柔性驱动对旋转冲击运动的控制

对旋转机械,用柔性联接驱动代替刚性联接驱动。建立了旋转系统运动与柔性联轴器参数的关系。通过对柔性联轴器扭转响应和旋转系统扭转冲击响应的计算分析,发现旋转系统冲击角加速度随柔性联轴器阻尼的增大而减小,随柔性联轴器扭转刚度的减小而减小。说明在旋转系统其他参数不变的情况下,可通过调整柔性连轴器的扭转刚度和阻尼达到对旋转系统冲击运动的控制。     

柔性冲击、柔性冲击器及柔性冲击系统

提出了一种基于微机控制、可实现柔性配流的新型冲击器工作原理。新型冲击器可实现冲击能与冲击频率的独立无级调节，具有时间、空间、环境、互换、软件等多种柔性品质。提出了柔性冲击及柔性冲击系统的概念，指出了柔性冲击系统的基本组成模式。     

消除柔性系统残留振荡有限冲击控制研究

将时滞滤波器用于具有刚性模态的柔性系统中，可以抑制残留振荡，但容易产生冲击运动。为了降低运动冲击，对控制信号的时间变化率加以限制，设计有限冲击指令，同时将最小最大优化思想引入时滞滤波器的设计中，提出一种新型控制器——有限冲击时滞控制器。计算机仿真和试验结果表明，这一控制器能降低振荡的最大幅值．在一个振荡周期内有效抑制残留振荡;在系统参数变化范围内，控制器的复数零点能有效抵消系统的极点，因此有更强的鲁棒性；与常用的时滞滤波器相比，能抑制控制信号的高频成分，降低未建模动态激励和运动冲击。     

柔性液压冲击系统

液压冲击器对工作对象变化的适应能力称为冲击器柔性。现行液压冲击器以行程反馈原理来工作,由于体积及加工工艺的限制,冲击能只能在2-3挡范围内调节,且调节时需要停机。这样既不能提高工作效率,又不能实时、精确地根据冲击对象的物理性质(硬度、块度)来调节冲击参数,其柔性品质很低。研究具有自适应能力和柔性冲击能力的液压冲击器是冲击机械研究中的一个前沿性问题。基于压力反馈的氮爆式冲击器,利用活塞的冲击反弹特性实现对冲击对象性质的判断,并通过计算机控制由柔性配流系统实现冲击能与冲击频率的独立无级调节,可达到柔性冲击的效果。试验表明,柔性液压冲击系统具有时间、空间和环境等多种柔性品质。     

柔性装配系统单元控制模型浅析

柔性装配系统单元控制模型浅析赵涛齐二石（天津大学管理学院）１引言当今企业外部环境的频繁变化使得企业不断引进和开发新产品，以扩大其市场份额，增强竞争能力。近年来，由于计算机技术的飞速发展，使得柔性装配系统（ＦｌｅｘｉｂｌｅＡｓｅｍｂｌｙＳｙｓｔｅｍ－...     

柔性生产系统布局与生产周期改善

通过研究车间内设备的布局,特别是针对不同生产流程的多种产品的生产线研究,可以有效地组织车间生产的流程,优化生产的物流路径,减少生产线之间的运输和在线库存,最终缩短产品的生产周期并提高增值活动的比例.     

新型旋转冲击动力头机械设计

为提高破碎动力头工作效率,在研究冲击破碎机理的基础上,通过岩石冲击破碎动力学试验分析,应用能量传递守恒原理,开发设计了一种新型的具有旋转冲击功能特征的液、气压混合冲击破碎机械,其创新之处是该机械打破传统的单作用直线冲击破碎观念,通过增加液压旋转冲击机构,实现钎杆冲击时既产生轴向冲击力又产生径向离心力的合成冲击效果,达到了更加高效的破碎目的,该设计获得国家发明专利。     

旋转运动柔性悬臂梁的动力特性及振动主动控制研究

摘　要:对旋转运动下柔性悬臂梁的动力特性和振动主动控制进行了研究。研究中考虑了 2种动力学模型:零次近似模型和一次近似模型。重点通过算例揭示 2种模型之间的巨大差异以及最优控制方法的有效性。算例结果表明,无控制时,零次近似模型只适用于较小旋转角速度时的情况;对于施加控制的情况,该模型的适用范围可放宽许多。一次近似模型不但能适用于较小角速度的情况,而且能够适用于较大角速度时的情况,且适用于无控制或有控制时的情况。最优控制方法能够使非惯性系下柔性梁的振动得到完全镇定。     

小波包分析在旋转机械冲击故障诊断中的应用研究

小波理论在工程中应用的特点之一是能对信号进行多维多分辨率分解及重构,能够用于提取信号的一些特征成份。基于这一优点,本文将小波包分解及重构理论应用于旋转机械冲击故障信号的处理,通过对试验数据的分析,得到了清晰、直观的系统冲击响应成份,与同时测得的声发射信号相对照,说明这一方法是有效的。     

一种旋转机械的混沌运动及其控制

对地面夯实机构简化为机座安装在弹性支撑上的偏心转子的混沌运动和混沌控制问题进行了研究。研究表明,随着偏心质量的等效转子转动角速度的增加,系统经历了由倍周期分岔进入混沌,再由混沌到周期的运动状态演变过程。为控制系统的混沌运动,提出了基于混沌边缘确定控制器的设计参数的方法。方法的核心是将控制器的设计参数作为系统的参数,确定出系统的混沌边缘,由系统的混沌边缘直接确定出控制器的设计参数。以比例—微分控制器和相位控制器的设计说明了提出方法的具体步骤和有效性。     

基于改进谐波小波包的柔性薄壁轴承背景周期性冲击分离

柔性薄壁轴承是一种特殊的轴承,其内外圈是椭圆,在旋转时椭圆的长、短轴会对轴承产生一种周期性冲击,这种周期性冲击和轴承元件的故障周期性冲击混合在一起,对故障周期性冲击是一种极大的干扰。为消除这种干扰,通过分析椭圆长短轴引起的周期性冲击的特点,结合谐波小波的盒形频率特性,提出一种改进的谐波小波包来消除这种周期性冲击。普通谐波小波包的子带频率范围是根据分解层数确定的,而改进的谐波小波包的各个子带频率范围则针对椭圆长短轴引起的周期性冲击的频率分布特点而设计,可以有效地提取到这种冲击的每一个谐波分量,从而可准确地分离出整个周期性冲击。对实际柔性薄壁轴承振动信号的处理结果表明,改进的谐波小波包从混合的复杂周期性冲击中准确地分离出了椭圆长短轴引起的周期性冲击,而故障周期性冲击却被完好保留,从而消除背景周期性冲击的影响,实现对柔性薄壁轴承损伤的正确识别。     

轴向载荷作用下细长柔性旋转梁横向振动响应分析

将水平井柔性钻柱简化为轴向载荷作用下的细长柔性梁,建立了考虑几何大变形的非线性动力学方程,并且利用多重尺度法得到了柔性梁横向振动的平均方程。因钻柱转速和轴向力是影响钻柱振动的两个主要参数,故用改变转速的方法来对平均方程进行非线性动力学响应分析,给出了一阶、二阶模态下钻柱随转速变化的分叉图和不同转速下的相图。分析结果表明,系统响应经历了从周期到混沌再到二倍周期的变化过程,振动幅值有跳变现象出现,在共振条件下,柔性旋转梁振动幅值是有限值,并非无穷大,当轴向力发生变化时,可以通过控制转速变化达到定性、定量地控制柔性钻柱横向振动的目的。     

闭环柔性多体系统的多点撞击问题

用于结构方法和单向递推组集方法研究闭环的柔性多体系统的多点撞击问题。在撞击过程中,在切割铰中增加撞击铰,导出了以铰坐标和柔性体模态坐标为系统广义坐标的闭环柔性多体系统在撞击阶段的动力学方程。利用相对坐标下约束方程的Ｌａｇｒａｎｇｅ乘子和利用绝对坐标下约束方程的Ｌａ－ｇｒａｎｇｅ乘子相等的关系求出切割铰的约束力,即撞击力。提出了撞击铰的切换方法。计算了卫星太阳电池卫帆板展开锁定时帆板之间多个接触处撞     

基于机械臂位姿变换的柔性负载伺服驱动系统控制策略

伺服驱动系统的柔性负载端转动惯量等参数随柔性机械臂位姿变化而变化,进而影响伺服驱动系统电动机输出端转速。为降低电动机输出端速度波动,采用极点配置的方法设计伺服驱动系统转速环PI控制器参数,该参数的选择随柔性机械臂位姿变化而变化,从而使伺服驱动系统在不同位姿下获得良好的动态响应特性,避免机械谐振发生。首先根据连续体振动理论和拉格朗日原理建立了柔性负载伺服驱动系统动力学模型,并通过状态方程求得电动机转速到柔性负载驱动转矩的传递函数。将变参数PI控制策略应用于伺服驱动系统转速环控制中,分析了柔性负载对转速环的控制特性的影响,采用极点配置的方法设计控制器参数。接下来分别采用相同幅值、相同阻尼系数、相同实部3种极点配置策略设计控制器参数。讨论了这3种极点配置策略不同参数对系统谐振峰值、谐振频率和带宽的影响。最后通过数值仿真分析表明:伺服驱动系统等效柔性负载参数与机械臂的位姿有关;柔性负载回转半径、转动惯量较大的情况,不适宜使用相同实部的极点配置方法,但其余两种方法可通过适当选择参数使电动机输出转速波动程度减小。     

基于PMAC的飞机柔性工装控制系统

提出了一种基于PMAC的飞机壁板组件的柔性工装控制系统设计,它具有很强的扩展性和移植性。本文详尽说明了系统的组成,并介绍了硬件和软件设计方法。实验证明,基于PMAC的柔性工装控制系统对飞机壁板件实现柔性装配有非常重要的指导意义。     

基于触摸屏的柔性生产线物流运输控制系统的设计

基于柔性生产线中立体仓库和运输小车的结构及其可视化控制的要求,设计并实现了功能强大、界面友好的控制系统。控制系统硬件主要基于西门子SIMATICs7200系列可编程逻辑控制器（programmable logic controller, PLC ）,同时引入人机界面友好的触摸屏eview—MT5000;软件分别选用西门子Step7编程软件和EV5000触摸屏编程软件。控制系统经实验室模拟柔性生产线测试,结果表明设计的控制系统运行稳定可靠,实现了对立体仓库系统和运输小车的实时监视和控制。     

基于PLC的柔性生产线送料机械手控制系统设计

介绍了柔性生产线送料机械手的液压系统、PLC控制系统的设计,以及控制界面触摸屏的界面设计与仿真.实践证明设计合理、性能可靠,达到了预期的目的.     

超声电机直驱的电动物镜控制方法

针对超声电机直接驱动的显微镜物镜为满足系统整体结构紧凑、快速和准确定位的需求,采用小型光电耦合器设计了位置检测传感器,配合遮挡片实现了物镜位置和物镜转换器运动方向的检测。采用传统比例-积分-微分控制(proportion-integral-derivative control,简称PID)和模糊控制提出了并行切换控制策略,将两者结合建立了宏微相融合的预测控制方法,实现了物镜转换器的高精度、快速切换控制。在嵌入式控制系统中实现了所设计的控制算法和策略,并进行了物镜自动切换控制实验。实验结果显示,采用笔者提出的定位结构和控制方法,电动物镜转换器的重复定位误差小于0.015°,定位时间小于3s,满足自动显微镜系统中对电动物镜转换器重复定位精度的要求。     

水下柔性驱动小车受限运动控制研究

针对一种水下柔性驱动轮式小车进行了小车在水下受限空间中的运动控制研究,在特定控制任务的要求下,提出了一种基于F+PID 模糊切换控制的复合速度控制策略。该策略利用模糊控制方法,克服柔性牵引机构及液压系统中存在的柔性变负载、参数时变以及滞后非线性等难点, 同时结合常规PID算法进行切换控制,消除了系统静差及盲区,弥补了模糊控制方法中存在的稳态精度不高的缺陷。另外,针对小车稳定运行阶段出现的冲击变负载,增加冲击补偿控制,有效削弱了小车速度抖振,提高了鲁棒性。全数字仿真及半实物仿真结果表明了该方法的可行性。     

电液伺服泵控系统柔性传动比理论研究

电液伺服泵控系统具有高效节能、高功重比和环境友好等技术优点,但受诸多非线性因素的影响,系统传动特性表现出极强的非线性。通过深入研究电液伺服泵控系统的传动特性,提出柔性传动比理论,建立电液伺服泵控系统的数学模型,得到伺服电机-定量泵-液压缸之间的柔性传动比规律。对柔性传动比应用进行研究,提出基于广义排量的压力控制策略。搭建系统柔性传动比仿真与试验平台,对柔性传动比理论应用进行仿真和试验研究。研究结果表明,柔性传动比理论的应用对压力控制具有良好的控制效果,将为电液伺服泵控系统的工程推广与应用奠定良好的基础。