体能运动训练器低频振动参数调节方法

由于运动员的体能训练效果直接受体能运动训练器低频振动参数的影响,为了有效控制训练器的协调性能,提出了体能运动训练器低频振动参数调节方法。通过计算振动片截面弯矩,创建振动方程组,设定低频振动参数,采用振幅放大比,衡量参数振动幅度,运用等效质量法,推导出参数振动结果。将参数对应结构模式代入遗传算法编码中,利用时间幅值与振动参数调节的时间阈值,组建适应度函数。通过振动衰退曲线,描述参数失控状态,使用修补方法校准参数不可行解,实现低频振动参数调节。实验结果表明,所提方法能够有效降低训练中出现的低频振动概率,提高训练器协调性能,达到高效体能训练效果。     

PHEV驱动模式切换的分阶段子控制器协调控制

为了减弱并联式混合动力汽车在驱动模式切换过程中的冲击度,提出了分阶段子控制器协同控制方法.介绍了混合动力汽车动力总成系统;将切换过程划分为3个子阶段,根据不同控制对象和目标分别设计子控制器,制定了子控制器切换控制方案.在离合器分离阶段,以离合器两端误差为控制对象,设计了智能算法整定参数的PI控制器,实现切换过程中发动机...     

多功能体能运动训练器PMAC多轴控制方法

针对当前PMAC多轴控制方法未考虑预补偿多轴轮廓误差,导致多轴控制延误以及控制误差较大,容错率下降的问题。提出多功能体能运动训练器PMAC多轴控制方法。通过多轴轮廓误差模型,采用辨识传递函数对实际位置进行预测,完成轮廓误差的预补偿。利用浮动坐标系描述方法,构建多功能体能运动训练器的拉格朗日动力学模型,通过模糊推理中的模糊规则自适应,调整PMAC多轴控制器控制参数。采用自适应学习算法,计算隶属度函数参数,确定输入数据和输出数据,实现多功能体能运动训练器PMAC多轴控制。实验结果表明,所提方法的控制误差较小,能够有效降低控制延误,提升容错率。     

新型并联式混合动力汽车模式切换协调控制

针对一种基于行星齿轮机构的新型并联式混合动力汽车,以实现整车系统效率最优为目标,对混合动力系统工作模式区域进行划分,制定出整车能量分配策略。研究了各工作模式切换之间的扭矩协调控制算法,并进行了驱动工况仿真分析。结果表明,综合了系统效率最优的能量分配策略与协调控制算法既能优化动力系统效率,又能够有效提高混合动力汽车模式切换过程中动力传递的平稳性。     

增程式电动汽车增程器转速切换/功率跟随协调控制

针对电动汽车增程器系统中的发动机、发电机协调控制问题,提出了一种转速切换/功率跟随增程器协调控制策略。首先根据发动机的最佳制动燃油消耗率曲线设计了发动机的功率-转速切换表。然后,分别设计了基于发动机平均值模型的发动机转速二阶滑模控制系统和基于电压定向直接功率控制的PWM整流器功率控制系统。通过对发动机转速和PWM整流器输出功率的闭环控制,使发动机沿着最佳制动燃油消耗率曲线运行。最后,在AVL Cruise和MATLAB/Simulink仿真环境下搭建了系统的联合仿真模型,仿真结果从增程器功率跟随效果,发动机转速控制效果,动力电池电压、电流和SOC波动范围以及发动机工作点分布等方面验证了该策略的有效性。     

分布式电动汽车协调控制方法研究

针对分布式电动汽车稳定性控制问题,提出了分布式电动汽车的横摆力矩控制与主动转向协调控制策略。采用分层控制的思想,输入信号层设计线性二自由度模型,根据车辆状态求解横摆角速度与质心侧偏角期望值。决策控制层应用模糊理论设计两输入两输出模糊控制器。分配执行层针对车速的不同设计四轮转向策略。选取单移线和双移线仿真工况,通过MATLAB/Simulink与CarSim联合仿真对控制策略进行了验证。结果表明：横摆力矩控制与主动转向协调控制策略能够有效改善汽车操纵稳定性和提高汽车行驶安全性。     

穿戴式机器人的协调控制方法及其运动辅助机理

为改善穿戴式机器人在运动辅助过程中的人机交互柔顺性,提出了一种以中枢模式发生器(CPG)为核心的协调控制方法,利用CPG自激行为和对外交流的特性获得理想的主/从关节目标轨迹,规避了运动学和动力学逆解算。结合仿真分析和物理实验研究,阐明了所提控制方法及其运动辅助机理、停止再运动等柔性运动产生机理。结果表明,该协调控制方法具有运动辅助效果,CPG自激行为和对外交流的特性可以获得理想的主/从关节目标轨迹,且CPG的衰减停振特性能够方便地生成停止再运动等柔性运动,极大地改善了机器人的人机交互柔顺性。     

混合动力船舶模式切换过程力矩协调控制

针对混合动力船舶的模式切换过程中可能出现的扭转波动,传动轴剧烈冲击和离合器过度磨损问题,提出基于模型参考控制(MRC)的力矩协调控制策略。首先建立动力传动系统动力学模型,基于此推导出电机单独推进模式的动力学模型,并作为参考模型;然后设计MRC力矩协调控制策略。仿真结果表明,与传统的模式切换方式相比,MRC控制可改善动力中断和轴系剧烈冲击,而且显著减小离合器滑摩功。敏感性分析给出了外部干扰和执行机构噪声对控制品质的影响。     

可控轴与不可控轴间的协调控制方法的应用研究

为在某些经济型数控机床上实现较复杂的型面加工,基于开放式数控系统,利用运动控制器的时基触发功能,实现系统中的位置可控轴与不可控轴间灵活的协调控制。     

连续挤压设备的机构运动计算机模拟

介绍了利用Solidworks新增的物理模拟功能在某型连续挤压机三维模型上进行运动分析的方法和过程,分析了运动分析的可行性和分析结果的可信性。     

基于 sEMG 的下肢连续运动切换态实时识别方法

在外骨骼与人进行自然人机交互(HRI)过程中,准确快速地识别下肢连续运动中的切换态至关重要。 切换态 sEMG 信 号即包含切换前后运动信息,又包含切换的瞬态信息,难以直接用于识别。 为了快速准确地识别切换态,本文提出了 FMICMD-LACNN 的实时识别方法。 提出了自适应多分量瞬时频率估计方法来提升多元本征线性调频模态分解(MICMD)计算效率,提 出了分量能量惩罚因子提高 MICMD 分解精度,从而形成了快速多元本征调频模态分解(FMICMD)算法。 针对 FMICMD 分解后 sEMG 信号,构建了 LACNN 识别模型,实现了快速且准确的切换态识别。 本研究采集了 10 名受试者 8 种常见下肢连续运动切 换态下的 sEMG 信号进行实验验证。 结果表明,对于这 8 种切换态,该方法平均识别准确率为 98. 35% ,平均识别时间仅约 8 ms,均优于 CNN-LSTM、E2CNN 以及 CNN-BiLSTM 方法。 该方法具有较高的准确率和实时性,能够满足外骨骼与人体快速自 然交互的需求。     

基于T-S模型的最优模糊多模型切换控制

针对传统控制方法鲁棒性不强以及配置极点复杂的问题,本文中提出了一种基于T-S模型的最优模糊多模型切换控制方法,将T-S模型、线性二次型最优控制器设计以及多模型切换控制三者结合起来。该方法首先对每个T-S模糊模型的线性子系统设计LQR控制器,再把每个控制器乘以其权重求和得到全局LQR控制器,满足线性二次型性能指标最小的条件下,获得状态反馈矩阵,即提高了系统的鲁棒性,且避免了配置极点的复杂工作。在模糊规则数相同的情况下,多模型切换由于模糊论域的变小而提高了线性逼近精度,实现对整体非线性系统的逼近与控制。仿真实验结果验证了这种方法的有效性。     

关节空间样条的连续点位运动规划算法

为了提高工业机器人的运动平稳性和快速性,保证机器人在走曲线时能够准确到达各示教点并且实现平滑过渡,提出一种基于关节空间样条的连续点位运动规划算法。以关节空间的单个轴为例,从一般三阶S曲线轨迹出发,为了保证规划得到的加速度不跳变以及样条曲线能够保形,在两个相邻示教点之间插入n个中间点,将一段轨迹分为n+1段,根据该关节起点和终点的位置、速度和加速度以及插入点位置、速度、加速度连续的边界条件,可以得到新的规划轨迹。最后通过实验比较验证,该规划算法能够快速实现过程点的准确到达并且加速度没有跳变、曲线能够保形,具有实际推广价值。     

单排连续切换全向轮移动机器人的布局方式与运动的稳定性分析

研讨了一种单排的连续切换全向轮及其全方位移动机器人的全向轮布局选择与运动时的稳定性问题,提出了一种单排的连续切换全向轮的结构,并基于此结构建立了移动机器人系统的运动学模型,通过解析系统速度逆雅可比矩阵的秩,得到了系统实现全方位运动的条件,分析给出了实现全方位运动所需的三轮、四轮的布局方式。同时,根据非完整系统的劳斯方程,建立了全向轮机器人的动力学方程,计算了车体在斜坡上运动时不发生后翻和侧翻的条件,并用ADAMS软件进行仿真验证了模型。研究为此类系统的设计和控制提供了理论基础。     

气囊连续进动抛光运动模型的研究

为了控制六自由度机器人实现气囊连续进动抛光功能,建立了相应的运动数学模型。首先基于气囊连续进动抛光原理,利用齐次坐标变换矩阵,建立了气囊定点进动抛光的数学模型;在此基础上,根据气囊连续进动要求,应用坐标系转换原理,推导了气囊连续进动抛光的数学模型;通过Matlab仿真绘制了气囊连续进动抛光的运动空间,并在六自由度机器人辅助气囊抛光系统中进行了直线连续进动的实验验证,实验验证结果和仿真结果完全吻合。研究结果表明,该气囊连续进动抛光数学模型是可行的。     

基于模糊自适应滑模方法的混联式混合动力客车模式切换协调控制

在混联式混合动力汽车纯电动至并联驱动模式切换过程中,由于发动机、电动机及离合器瞬态特性的影响,可能导致动力系统输出转矩的突变从而使车辆产生较大的纵向冲击。以混联式混合动力客车为研究对象,考虑发动机和电动机瞬态响应特性的显著不同,针对离合器在结合过程中的运行状态,以提高驾驶性能为目标设计出混合动力客车纯电动至并联驱动模式切换协调控制策略。协调控制采用模糊自适应滑模方法,其中模糊自适应系统用于估计系统参数不确定性引起的偏差以及发动机实际输出转矩与目标转矩的偏差,估计出的偏差值用于调整滑模控制器的控制量,从而提高控制系统的控制精度和鲁棒性。通过仿真及实车试验验证控制策略的有效性。结果表明,设计的控制策略在模式切换过程中满足驾驶员动力需求的前提下使动力系统输出转矩的波动范围和最大冲击度分别下降85%和78%,从而显著提高了混合动力客车的驾驶性能。     

宏微定位平台运动切换减振问题研究态势

高速高精密定位平台是微电子制造装备领域的核心部件,决定着微电子产品的性能与质量.近年来,宏微复合定位平台技术得到了快速发展,高速度与高精密度等性能不断提升,然而,运动切换环节的振动问题也日益凸显,成为制约宏微定位平台进一步发展的瓶颈.基于此,首先对当前国内外宏微定位平台及其运动切换环节振动问题的研究现状进行介绍,继而分别介绍与分析了宏微定位平台系统的机构形式、驱动方式、导轨及其他因素对运动切换环节振动问题的影响,最后对目前运动切换减振方法进行概述,重点提出基于压电陶瓷的新型减振方法,以期对未来宏微定位平台运动切换的减振研究提供一定的参考作用.     

变胞机构构态切换时的冲击问题分析与仿真研究

研究变胞机构在构态切换过程中的冲击问题。根据变胞机构的变胞方式,将构态切换时产生的冲击运动分为静冲击运动和动冲击运动两类。采用Newton-Euler方程分别建立变胞机构的静/动冲击动力学模型,并结合经典碰撞理论和恢复系数方程,推导出构态切换时变胞构件的静/动冲量求解模型。对变胞机构的静/动冲击动力学模型进行等效分析,分别求得变胞运动副处的冲量与静/动冲量之间的函数表达式,并以此为基础,结合树系统内部冲击动力学理论,建立变胞机构非变胞运动副处的冲量求解模型。以平面3自由度变胞机构和平面纸板折叠变胞机构为例,研究机构在构态切换时的冲击问题并进行数值仿真计算,分析不同输入特性和恢复系数对机构冲击运动的影响。所提理论与方法也适用于多体系统内部构件之间冲击问题的研究。