挖掘臂动力学参数与液压缸摩擦力参数辨识

建立了挖掘臂单关节动力学模型及液压缸驱动力模型,将模型中的未知动力学参数及非线性摩擦力参数线性化表示。利用测量的系统压力及角度信息,分别采用带遗忘因子的递推最小二乘法及递推增广最小二乘法对系统参数进行辨识。对辨识所得的两个模型进行仿真,与实际系统对比分析结果表明,辨识模型能很好地逼近实际系统。误差对比分析结果表明:递推增广最小二乘法比带遗忘因子的递推最小二乘法误差减小约28%,对系统噪声有更好的鲁棒性。     

车辆半车悬架振动系统的参数辨识

在各类控制系统中广泛存在着时滞现象,尤其在振动控制系统中.本文以含有时滞状态反馈控制的四自由度半车悬架模型为例,在已知系统输入和输出数据的前提下,选取汽车车身质心位移响应作为输出,运用最小二乘法对系统的前后悬架时滞和位移增益参数进行辨识,以真实值和估计值之差的均方根值最小作为目标函数,从而验证该算法的有效性或可行性.     

滚珠丝杠式惯容器非线性建模与参数辨识

针对滚珠丝杠式惯容器存在的非线性力学特征,首先,分析了滚珠丝杠式惯容器的工作原理,对惯容器的主要部件进行了非线性力学分析,建立了考虑摩擦、间隙以及丝杠弹性力的惯容器非线性力学模型;然后,在数控液压伺服激振试验台上进行了惯容器的力学性能试验,得到了惯容器在不同惯容系数以及不同激振输入下的力学响应特性;最后,根据试验结果分析了摩擦和间隙对惯容器力学性能的影响,得到了便于参数辨识的惯容器力学模型结构,实现了惯容器输出力仿真与试验结果的分析和对比。结果显示,二者在一个周期内的均方根值误差不超过7%,非线性模型呈现出良好的拟合精度,证明了所述方法的可行性和有效性。     

上肢康复机器人动力学模型参数辨识

上肢康复机器人是一个非线性、多耦合的系统,对其建立精确的动力学方程较为困难,故无法直接应用于控制系统中。基于拉格朗日法建立康复机器人动力学方程,设计一条激励轨迹,并运用激励轨迹得到的关节力矩和关节角度等相关数据进行动力学参数辨识。使用递归最小二乘法辨识法得到较为精确的上肢康复机器人动力学方程,并通过设计相应的验证轨迹,证明了辨识得到的动力学方程的有效性。     

基于超级电容模型的参数辨识及其仿真研究

研究和分析了超级电容三分枝模型建立的理论基础,阐述了参数辨识的概念和递推最小二乘法应用于参数辨识的基本原理,在此基础上结合Matlab,编写了递推最小二乘法辨识程序,实现了对超级电容三分枝模型传递函数的辨识,最后通过对辨识结果的分析和仿真,验证了三分枝模型的正确性。     

基于增广最小二乘法的气动位置控制系统参数辨识研究

为实现气动位置控制系统的准确定位,对气动位置控制系统参数进行了数学建模,并推导出该系统的传递函数.采用AIC准则对系统进行了阶次辨识,对于不同的阶次(ň),找到了使AIC((ň))的(ň)作为模型最小的阶次;基于增广最小二乘法扩充了参数向量和数据向量的维数,实现了对有色噪声的无偏估计.实验结果表明,采样时间设定为10 ...     

基于最小二乘参数辨识的矿井漏电保护系统

针对影响矿井安全和稳定生产的电网漏电问题,首先分析了传统井下漏电保护方法的优缺点,然后对漏电故障发生时的相关暂态参数进行了研究,并建立了电网的漏电模型和方程,在此基础上,研究了基于最小二乘参数辨识的漏电支路选判原理和依据,随后对基于此原理的矿井漏电保护系统的运作原理等进行了探讨。研究内容和成果对煤矿井下选择性漏电保护系统的设计和改进具有参考价值。     

面向精度评价的并联机床参数辨识技术

基于并联机床外部标定,推导出辨识方程的残差近似等于标定后的位姿误差。为克服最小二乘法存在较大残差的缺陷,面向精度评价,提出最小最大优化的参数辨识技术,以残差最大绝对值最小为优化目标,直接控制误差范围。标定实例验证了最小二乘法缺陷的实际存在和最小最大优化抑制较大残差的效果。该参数辨识技术直接联系运动学标定和标定后的精度评价,简单有效的提高并联机床的整体精度。     

单臂SCARA手的动力学建模与参数辨识

针对单臂SCARA手臂机械结构,获取单臂高速大气机械手的动态特性对于机器人的精确运动和动力学控制有着重要的意义。首先将SCARA型机械手动力学分为上升、旋转和伸缩三个模块进行讨论。然后提出了其等效的运动学模型,并求出运动学的正反解,同时用拉格朗日法求出了动力学方程。最后利用参数辨识的方法求解出摩擦系数。利用了MATLAB机器人工具箱对机械手的运动学和动力学进行了仿真实验,通过比较整个动态转矩和电机扭矩证明了算法的有效性。经过实际测试,该动力学可靠有效。     

注塑机电磁感应加热系统在线参数辨识研究

注塑机电磁加热系统以其加热效率高、加热速度快正逐渐被工业界所采用,但由于其模型参数的时变性,目前还很难对其加热温度进行精确控制。通过利用等效变压器原理和热传导基本定律建立了注塑机电磁感应加热系统模型,分组采用带遗忘因子的递推最小二乘估计算法,提出了一种注塑机电磁感应加热系统分组在线参数辨识算法。利用自主搭建的实验台,进行了注塑机电磁感应加热系统在线参数辨识。辨识结果表明,该模型能够合理反映注塑机电磁感应加热过程中相关参数的变化趋势,且该算法可以客观、有效地反映时变系统相关参数的变化,此在线参数算法的提出为注塑机电磁感应加热系统精确温度控制奠定了基础。     

基于响应面方法的材料参数反求

板料在冲压过程中处于复杂的各向异性三维弹塑性变形状态,若采用基于传统的单向拉伸试验得到的材料参数进行计算,必然会引入较大的计算误差。提出一种直接从冲压成形过程反求材料参数的方法。该方法将参数反求的问题转换为求试验测量值与仿真计算值之差最小二乘最小的优化问题。试验测量值为冲头的力–位移曲线,而待求的参数包括材料的特性参数和本构参数。采用移动最小二乘响应面法作为优化方法以减少调用正问题计算的次数。由于对冲压成形过程的模拟耗时较多,减少优化迭代的次数意义重大。     

Identification of Maximum Road Friction Coefficient and Optimal Slip Ratio Based on Road Type Recognition

The identification of maximum road friction coefficient and optimal slip ratio is crucial to vehicle dynamics and control.However,it is always not easy to identify the maximum road friction coefficient with high robustness and good adaptability to various vehicle operating conditions.The existing investigations on robust identification of maximum road friction coefficient are unsatisfactory.In this paper,an identification approach based on road type recognition is proposed for the robust identification of maximum road friction coefficient and optimal slip ratio.The instantaneous road friction coefficient is estimated through the recursive least square with a forgetting factor method based on the single wheel model,and the estimated road friction coefficient and slip ratio are grouped in a set of samples in a small time interval before the current time,which are updated with time progressing.The current road type is recognized by comparing the samples of the estimated road friction coefficient with the standard road friction coefficient of each typical road,and the minimum statistical error is used as the recognition principle to improve identification robustness.Once the road type is recognized,the maximum road friction coefficient and optimal slip ratio are determined.The numerical simulation tests are conducted on two typical road friction conditions（single-friction and joint-friction）by using CarSim software.The test results show that there is little identification error between the identified maximum road friction coefficient and the pre-set value in CarSim.The proposed identification method has good robustness performance to external disturbances and good adaptability to various vehicle operating conditions and road variations,and the identification results can be used for the adjustment of vehicle active safety control strategies.     

转子式压缩机的转子有限元建模及模态分析

运用SolidWorks软件建立了转子式压缩机的转子的实体模型。运用ANSYS对转子式压缩机的转子进行了模态分析,计算出了其前10阶固有频率和主振型,结果反映了转子式压缩机的转子在实际工作状况下的动力学特性和振动情况。     

五轴加工中心旋转轴几何误差元素区别建模辨识技术

构建五轴加工中心空间误差模型的关键环节在于准确辨识旋转轴位置相关几何误差元素(PDGE)和位置无关几何误差元素(PIGE).以某五轴加工中心为研究对象,提出了一种面向旋转轴PDGE和PIGE的区别建模辨识方法.以多体系统理论和齐次坐标变换为基础,以两运动链末端所构空间向量欧氏范数的演变规律为依据,推导建立旋转轴PDGE...     

DGCMG框架伺服系统摩擦力矩建模及辨识

为了减小强陀螺效应条件下双框架控制力矩陀螺（double gimbal control moment gyroscope,简称DGCMG）框架伺服系统的非线性摩擦力矩对框架伺服系统控制精度的影响,提出了一种对DGCMG框架伺服系统非线性摩擦力矩精确建模和辨识的方法。分析了DGCMG框架伺服系统的动力学方程,在研究内、外框架摩擦力矩随内外框架角速度和陀螺力矩变化规律的基础上,建立了内、外框架摩擦力矩精确的数学模型,并用控制力矩陀螺的实际参数和实验采集数据对摩擦力矩模型参数进行了遗忘因子递推最小二乘法辨识。实验结果验证了所建模型的正确性和辨识结果的准确性,有助于补偿DGCMG框架伺服系统的非线性摩擦力矩,提高框架伺服系统的控制精度。     

基于虚场法的铝合金各向异性屈服及硬化属性参数同步表征

变形铝合金板材因轻质、高比强和比模量等优点广泛应用于航空航天工业中,其轧制生产过程引起的塑性各向异性可显著影响板材的变形行为,加大零部件成形精度控制和服役行为数值模拟预测的难度.针对目前常规测试方法表征材料各向异性屈服及各向异性塑性硬化属性所需试验数量多、种类复杂、限制条件多的现状,结合全场变形测量和虚场法,通过一种桥...     

大型复杂钢管焊接结构损伤识别方法研究

将支持向量机引入响应面重构计算中,利用支持向量机对小样本数据优秀的拟合和泛化能力,提出了一种最小二乘支持向量机响应面新方法,并将其应用于大型钢管焊接结构的模型修正及损伤识别中。对最小二乘支持向量机响应面的核函数进行了加权,提出一种综合了一次多项式核函数的线性模拟能力和高斯核函数非线性拟合能力的线性-高斯组合核函数。同时对训练样本进行了尺度变换,并对训练样本的选择方法进行了改进。通过损伤识别数值仿真及实验验证,与传统灵敏度方法进行了对比,结果表明改进响应面方法的识别效果更好,且收敛性及精度也大大提高了,为解决大型复杂结构的损伤识别问题提供了新的思路。