火箭喷管运动视觉测试精度的校准与实验

基于新型双轴摇摆直线升降运动校准装置,提出了一种喷管运动视觉测量系统的校准方法。首先,将校准装置提供的摆心、摆角的标准值与视觉测量系统的测量值在空间上对应起来,通过校准装置提供给喷管模型2次不同轴的摆动,推导出视觉运动测量系统的世界坐标系与喷管摆角坐标系之间的位姿关系。然后求解出二者位姿矩阵和平移向量,在视觉运动测量系统中建立喷管的摆角坐标系;通过时间同步系统向校准装置和视觉运动测量系统发送同步时间基准信号和同步触发信号,同步二者的采样时间,实现标准值与测量值在时间上的对应关系,完成摆动动态数据的直接比较。最后对喷管运动视觉测量系统进行了校准实验,分析了喷管在±12°的摆动空间内不同位置的摆心、摆角的测量误差。实验结果表明,在运动范围内摆角的最大测量误差为0.093°,摆心的最大测量误差为0.832mm。     

单向驱动非圆齿轮差动轮系实现可调摆幅输出的研究

提出了一种单向驱动非圆齿轮——圆齿轮差动轮系实现可调摆幅输出的方案;讨论了非圆齿轮不出现凹形的条件,并在此条件下设计出合适的非圆齿轮节曲线及非圆齿轮差动轮系;通过仿真分析合理改变单向伺服驱动输入运动规律可获得不同摆动幅值的输出,尤其是摆动中心运动的摆动输出,以达到伺服电机直接单向驱动便能实现摆幅可调输出的目的。     

摆动推杆盘形凸轮机构运动精度可靠性分析

运用多种误差分析方法,从机构运动学角度,研究了摆动推杆盘形凸轮机构在考虑基本尺寸误差、运动副间隙及凸轮和滚子表面被磨损三种情况下的摆杆摆角误差的计算方法。以可靠性工程和概率论理论为基础,将各种原始误差均视为随机变量,建立了综合考虑各项误差的机构运动精度可靠性分析模型,提出了相应的摆动推杆盘形凸轮机构运动精度的可靠性分析和计算方法。     

新型圆柱凸轮机构

通过化移动为摆动，提出了一种能够逐点连续地按照给定的运动规律精确摆动，并且摆角基本不受限制的新型圆柱凸轮机构。     

圆柱摆动凸轮机构的摆角误差分析及正确设计

<正> 圆柱摆动凸轮是轻工、自动机械和机床行业中广泛使用一种机构,但这种摆动凸轮机构在摆杆摆动的过程中会出现摆角运动规律“失真”,即出现过大的摆角误差。文献[1]、[2]均采用两种措施来减小摆角误差,一是限制摆杆的摆角,二是通过摆杆和圆柱凸轮的合理布置方案来达到减小摆角误差,这虽然能减小摆角误差,但始终没有消除误差,而且瞬时误差无法进行定量分析。本文从理论上分析了摆角误差产生的原     

扩大摆角的机构——《机构选型基础》之四

前面已述及,在曲柄摇杆机构和摆动导杆机构中,由于分别受到压力角和运动平稳性等条件的限制,所以这些机构从动杆的摆角ψ一般为ψ≤60°～100°。在凸轮机构中从动杆摆角ψ通常还比上值更小些。但是,在工程上往往需要从动杆实现更大的摆角,如在缝纫机的摆梭机构中要求梭芯摆动200°左右,而在袜机针简往复转动机构中摆角竟达360°。在这种情况下,我们就需采用扩大摆角的机构,常见有两种类型:一种为利用连杆机构扩大摆角;另一种为利用齿轮机构扩大摆角。下面分别讨论之。一、利用连杆机构扩大摆角1.导杆机构图1a所示为缝纫机的摆梭机构,其中ABCD为曲柄摇杆机构,DEF为导杆机构;当主动曲柄AB连续回     

基于输入整形的回转式起重机吊摆系统防摆控制器的设计与分析

针对回转式起重机吊摆系统的摆动特征,设计了适合吊摆系统的ZVD输入整形防摆控制器,并在MATLAB/Simulink环境中对基于输入整形防摆控制器的吊摆系统模型进行了回转及俯仰运动的仿真分析。通过整形前和整形后系统在相应运动情况下吊重摆动幅度的对比,验证了输入整形防摆控制器在抑制海上集成转载平台起重机吊重摆动方面的有效性。     

两次步进预置北限幅设计

针对陀螺经纬仪存在限幅效率低的工程问题,设计了一种两次步进预置北限幅方案。介绍了传统步进限幅方法原理,分析了陀螺摆动平衡位与静摆零位的关系。将传统步进限幅法中的静摆零位跟踪更改为平衡位跟踪,通过两次步进使陀螺主轴摆动迅速限幅并以小摆角在真北附近运动。推导了两次步进转动角度及时刻的数学公式,分析了误差因素,并针对不同的摆幅和悬挂带扭转系数与陀螺力矩系数的比值进行了仿真运算。采用该方法改进了一个陀螺经纬仪的限幅,实验结果表明,该方法能在一个陀螺不跟踪摆动周期内完成限幅,限幅精度达到1′。提出的限幅方法保留了传统步进限幅法不需要增加系统硬件的优点;提高了限幅效率,满足工程应用对寻北时间和精度的要求。     

基于机器视觉的柔性接头摆心飘移检测系统的研究

研究一种基于机器视觉的柔性接头平面摆动摆心飘移测试系统。所述系统包括相机支架、标志物、图像处理模块、摆心计算模块、结果处理模块、工业相机、数据接口、工业计算机及其他辅助装置。两个标志物几何中心定位在与被测摆动体中心线成一定角度的直线上,标志物随摆动体摆动时,工业相机对摆动体进行连续图像采样,图像数据通过数据接口传输给工业计算机,图像处理模块对图像进行去噪、背景剪除、标志物定位操作,获取标志物在测试系统坐标系的平面坐标,摆心计算模块依据数学模型计算得出两次图像采样区间的平均摆心来逼近摆动体运动过程中的瞬时摆心,结果处理模块对摆心飘移曲线进行直观有效的显示与记录。最后通过仿真和实验验证了使用该测试系统所测试的物体摆心检测精度达0.5%左右。     

摆式陀螺速度检测法全方位快速预定向

为克服国内摆式陀螺寻北仪对初始架设方位要求严格,难以实现全方位寻北的不足,通过对其大偏北角运动规律的分析,提出了一种基于摆速检测的全方位快速预定向方法.运用欧拉动力学方程建立摆式陀螺大偏北角运动方程;运用相平面法分析了其全局运动规律,运用修正的谐波平衡法求得周期摆动的近似解析解;然后根据求得的近似解析解分析了灵敏部摆动速度和摆动周期的变化规律,提出采用最大摆动速度检测法实现全方位预定向,并通过降低陀螺马达转速缩短寻北时间;最后设计了实现方案,并进行了初步试验验证.分析和试验结果表明,该方法能在2 min内实现任意初始架设方位预定向,预定向后灵敏部主轴方位角最大不超过5°.该方法对实现摆式陀螺全方位快速寻北具有重要意义.     

应用于起重机稳钩控制的自适应神经模糊推理系统

提出一种基于自适应神经模糊推理系统（ANFIS）的控制方法应用于起重机的稳钩控制,该方法采用反向传播算法（BP）和最小二乘算法（LS）的混合算法对小车—吊重系统样本数据进行学习,调整各变量的隶属度函数,自动产生模糊规则。仿真结果表明,这种控制方法对小车—吊重系统的摇摆角度和小车位置的控制过程具有良好的动态性能和较强的鲁棒性能,说明了自适应神经模糊推理系统在起重机稳钩控制中的有效性。     

基于遗传算法的塔式起重机定位和防摆研究

塔机是工业生产和建筑工程不可缺的起重机械.以往起重机定位和防摆控制算法常采用模糊控制等方法,由于不能在线修正模糊规则来适应控制对象的复杂变化,存在控制精度不高、工作效率低等缺点.提出基于遗传算法PID整定的起重机控制策略,具有简单易读、易于调试的优点.与传统方法相比,该算法具有更好的控制效果,并在Simulink仿真平台上验证了系统的可行性.     

基于齐次坐标变换的塔式起重机综合运动误差建模

通过研究塔式起重机各工作机构的结构形式和运行方式,分析了各工作机构的运动误差;在塔式起重机各工作机构上建立局部坐标系,使用齐次坐标变换法建立了塔式起重机的综合运动误差模型。所建模型不仅为塔式起重机各工作机构机械优化设计提供了理论依据,还为今后塔式起重机运动误差控制指明了方向。     

龙门起重机的模糊滑模定位与防摆控制

提出了一种龙门起重机模糊滑模定位与防摆控制方案。考虑吊绳绳长的变化,把龙门起重机系统简化为三个多输入子系统,定义了四个滑模面,设计了模糊滑模控制器,使得起重机小车能快速精确到达期望位置,在负载快速提升和下降过程中抑制重物的摆动,并能准确跟踪吊绳绳长的变化,实现控制目标,提高生产效率,同时系统能快速到达滑平面,改善控制系统的性能。仿真结果证明了该控制方案的正确性和有效性。     

基于模糊PID控制的塔式起重机自动配重系统

为了保证塔式起重机的安全稳定运行,避免其倒塌造成的人员伤亡和财产损失,以可编程序控制器PLC为控制核心,采用一体化拉压传感器进行信号采集,采用模糊PID在线参数自整定的控制方法,根据信号偏差的大小对配重进行迅速调整,保证横梁两端吊物与配重的平衡性,同时还可对超载重物进行声光报警,大大提高塔式起重机的施工安全系数,并延长其使用寿命。     

基于模糊自适应PID控制的桥式起重机定位防摆研究

指出了一种基于模糊自适应PID控制的桥式起重机定位和防摆方法,通过找出偏差和偏差变化率与PID控制器3个参数之间的模糊关系,在运行中跟踪误差信号来动态改变控制器参数,以满足不同的偏差和偏差变化率对控制参数的不同要求,从而使被控对象有良好的动静性能。仿真结果表明了该方法的可行性及较好的鲁棒性。     

基于模糊控制的桥式起重机抓斗的防摆控制研究

针对起重机模型的非线性和不确定性，设计了一种基于模糊的起重机的定位和防摆控制方法，利用2个模糊控制器对小车的位置和负载的摆动分别进行控制。与线性二次型最优控制（LQR）进行了比较，表明了该方法的良好性能，且该方法对不同的绳长和负载有着较好的鲁棒性。     

集装箱桥吊多模型参考切换双闭环防摇控制

从货柜船上快速装载或卸载集装箱时,由于存在未建模动态和风扰,实际对象总存在一定的残余摆动.为了提高小车迅速消除集装箱摆动的能力,提出一种以事件驱动为切换规则的多模型参考切换双闭环防摇控制算法.通过分析吊具摆角与小车运行加减速之间的关系,运用拉格朗日方程建立桥吊防摇系统的数学模型.由摄像头和反光板组成的机器视觉系统将检测...     

基于遗传算法的三维起重机滑模控制方法研究

针对由5个非线性2阶常微分方程构成的三维起重机模型,采用滑模变结构方法设计控制器,从整体上同时对起重机大车、小车的位置和负载摆角进行控制。并利用遗传算法对其参数进行优化,减小了系统的抖振,实现了系统的精确定位和防摆。仿真表明了该控制方法的有效性。     

采用可编程逻辑控制器的大型物体三维扫描重建

本文提出了一种新颖且实用的三维重建系统,以获取大型物体的三维数据。文中对该系统的组成以及所采用的方法和原理进行了研究。该系统由一个基于红外的三维扫描仪、两个导轨和一个基于PLC(可编程逻辑控制器)模块的高精度运动控制系统组成。运动控制系统控制安装在导轨上的三维扫描仪做匀速运动;三维扫描仪向物体投射红外线,并重建物体上所投射的红外线段;接着,系统根据三维扫描仪的运动速度,拼接局部重建数据,最终获得大型物体完整的三维重建数据。实验结果表明:与基于激光测距拼接的方法相比,该方法的测量速度约提高了7倍,测量精度约提高了2.5倍。基本满足工业生产中大型物体自动三维重建的稳定可靠、精度高、速度快等要求。