一种新型操控传感器的设计与研究

针对微操作力提升系统,设计了一种新型的操控传感器。分析了操控传感器的工作原理,推导了数学模型。利用Matlab7.0对机构进行了仿真研究,优化了操控传感器的两种参数:粘滞摩擦因数B和弹性系数K。基于dSPACE半物理仿真平台对操控传感器进行了实验研究,实验结果表明:操控传感器操作柔顺,输出信号稳定,能准确检测出微小的操作力。该研究对微操作力提升系统的改进具有实际的参考价值。     

新型6—PSS微操作机器人的静力分析基础研究

微操作机器人的静力分析对其结构设计和驱动的选择有重要意义。介绍了一种新型并联微操作机器人的结构布局特点,基于出的办输入输出关系矩阵的奇异分解,以其静力和力矩传递性能及其与结构几何参数的进行了分析。结果表明,该微操作机器人的静力和力矩传递性能可以分别用两个圆球直观表征,所以该微操作机器人的静力和力矩传递性能是各向同性的。     

基于粘滑驱动的球基微操作器动力学建模与分析

球基微操作器是一种广泛应用于微纳米精密作业的微机器人系统,由基座、微操作球和顶端嵌有红宝石球的3根四分压电陶瓷管组成.基于此,通过驱动压电陶瓷管弯曲或摆动,依靠红宝石球与微操作球间惯性摩擦形成的相对位移实现微操作球3自由度的运动.这种摩擦运动中存在粘滑现象,粘滑驱动带来的非线性导致球基微操作器动力学性能复杂.在简化球面高副连接的条件下,建立具有粘滑特性的微操作器系统动力学模型.基于动态摩擦模型,运用数值方法分析多个参数对微操作器运动性能的影响,通过仿真手段完成模型验证.进行微操作器运动测试试验,进一步验证所建立的动力学模型的正确性和有效性.     

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。     

面向生命科学领域的微操作技术的研究综述

在生命科学领域的研究中，操作对象的微小性迫切要求进行与之相适应的微操作技术的研究。总结了生命科学领域中微操作机器人的应用现状及系统特点，对微操作机器人系统研制中涉及的一些关健技术作了简要的分析，并对微操作技术在生命科学领域中的发展前景进行了展望。     

基于Matlab的五杆式人机合作机器人动力学仿真研究

人机合作机器人是一种新型的机器人,它通过和操作者合作共同完成作业任务.操作者提供驱动机器人运动的力,机器人控制其末端的轨迹,使其沿着期望轨迹运动.利用Matlab软件中的SimMechanics和Simulink工具对一种五杆式人机合作机器人自由模式和约束模式的动力学特性进行了仿真研究,分析了约束系统的性能对人机合作机器人工作性能的影响.     

一种PID型自适应模糊控制的设计及其应用

提出了一种PID型自适应模糊控制方法,进而将该方法应用于机器人末端执行器进行控制,仿真结果表明本文提出的控制方案在应用于机器人力控制时具有优秀的响应性能和运动精度,同时该方法简单实用,非常适用于实际生产。     

车辆无级变速器液压系统的模糊控制

研究了金属带式汽车无级变速器机液控制无级变速系统的性能缺陷，提出了一种使用电液控制的无级变速方案。模拟驾驶员的思维设计了模糊控制策略，并对系统进行仿真分析和试验验证。仿真结果表明模糊控制策略是可行和有效的，试验证明采用模糊控制策略误差可控制在2．5％以内。     

模糊算法在挖掘机动臂液压系统中的应用

通过对某小型挖掘机液压系统的改造,建立挖掘机动臂液压系统各元件的的数学模型,得出该闭环控制系统的传递函数; 运用Matlab/Simulink设计出模糊控制器,并对系统进行了仿真分析。仿真结果表明,采用模糊控制策略较好地改善了液压挖掘机动臂系统的性能,取得了良好的效果,为系统的响应速度和稳定性提供了理论依据。     

用于生物工程的微操作机器人系统的若干问题

本文简单介绍了用于生物工程的微操作机器人系统的物理结构,讨论了目前微操作机器人系统亟待解决的一些关键问题,总结了对构筑微操作机器人系统有指导意义的设计原则及相关理论。     

合作机器人轨迹规划及实验研究

为实现合作机器人(Cobot)的虚拟轨迹控制,提出了基于操作力的轨迹规划方法;根据操作力、期望轨迹和Cobot末端当前位置,对Cobot进行了轨迹规划,建立了Cobot的轨迹规划模型,并对Cobot跟踪直线和圆弧轨迹进行了实验研究。结果表明,基于操作力的轨迹规划方法能在人机合作的条件下使Cobot跟踪期望轨迹,且操作力的大小不影响Cobot的运动轨迹,Cobot的运动速度随着操作力的增加而增大,符合人机合作要求。基于操作力的轨迹规划模型可应用于外科手术、物料搬运和零件装配的人机合作机器人中。     

多卷扬机构同步性能仿真与控制

多卷扬是大吨位履带起重机起升机构常用的形式,其同步性能的控制和实现是整机安全作业的关键。利用ADAMS和Matlab软件,建立了四卷扬起升机构的仿真模型和控制模块,完成了起升过程的联合控制仿真。结果表明,合理的控制策略及参数设置能很好地保证起升过程中各卷扬的均载,保证吊重的平稳起升。     

基于模糊概率Petri网系统的故障诊断仿真研究

利用面向对象思想、高级Petri网技术、模糊及概率理论,建立了一种描述复杂系统故障关系的模型.着重介绍了基于该模型的故障诊断仿真控制策略,包括控制层策略和操作层策略.讨论了该模型的网元素实现,定义了5个库所类、5个变迁类、1个模糊概率Petri对象类、1个模糊概率Petri对象类的派生类和3个Token对象类,并给出了基于该模型的故障诊断仿真算法.最后,介绍了基于该模型的故障诊断仿真系统设计,并以简单的仿真实验验证了模型及仿真算法的适用性.     

基于阻抗模型的不确定环境下微纳操作力跟踪控制策略研究

微机电系统在生物医学领域具有巨大的应用潜力，以压电陶瓷为基础设计的压电驱动系统在微纳操作高精度控制领域发挥着重要作用。在各领域的实际应用中，微操系统与环境的交互一直是研究的热门方向。由于微尺度下跟踪力误差相比宏观尺度下更不可忽略，因此微操作臂与环境接触力的精准控制是提高微操作准确度的关键。为此本文提出一种力跟踪阻抗控制策略，能够在操作过程中实现对接触力的精确跟踪。考虑到阻抗模型对环境参数要求较高，本文提出了扩展卡尔曼滤波器对外部环境参数进行在线估计的方法。实验结果表明，所提控制方法能够成功实现微操作臂-环境交互模型的力跟踪控制并且有良好的跟踪精度，力跟踪平均绝对误差为7.82 mN,均方根误差为10.16 mN,因此该方法对不确定性环境下接触力的精确跟踪具有可行性。     

基于故障树方法的起重机起升机构模糊可靠性分析

针对起重机起升机构在使用中容易出现故障导致作业失控和安全危害,而整个系统的可靠性难以计算的特点,以可靠性理论中的故障树方法为基础,结合模糊理论,推导出模糊概率、系统可靠度的计算公式;结合Access数据库的强大存储能力及便于读取的特点,采用VC^＋＋编程语言开发起重机起升机构参数化可靠性计算软件,既可实现不同起重机起升机构的可靠性计算,又可记录不同起重机起升机构的零部件的失效时间,为相关研究提供宝贵的数据源。     

超声振动辅助磨削加工智能控制技术研究

根据超声振动辅助磨削加工的特点,结合检测难易程度和实际需要,选择磨削力比作为输入。利用磨削力检测系统获得磨削力比实时数据,对采样结果进行分析处理。采用分级控制,分别控制超声功率和工件进给速度。将磨削力比的变化和变化率作为模糊控制器的输入,工件进给速度作为控制器的输出。根据模糊控制规则,利用Matlab提供的Simulink仿真模块,对超声振动辅助磨削加工模糊控制系统进行了动态仿真,仿真结果符合模糊策略,进给速度能够随着磨削力比的变化实现调整,从而避免产生磨削烧伤和颤振。     

电机发电特性优化再生制动控制策略的方法

电动汽车制动力的分配策略对整个系统能量回收效率有重要影响,分析了传统再生制动模糊控制策略的优缺点,并结合电机变速变负载的发电特性,对模糊控制策略进行改进,首先建立了电机转速、电池SOC、制动强度与再生制动力矩之间的模糊控制算法,并将模糊控制器输出进行等量划分,然后依据电机发电效率MAP图,设计了最大功率跟踪算法中的变搜...     

船用起重机升沉补偿系统建模与仿真

为了减小船用起重机在海上作业时风浪对吊装的影响,介绍了一种船用起重机的升沉补偿系统,建立了系统的动力学状态空间模型。取船的升沉运动位移作为系统输入量,通过选择不同的状态变量作为反馈量,仿真分析了悬停状态下被动补偿模式和主动-被动补偿模式下载荷位移的变化,最后根据仿真结果比较分析了两种补偿模式下的动态性能,确定了以串级控制方式作为主动-被动补偿模式的控制策略。     

智能牵引机动力系统功率匹配与自适应控制

为使智能牵引机在负载多变条件下动力系统功率匹配,需通过控制液压泵排量调节发动机转速.建立发动机与液压泵仿真模型,采取模糊控制策略制定发动机与液压泵反馈调节控制系统.利用MATLAB/Simulink建立发动机与液压泵动力系统功率匹配控制系统仿真模型,通过设置发动机油门开度、工作负载和发动机目标转速,仿真模拟牵引机实际施...