多飞行器集联平台的设计与轨迹线性化几何控制

将多个无人机组合为“集联”飞行平台,能够解决单一无人机通常存在的欠驱动问题,实现六维全向运动,构建飞行操作平台。同时,多飞行器集联平台相比单一飞行器在带载能力、容错能力等方面具有优势。多飞行器集联平台的设计与控制是这一新型平台实现过程中的关键问题。设计了以三架子飞行器在星形连接形式下的集联平台结构,这一集联形式下,集联平台整体具备同时调整六维位置和姿态的能力。对集联平台整体系统进行动力学建模,进而设计了系统整体的控制器。为简化控制,采用奇异摄动理论的思想将整体系统分离为快变子系统和慢变子系统,其中快变子系统对应子飞行器的姿态运动,慢变子系统对应于集联平台的整体运动。由于飞行器的位形空间位于非欧空间,首次运用流形上的轨迹线性化控制设计了慢变子系统的控制器。基于Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的稳定性。采用现场总线技术设计了多个子飞行器间的实时、可扩展通信架构。在此基础上,开发研制了多飞行器集联平台的原理样机软硬件系统。通过仿真测试和样机上的实际飞行测试,验证了集联平台设计与控制方法的有效性。这些工作为发展具备六维全向运动、可拓展的多飞行器集联平台奠定了理论和实验基础。     

流程型企业设备监控管理系统设计

根据某流程型企业设备管理需要,设计设备监控管理系统。该系统集成了设备管理子系统和设备监控子系统。详细论述系统的总体设计、设备管理子系统设计、设备监控子系统设计和历史数据查询及系统集成。     

精密箱体类柔性制造系统的系统集成控制解决方案

从FMS控制功能的角度,介绍精密箱体类柔性制造系统FMS1600的系统集成控制的整体解决方案。方案通过对FMS加工系统、物流系统、信息集成3个子系统的优化匹配设计,以及基于网络通信技术的分层控制结构,实现FMS系统集成控制的功能。经实际应用,取得了良好的经济效益。     

基于840D sl的电解加工系统集成方案研究

电解加工涉及到多系统控制,系统集成的方案很大意义决定了电解加工系统的可靠性。为了实现对电解加工的有效控制,提出了以西门子840D sl数控系统为核心的电解加工系统集成方案,通过将各个分散、独立的电解加工子系统集成到一个统一的软硬件平台上,实现各系统之间的联动、互动和数据共享。     

基于OPC通信技术的智能建筑信息集成的实现

为了实现智能建筑的系统集成,在Niagara FrameworkTM软件平台上,采用了OPC通信技术,实现了一卡通系统在该平台上的信息集成。研究结果表明,OPC通信技术能广泛应用于智能建筑各子系统的系统集成。     

基于大系统理论半主动悬架系统

建立基于大系统理论的车辆半主动悬架整车数学模型,设计悬架系统各子系统的时滞半主动悬架模糊控制器,利用大系统递阶控制理论实现车辆悬架系统的集成控制,分析车辆动态性能,在仿真计算的基础上,进行实车道路试验。结果表明,大系统递阶控制系统可降低控制矩阵的阶数,通过协调控制、优化车辆的整体性能,而且子系统的划分,能提高控制系统的稳定性,为半主动悬架及其控制系统研究开辟了新的方法和途径。     

叉车转向系统的全性能优化建模及求解

介绍了全性能优化设计的特点及产品建模方法 ,根据叉车转向系统的设计要求 (性能 ) ,对其进行全性能产品建模。按照不同的性能将产品模型规划为两个子系统 ,通过协同优化方法得到较为理想的设计结果 ,并与将两子系统合并为一个子系统进行优化的结果进行了比较。     

基于Web Services的多Agent虚拟企业信息系统的集成研究

为支持虚拟企业的高效运作,针对虚拟企业信息系统的开放性、系统可重构、软件可重用和规模可扩展等特性,用具有自主、智能等特性的Agent来扩展Web Services技术,提出了一种基于Web Services的多Agent虚拟企业信息系统集成框架。通过讨论将Web Services和Agent技术融合在虚拟企业信息系统集成中的优越性,分析了基于Web Services与Agent技术融合的虚拟企业信息系统设计思路,并结合分析对节点企业内部子系统、Web Services与Agent的互操作框架和UDDI系统模型进行了设计,最后给出了基于上述方法和设计思路的集成框架模型。     

机械产品的全性能优化建模及求解

首先介绍了机械产品全性能优化设计的特点及产品建模方法 ,以叉车转向系统为例 ,根据设计要求 ,对其进行全性能产品建模。然后按照不同的性能将产品模型规划为两个子系统 ,通过协同优化方法得到较为理想的设计结果 ,并与将两个子系统合并为一个系统进行优化的结果进行了比较     

多无人机编队飞行硬件在环测试平台系统的研究

为了能够验证基于各种智能算法所设计出的多无人机近距耦合编队飞行控制器的工作性能,研制了一套新的、低成本的硬件在环测试平台系统,由基于DSP技术的飞行控制子系统、基于Statemate技术的飞行控制子系统虚拟原型机和地面测试子系统组成,并阐述了各子系统的硬软件结构及其关键技术.最后,利用该测试平台,对所研究的多无人机编队飞行模型和编队飞行控制器进行了测试.试验结果表明,该测试平台系统可以测试编队控制器在不同条件下对无人机编队飞行的控制效果,同时也可通过该平台来进一步证明所研究的编队飞行控制系统相关理论算法的正确性和有效性.     

Exechon并联模块的静刚度建模与分析*

为研究Exechon并联模块的刚度性能,采用子结构综合方法建立该模块的刚度解析模型。分别采用虚拟关节法和有限元法计入各关节和支链体的柔性,并通过推导动平台和支链装配体间的变形协调方程构建出系统的弹性静力学模型。由系统方程抽取出动平台刚度矩阵,据此预估Exechon并联模块在典型位姿和工作全域内的刚度性能,并将其与有限元仿真结果进行对比。结果表明,所建解析模型具有较高计算精度,可快速预估机构工作全域的刚度特性;Exechon并联模块在工作空间任一截面内的刚度关于x轴对称分布,且沿w方向的刚度受机构位形影响较小。     

风洞敏感流场测量的二维精密数控移测系统设计

讨论了在风洞试验段有限空间和气动载荷条件下,针对低扰动、高刚度、高精度移测系统的机械和控制设计要求。给出了保证系统精度、刚度、准确性、实时性、同步性的设计方法和方案。所研制的移测系统经风洞吹风试验验证,满足了设计要求,其综合性能指标优于进口同类设备。对高速和低速大型生产性风洞移测系统设计有参考价值。     

重新定義系统输出的柔性櫟械臂控制器的設計

通过重新定义系统的输出,将柔性机械臂的模型分解为输入输出和零动态两个子系统;对于输入输出子系统采用模糊控制,对于零动态子系统采用作图的方法分析;找到了特征值和重新定义参数之间的关系,并将其用于控制器的设计,可以使得零动态子系统快速渐近稳定于平衡点,从而保证整个系统渐近稳定。     

Robust control of robot manipulator with actuators

A Robust controller is designed for cascaded nonlinear uncertain systems that can be decomposed into two subsystems; that is, a series connection of two nonlinear subsystems, such as a robot manipulator with actuators. For such systems, a recursive design is used to include the second subsystem in the robust control. The recursive design procedure contains two steps. First, a fictitious robust controller for the first subsystem is designed as if the subsystem had an independent control. As the fictitious control, a nonlinearH∞ control using energy dissipation is designed in the sense ofL ₂-gain attenuation from the disturbance caused by system uncertainties to performance vector. Second, the actual robust control is designed recursively by Lyapunov’s second method. The designed robust control is applied to a robotic system with actuators, in which the physical control inputs are not the joint torques, but electrical signals to the actuators.     

CIMS应用集成平台中CAx系统与其它分系统的信息集成

结合“制造业ＣＩＭＳ应用集成平台”具体研究背景,分析了ＣＡｘ分系统与ＭＩＳ分系统、车间控制分系统信息集成的内容,给出了集成信息的Ｅ－Ｒ模型,探讨了ＣＡｘ分系统与上述分系统的信息集成方案,并介绍了通过全局信息系统（ＧＩＳ）实现信息集成的途径与技术。     

转子-轴承系统局部边界参数识别方法

为了提高实际工程中转子系统某一局部结构的动力特性和计算效率,便于局部振动分析并简化系统建模,提出了一种局部约束参数识别方法。考虑系统各部件间的耦合效应,对转子系统的轴和盘片结构进行分解,建立子系统与主系统。通过动力学方程推导,获得局部求解,识别子系统与主系统的边界单元约束刚度与阻尼。通过识别的约束刚度阻尼建立子系统,计算其各个节点的响应,并将其与整体模型的对应节点响应结果进行对比验证,证明了该方法的可行性。该方法为旋转构件局部结构的建模与振动分析提供了便利。     

制造过程集成管理系统的研究与实现

为有效整合区域制造资源,实现制造过程各环节的协同,对基于制造资源优化配置的制造过程管理系统进行了深入研究,提出了集成系统的组织形式和体系结构,并重点解决了各异构系统的信息集成问题。集成系统包括可重构制造资源优化配置平台、基于知识的网络化协同工艺规划系统、集成化数控制造与仿真、基于构件的可重构制造执行系统、可视化制造过程项目管理与监控等5个子系统;在对各应用系统功能及数据交换进行需求分析的基础上,具体阐述了基于可扩展标记语言的信息集成的实现过程,包括基于可扩展标记语言的数据接口规范、接口处理工具和基于文档管理平台的集成方案。最后以模具企业中的实际生产过程验证了系统的集成应用。     

PDM环境下基于SolidWorks的变型设计及自动装配系统

在大批量定制环境下，基于PDM平台开发支持产品快速组合设计的变型设计系统，可明显地提高企业设计资源的重用，从而缩短订单产品的设计时间；在综述了系统平台的体系结构和运行流程后，概述了运行平台各子系统的主要功能；在此基础上详细阐述了SolidWorks系统与运行平台的集成、设计与工艺信息的集成、零部件的变型设计和产品模型图的自动装配技术。实践证明，在PDM框架下，通过三维CAD系统的API所开发的设计系统可明显地提高企业设计资源的重用，并缩短订单产品的设计时间。     

超声珩磨声振系统自振频率的理论和实验研究

如何获得超声振动系统的固有频率是超声珩磨系统设计时的一个关键问题。提出了解决这一问题的一种方法．即通过调整振子系统的结构尺寸以获得所要求的振动频率。通过与实验数据的比较。证明这种设计方法是可行的。