可靠性数字分析在风电机组控制系统中的应用

叙述了工程系统可靠性数字分析方法，给出了系统的可靠度、故障率、可靠性敏感度的计算公式和计算方法，并结合实际风电机组控制系统进行了可靠性计算分析，给出提高风电机组控制系统可靠性设计原则．     

基于BP神经网络对复杂机电系统可靠性的评估

针对传统的复杂机电系统可靠性的评估模型,基于统计理论建立近似模型,但模型误差较大,采用BP神经网络的方法建立工业机器人的复杂系统的可靠性评估模型.其中,电子元器件和机械件寿命分别服从指数分布和威布尔分布.然后根据每个件的失效率计算各件在不同工作时间下的可靠度和系统整体可靠度.数值仿真结果显示,BP可靠性评估模型与基本可靠性模型在工作时间下得到的可靠度值误差很小,验证了模型的准确性、可行性,同时也预测了该系统的可靠度.研究表明,采用该方法能实现由组成部件的可靠度预测整体的可靠度,提高了可靠性评估的精度,解决了基于统计理论分布模型解析表达式难于获得的问题,降低了模型复杂度.     

基于NARX神经网络的核电汽轮机超速保护系统可靠性实时预测

汽轮机超速保护系统可靠性预测是保障机组安全运行的重要方法之一.针对静态可靠性分析方法不适于系统有缓慢渐变故障的可靠性预测,提出一种GO法和NARX神经网络相结合的超速保护系统可靠性实时预测方法.该方法采用GO法计算系统可靠度,然后结合系统可靠度和状态参数,利用NARX神经网络的时间关联性,进行汽轮机超速保护系统可靠度实...     

基于改进FCEM的工业机器人可靠性分配与预测

针对工业机器人在缺乏故障信息的研发初期开展可靠性分配和预测时存在的不确定性问题,基于模糊数学理论,采用考虑多影响因素的模糊综合评价法(FCEM)对工业机器人进行可靠性分配与预测。为提高FCEM的评估效率,建立了基于最优最劣法(BWM)的FCEM,以增加判断结果的一致性和减小主观错误发生的可能性。根据工业机器人的工作原理和结构组成,确定工业机器人的单元集以及影响工业机器人可靠性分配和预测的因素集。将BWM运用到FCEM的比较过程中,以确定影响工业机器人可靠性分配和预测的因素权重。通过模糊综合运算求得工业机器人各子系统可靠性分配权重和可靠性预测修正因子,以此对工业机器人进行可靠性分配和预测。     

控制系统可靠性分析与设计

首先给出了控制系统可靠性的定义，分析了非维修及维修系统的工作状况，介绍了控制系统可靠性预测与分配及如何选择系统结构，确定系统相应的结构参数。论述了提高控制系统可靠性的方法及实际控制系统可靠性设计的技术原则，并针对具体实例讨论了系统可靠性设计。     

基于故障树结构函数的可靠性仿真

由于系统可靠性分析中的NP困难．传统方法在处理大型复杂可维修系统可靠性问题时将面临计算量过大的问题。提出了基于故障树结构函数的可靠性数值仿真方法．将大型复杂可维修系统的动态仿真过程分解为一系列静态过程．从而解决这一问题。某舰船平台系统可靠性计算表明．该方法对可靠性模型的适应性强．能显著减小计算量。     

风机系统可靠性分析

介绍了风机失效树的故障模型和进行概率计算的方法．通过建立风机系统的失效树，对风机系统进行可靠性分析。利用西门德勒斯法进行定性分析与定量计算，确定了整机可靠度，找出了系统的关键零部件，为提高系统可靠性提供了改进的途径。     

发电系统可靠性指标及其计算

发电系统传统地从概率、期望值、频率和持续时间几个指标衡量发电系统的可靠性,即电源充裕度．对发电系统传统可靠性指标及其计算方法进行了分析,并以IEEE-24RTS系统为例进行计算,分析影响和改善系统可靠性的因素,以期通过对传统指标和计算方法的剖析,为市场环境下可靠性问题分析提供依据．分析结果表明:可通过采用峰谷分时电价政策或进行合理有效的负荷管理,改变系统的负荷曲线形状,以期达到提高系统可靠性和经济运行的目的．     

通信网网络管理控制系统可靠性及其评价研究

通信网网络管理控制系统是典型的软件硬件结合的综合复杂系统,其可靠性对通信网起着至关重要的影响．提出了一种新的通信网网络管理控制系统可靠性分析和评价方法．采用层次分析法的思想把系统分解成分系统、中心、软/硬件系统和软/硬件模块等层次,根据失效判据分析情况建立相应串联、权联或n中取k表决冗余等可靠性模型．利用模块分析法得出软件系统可靠性并与硬件系统可靠性相综合得出中心的可靠性,自下而上,最终得到全系统软硬件综合可靠性．给出了系统可靠性综合分析与评价流程,最后通过实例仿真验证了可靠性分析和评价方法的正确性．     

工业给水系统可靠性分析与设计研究

通过对给水管网水力计算分析、管网优化设计和可靠性设计的研究与探讨,提出了给水系统可靠性设计的数学模型和解法,为工业给水管网依据可靠性要求设计和改建扩建提供了途径．     

喷射钢纤维混凝土机器人的研究与实现

该机器人是完成喷射钢纤维混凝土作业的新型机器人。介绍了其整体结构、动作原理。并阐述了机器人液压系统和电控系统的总体设计方案,以及电控系统可靠性设计的实施途径。最后介绍了发明及创新点。实践证明,该机器人具有很高的可靠性和稳定性,完全满足喷钢纤维混凝土工艺要求。     

基于航迹关联的足球机器人视觉系统的改进

为了提高足球机器人视觉系统的识别速度、精度和适应性,以航迹关联的基本技术为指导,结合足球和足球机器人的模型,提出基于航迹关联的半自主足球机器人视觉系统的一种改进方法,利用航迹预测、航迹关联和航迹检测对目标进行跟踪．实验表明该方法简单、有效,满足实时视觉系统的要求．     

Confined spaces path following for cable-driven snake robots with prediction lookup and interpolation algorithms

While cable-driven snake robots are promising in exploring confined spaces, their hyper-redundancy makes the collision-free motion planning difficult. In this paper, by combining the prediction lookup and interpolation algorithms, we present a new path following method for cable-driven snake robots to high-efficiently slither into complex terrains along a desired path. In our method, we first discretize the desired path into points, and develop the prediction lookup algorithm to efficiently find the points matched with joints of the robot. According to geometric relations between the prediction lookup results and link length of the robot, we develop the interpolation algorithm to reduce the tracking errors caused by the discretization. Finally, simulations and experiments of inspections in two confined spaces including the obstacle array and pipe tank system are performed on our custom-built 25 degree of freedoms (DOFs) cable-driven snake robot. The results demonstrate that the presented method can successfully navigate our snake robot into confined spaces with high computational efficiency and good accuracy, which well verifies effectiveness of our development.     

Anti-Windup Control Strategy of Drive System for Humanoid Robot Arm Joint

To address the problems of torque limit and controller saturation in the control of robot arm joint,an anti-windup control strategy is proposed for a humanoid robot arm,which is based on the integral state prediction under the direct torque control system of brushless DC motor.First,the arm joint of the humanoid robot is modelled.Then the speed controller model and the influence of the initial value of the integral element on the system are analyzed.On the basis of the traditional anti-windup controller,an integral state estimator is set up.Under the condition of different load torques and the given speed,the integral steady-state value is estimated.Therefore the accumulation of the speed error terminates when the integrator reaches saturation.Then the predicted integral steady-state value is used as the initial value of the regulator to enter the linear region to make the system achieve the purpose of anti-windup.The simulation results demonstrate that the control strategy for the humanoid robot arm joint based on integral state prediction can play the role of anti-wind-up and suppress the overshoot of the system effectively.The system has a good dynamic performance.     

运动状态下柔性关节机器人振动环境预测

为研究柔性关节机器人运动状态下的振动特性,提出一种机构振动环境预测新方法. 以3自由度单臂机器人系统为研究对象,将结构中的行波理论与机器人关节旋转变换矩阵相结合,通过各结点力平衡及位移边界条件,建立机构系统在运动状态下的环境预测模型. 对运动状态下的机器人系统进行振动实验,结果表明本文方法可行.     

基于S3C44B0X仿人机器人控制系统的设计

目前,国内普遍采用单片机或DSP作为控制系统的微处理器来实现仿人机器人的控制.用单片机或DSP控制机器人时占用接口资源较多,所需外围元器件也较多,对整个系统的稳定性和可靠性有较大影响.因此,基于S3C44B0X微处理器设计了一个结构开放、模块化、实时性好的仿人机器人控制系统,把每一对左右对称的关节作为控制对象,这样,机器人的动作具有较好的协调性.然后,通过实验得到机器人各姿势下的参数,最终成功实现了仿人机器人的控制.结果表明,提出的设计方案是可行的,基于S3C44B0X的仿人机器人控制系统在速度、功耗、体积、可扩展性、稳定性方面有一定的优势,具有广阔的发展空间.     

基于二型模糊大脑情感学习控制器的双足机器人容错控制研究

为提高双足机器人行走的控制精度,提出利用二型模糊大脑情感学习控制器对双足机器人进行容错控制.该方法利用控制器的非线性估计模块估计双足机器人的系统故障和建模误差信息,并由计算转矩控制器和鲁棒控制器实现容错控制以解决外部扰动引起的系统不稳定问题.利用Matlab对两个案例进行仿真结果表明,该方法在双足机器人出现系统故障和外部出现扰动的情况下,仍能良好地估计出控制器的输入值,使双足机器人正常运行.因此,该方法对提高双足机器人的容错控制精度及轨迹跟踪的可靠性具有很好的参考价值.     

Extremum response surface method of reliability analysis on two-link flexible robot manipulator

In order to present a new method for analyzing the reliability of a two-link flexible robot manipulator, Lagrange dynamics differential equations of the two-link flexible robot manipulator were established by using the integrated modal method and the multi-body system dynamics method. By using the Monte Carlo method, the random sample values of the dynamic parameters were obtained and Lagrange dynamics differential equations were solved for each random sample value which revealed their displacement, speed and acceleration. On this basis, dynamic stresses and deformations were obtained. By taking the maximum values of the stresses and the deformations as output responses and the random sample values of dynamic parameters as input quantities, extremum response surface functions were established. A number of random samples were then obtained by using the Monte Carlo method and then the reliability was analyzed by using the extremum response surface method. The results show that the extremum response surface method is an efficient and fast reliability analysis method with high-accuracy for the two-link flexible robot manipulator.     

两种便携式弧焊机器人系统可靠度优化分配方法

系统可靠度的合理分配对整个系统的可靠性设计至关重要,而复杂系统可靠度优化分配所建立的非线性数学模型难以求解,针对这一问题,利用大系统理论的递阶协调策略的两种基本形式目标协调法和混合协调法,对便携式弧焊机器人系统可靠度的优化分配进行求解,取得满意的效果,由此证明递阶协调是一种非常有效的系统可靠度优化分配的求解方法．