪力/位混合控制策略。使用第二类拉格朗日法建立柔顺机械臂的动力学方程,通过奇异摄动法将上述系统分为快、慢2个时间尺度的子系统。慢变子系统对系统刚性部分采用力/位混合控制方法,其中力控制采用PID控制,位置控制采用基于神经网络的鲁棒控制。快变子系统对系统柔性部分采用速度差反馈法进行控制。结果表明：利用所提出的控制策略,机械臂末端的轨迹跟踪效果较好且打磨力保持稳定,对非线性振动有较好的抑制效果。     

面向打磨机械臂的自适应阻抗控制算法

传统基于位置的定阻抗控制器进行柔顺控制时,力跟踪性能取决于控制器对环境信息的了解程度,且阻抗参数值需经多次试验确定,一旦环境发生变化需要重新多次试验确定各参数值。为降低环境信息的未知性对力跟踪效果的影响和阻抗参数调节的不便,通过力偏差与机器人终端速度设计自适应补偿器对参考轨迹进行补偿,从而间接调整阻抗参数,提高系统对未知环境的自适应性。仿真试验结果表明：该方法相对定阻抗参数法,20 N期望力下力跟踪稳态误差在5%内,过渡到稳态时间短,能够很好地适应未知环境。     

论域自适应变化的不确定机械臂模糊补偿控制

为了提高不确定机械臂系统在扰动工况下的轨迹跟踪精度,设计了论域自适应变化的模糊补偿控制器。以二自由度机械臂为研究对象,建立了机械臂系统的动力学模型,设计了模糊补偿控制器的整体方案。提出了模糊控制参数论域随跟踪误差自适应变化的思想：当跟踪误差较小时,参数论域随之减小,有利于提高控制精度;当跟踪误差较大时,参数论域随之增大,有利于控制过程收敛;基于Lyapunov稳定性分析,给出了补偿力矩系数的自适应变化律。经仿真验证,论域自适应模糊补偿控制器对期望轨迹跟踪误差的最大值和方均根均远小于传统模糊补偿控制。仿真结果表明在扰动工况下,论域自适应模糊控制器对不确定机械臂的轨迹跟踪控制是有效的,且在控制精度和速度方面具有一定优越性。     

非圆截面元件机器人抛光力模糊自适应PI控制

针对非圆截面元件表面机器人抛光过程中末端力的柔顺控制问题,设计一套双机器人协同抛光系统,分析双机器人协同抛光运动过程,并以Preston方程为理论依据。建立布轮抛光工具端与工件之间接触阻抗模型,分析接触力误差与阻抗模型参数之间的关系;提出自适应调整阻尼参数实现布轮抛光工具与工件的柔顺接触;引入模糊控制理论和PI控制理论对比例、积分和阻尼参数实时调整。仿真以及实验结果表明：模糊自适应PI控制相比于自适应阻抗控制及定阻抗控制具有低超调、响应迅速以及快速稳定等特点,同时能够跟随动态期望力。     

非线性权重粒子群算法的机械臂动力学参数辨识北大核心

对机械臂的动力学模型进行了研究,提出了一种六关节串联机械臂动力学参数辨识方法。首先,基于牛顿欧拉法建立模型,通过关节类型将动力学参数组合,确定待辨识的最小惯性参数集;其次,将傅里叶级数作为激励轨迹,采用一种非线性权重粒子群算法对其系数进行寻优,并设置惩罚函数来剔除不满足条件的粒子;最后,设计测试轨迹来进行力矩验证。仿真结果表明,非线性权重的粒子群算法仿真时间短,适应度值较优,明显地加快了收敛速度。在测试轨迹中,估算力矩与实际力矩基本吻合,其力矩差值在误差允许范围内。     

基于快速终端滑模的机器人柔顺磨抛阻抗控制

为提高磨抛机器人在未知干扰和建模不确定性下的动态柔顺性能，实现高精度的自动磨抛，提出了一种主动柔顺模糊自适应变阻抗控制方法。以阻抗控制为基础，引入快速终端滑模进行运动控制，以提升控制系统鲁棒性与响应速度，基于指数趋近率，采用连续的双曲正切函数代替符号函数建立带有抑制抖振功能的控制律；在此基础上，采用模糊控制调节阻抗参数来提高系统响应时间和减少超调量，设计了模糊自适应变阻抗模块，定义了模糊规则。通过李雅普诺夫函数验证了控制器稳定性。进行了Simulink仿真对比实验，结果表明，相较于PID,所提方法在响应速度方面提高了37.2%,超调量降低了20.5%,累计误差方面也有明显改善，有利于提高磨抛表面的一致性和磨抛精度。     

基于模糊补偿的机器人力/位置控制策略的研究

随着制造业的发展,机器人打磨、装配等与环境接触的加工任务占的比重越来越大,机器人与环境接触的力控制成为了一个新的需求。传统的阻抗控制策略需要精确地知道环境的刚度,在具体的应用中受到很大的限制。基于六维力传感器提出了一种自适应阻抗控制方法,这种自适应阻抗控制方法不需要知道环境的刚度,并且根据机器人与环境接触力的误差变化采用模糊控制来自动调整阻抗控制模型的参数,使机器人与环境保持期望的接触力。最后通过机器人与环境的接触实验,验证了该算法具有良好的力控制效果。     

液压系统油温鲁棒变结构控制

本文提出了一种离散鲁棒变结构控制算法,并应用于液压系统油温的控制。仿真结果表明该方法与传统的ＰＩＤ控制相比,获得了更小的时间响应,超调和外界干扰的影响。     

PC—PLC联机控制模型及其应用研究

WTS－I型弹簧试压机微机化改造为例,论述了基于控制编码、状态编码的PC－PLC联机控制模型及其实现方法。实践证明,该控制模型能很好地实现PC－PLC控制,其应用能在较低成本下提高机电产品的控制性能、人机交互能力。     

焊接与切割设备的使用和维修(三十六)--电阻焊机的安装、使用与维修

详细分析了电阻焊中恒电流控制和恒电流百分数控制的原理；同时对热膨胀电极位移法进行了说明。     

基于巨腾Easy模块和Smith-Fuzzy复合控制的注塑机温控系统

针对现代注塑机温控的高性能和群控扩展性要求，利用工控机和巨腾公司远端数据采集／控制模块，实现了简单的网络温控系统；并且采用Smith预估器与模糊控制相结合的温度控制策略，解决了传统Smith控制系统过分依赖被控对象的精确模型的问题，且该方法实现简单、可靠性好。     

一种新型多模态控制方法的研究

目前模糊控制和PID控制等各种控制器都有其不足,文章提出了一种基于专家知识、Bang-Bang控制、模糊控制和PID控制相结合的多模态控制方法,在理论分析的基础上建立了控制规则,并以非线性的切削加工过程为对象,进行仿真实验.结果表明,其超调量和调节时间明显优于模糊控制,超调量和加工速度显著优于PID控制,而且此方法具有很好的鲁棒性,是一种值得广泛推广的新方法.     

一种不确定性复杂大时滞过程的融合控制策略

针对不确定性导致的复杂大时滞过程控制精度低的问题,提出了一种基于算法融合的控制策略。研究了控制难点与控制论特性,基于大时滞复杂过程特性,融合了积分控制有利于消除稳态误差,Smith预估控制有利于时滞的补偿,模糊控制有利于处理某些不确定性控制,集成各自的优势,给出了一种I-Fuzzy-Smith控制算法。基于Matlab仿真,以大时滞惯性过程为例,分别采用PID、FuzzySmith和I-Fuzzy-Smith控制进行了比较研究,响应验证了融合控制策略在系统动、静态性能和鲁棒性方面的优势。研究结果表明:提出的融合控制策略控制精度高,并表现出很强的鲁棒性。     

PCM调制法在电液控制中的应用

本文阐述了用PCM调制法进行压力控制和流量控制的方法,并介绍了它在注塑成型机的速度与压力控制中的应用。     

大型构件计算机控制液压同步提升系统的实时控制算法

大型构件液压同步提升技术是近年发展起来的一项新颖的建筑施工安装技术。它已经在我国的许多重大工程建设中得到成功的应用。本文介绍一种计算实时ＰＩＤ控制算法一双限幅ＰＩＤ算法,试验和实际结果表明：与一般ＰＩＤ算法相比,静态误差更小,更适合工程实用。     

高速液压机智能控制方法研究

本文研究了高速液压机的几种智能控制策略, 进行了相关的理论分析与实验研究, 介绍了有关智能控制的硬件与软件设计。理论分析与实验结果表明, 预测模糊控制是高速液压机较为理想的智能控制策略, 它较有效地解决了液压机高速化所带来的振动、冲击及精度问题。     

经济型数控系统中的可编程逻辑控制

介绍了一种在经济型数控系统中实现可编程逻辑控制的方法,通过采用主-从式结构的双单片机控制系统,在实现对逻辑变量扫描控制的同时,保证了对机床坐标精度的数字控制。文中阐述了系统的工作原理、硬件组成和软件设计思想。