机械臂液压关节FuzzyP＋ID控制器的软件实现

提出了一种针对非线性、时变性比较突出的机械臂液压驱动关节的FuzzyP＋ID控制策略。依据PID控制获得控制经验,结合模糊控制思想,设计了FuzzyP＋ID控制器。软件实现中,基于TI公司的DSP处理芯片实现了FuzzyP＋ID控制算法,将模糊输入输出变量论域作离散化处理,并建立了离线推理的控制规则表,模糊控制器在线运行时,通过查表完成控制过程,实时性强,稳定性好。     

液压驱动的多冗余机械臂逆运动学算法

液压驱动的多冗余机械臂用常规方法很难实现实时、精确的自动化控制,提出了一种基于几何理论的数值迭代算法,能快速地求解出多冗余机械臂的运动学逆解,并利用此算法对混凝土泵车的臂架系统进行了模拟仿真,仿真结果表明,此算法符合泵车臂架系统的实时自动化控制。     

空间机械臂模拟系统的设计与实现

针对某科技馆的一个科普展品,设计了一种空间机械臂模拟系统。首先对空间机械臂各部分的结构和传动机构进行了设计,利用D—H坐标法建立了机械臂的运动学模型,并进行了其运动学正、反解的求解。然后,构建了空间机械臂的伺服控制系统,开发了上位工控机和底层运动控制器的控制软件。最后,使用Quest3D虚拟现实软件制作了VR机械臂。机械臂模拟系统的工作情况表明,该系统可以满足科普展品的要求。     

基于关节速度的液压比例驱动工程机械臂位姿控制

为了解决液压驱动工程机械臂在实际工程作业中加装位置传感器会使得系统复杂,从而可靠性降低,以及在关节处位置闭环伺服控制会导致液压系统效率降低的问题,提出在比例液压油缸驱动的机械臂中用位姿闭环而非关节位置闭环构成机器人控制系统.使用惯性导航、激光雷达、视觉等获得机械臂末端姿态,通过机器人运动学逆解得到当前关节值,与目标关节...     

多关节机械臂的高阶滑模神经网络自适应控制

本文针对多关节机械臂提出了 一种高阶滑模神经网络自适应控制策略.在机械臂的动力学方程的基础之上,设置了滑模面,并对该滑模面求二阶导数,利用高阶滑模控制理论设计了机械臂的控制方案;高阶滑模控制分两步实施,针对标称系统采用了齐次连续控制项,对系统中存在外部干扰的情况添加了补偿项,并对系统中存在的不确定性采用RBF神经网络进...     

关节型双足机器人设计与运动分析

对仿生人类腰部以下结构,设计一种关节型双足机器人.构建其行走与站立两种基本运动的运动学模型,通过逆运动学分析对其关键数值进行解算.实验验证了机器人设计及运动分析的合理性.     

多关节机械臂的分数阶滑模变结构神经网络自适应控制

在分数阶滑模控制方法的基础,设计了新型的滑模函数趋近律,提升了多关节机械臂轨迹跟踪控制系统的鲁棒性和响应速度.机械臂在建模过程中存在多种建模误差,工作过程中存在外界干扰等不确定因素,因此采用神经网络对各种不确定项进行逼近,对径向基函数神经网络自适应控制中存在的误差,提出了神经网络误差的自适应补偿项,减小了径向基函数神经...     

危险品处理机械臂液压关节运动分析

以危险品处理机械臂液压驱动关节为研究对象,基于电液比例技术对液压驱动关节控制系统作理论分析与建模,以小臂关节为例研究了液压缸活塞杆与关节运动传递关系.从液压驱动关节比例控制原理出发,依据阀控液压缸工作动态方程,得到活塞杆速度与阀芯位移以及机构位置的确定关系.仿真结果证明了液压缸活塞直线运动与关节旋转运动之间的非线性传递关系,并指出了它们位移、速度之间特定的约束关系,为机械臂的运动轨迹规划与控制奠定了基础.     

一种液压机械臂逆运动学求解的新算法

由于液压驱动机械臂与电机驱动的不同,在其逆运动学求解上也存在差别,针对本文涉及的液压机械臂的逆运动学问题,提出一种几何法和代数法相结合的新算法。首先应用几何法,确定第一个关节的值,再运用代数找出与第五个关节、第六个关节角度的关系,求解,最后通过几何法变化关系,求出其余各个关节角。通过Matlab、ADAMS软件仿真验证了算法的正确性。提出的算法直观、简洁、实用性强,并且适合大多数液压机械臂逆解的求解。     

一种单自由度平面多关节机械手臂的设计与研究

针对工业中片状材料自动化传输的应用需求和垂直方向占用空间小的要求,设计了一种成本低、工作空间大和占用空间小的单自由度多关节机械手臂。该机械臂是一种3关节3连杆式机械结构,采用减速机和二级同步带进行传动。利用多坐标系分析方法和角速度叠加原理求出了任意臂长、任意同步带传动比下的末端连杆位姿方程,求出了末端连杆做直线运动的臂长、传动比条件并进行了实验验证。利用拉格朗日方程求出了其动力学方程,并用ADAMS软件仿真验证了其正确性,求出了其在任意位形下的等效转动惯量。搭建了PID闭环控制系统,在一种梯形路径规划下对闭环控制下的驱动力矩进行了仿真研究。研究结果表明,末端连杆直线运动条件和动力学方程推导正确,在示例的路径规划下其驱动力矩要大于25 Nm,为选择驱动力矩元件提供了一种方法和参考。     

多关节机械腿的控制系统设计

为解决机械腿的变速运动控制问题,将机电一体化技术应用到多关节机械腿的控制当中.开展了基于多关节机械腿的运动控制分析,建立了变速方式和机械腿运动速度之间的关系,提出了一种可选择的变速控制方法,并在此基础上对系统响应时间、运行误差等进行了评价.多次试验结果表明,本系统具有良好的控制稳定性.     

变截面臂架腰绳系统优化

重轻组合臂架是一种变截面大臂长臂架,此种臂架在起臂、作业工况时会产生较大挠度,减小挠度的有效方法之一是配有腰绳系统.由于其计算复杂性,提出了一种基于有限元优化设计方法.即首先利用等效惯性矩方法对臂架进行简化,再对简化后的模型进行建模,通过有限元分析软件,应用不同优化方法对腰绳系统的长度、连接位置进行优化迭代,得到优化结果,通过结果对比,得到适用于腰绳系统设计的优化方法.其方法可以指导腰绳系统设计,有效地减少了设计周期,为腰绳系统设计提供了一种便捷的途径.     

液控蝶阀的设计计算

介绍了组成液控蝶阀的主要零部件的作用、结构特点、工作原理和计算方法。     

基于用户数据报协议的实时网络化测控与实现

分析了以太网技术对企业信息集成化。尤其是现场设备的实时通信带来的影响。对比分析了以太网中TCP协议和UDP协议的特点以及现场实时通信过程待传输数据的特性。介绍了UDP协议在网络化测控系统通信中的数据格式和实现。提出了一种用于矿井下设备监测的远程数据采集和控制系统，旨在为相关设备提供安全、高效和连续的在线监控。     

YCQ型千斤顶的液控系统设计

采用自动挡板型换向装置的双作用增压回路,整合流量控制回路、保压卸压回路、锁紧回路,实现了YCQ型千斤顶的液控系统设计.     

基于AMESim的顶驱液压系统设计及数字化仿真

根据顶驱液压系统工作要求,设计了液压系统的控制回路图。根据顶驱液压系统设计结果,建立顶驱液压系统AMESim仿真模型。根据顶驱液压系统工作要求,对所设计的液压系统的7个动作进行仿真分析,得到7个动作的工作数据。验证设计结果,为液压系统搭建提供了理论基础。     

Experimental implementation of complex path tracking control for large robotic hydraulic excavators

The experimental implementation of the path tracking control of a real hydraulic excavator with an operating weight of 4,500 kg for realising a large hydraulic servo robot with a high loading ability is described in this article. The three working arms are driven by hydraulic valve-controlled cylinders with boom structure systems to achieve rotational motion. Accordingly, the non-linearity of the boom mechanisms, large masses, large dimensions and low natural frequency of the working arms, as well as the coupling influence between the multi-body systems of the three working arms make it difficult to realise high accuracy path tracking control. The control strategy of the model reference adaptive control, which has a simple algorithm and on-line self-tuning ability, is used. Complex path profiles tracking can be achieved by the combination of the path tracking control of the three working arms. Consequently, the large hydraulic excavator can be used as large multi-purpose robots for high loading and high precision applications.     

基于C8051单片机的液压电梯速度控制系统设计

设计了以C8051单片机为核心的液压电梯速度控制系统,通过容栅传感器检测液压电梯轿厢速度,与理想速度曲线进行比较,按照控制算法进行调整,实现了对液压电梯轿厢速度的闭环控制．该控制系统硬件设计结构简单,成本较低;同时在软件设计上也采用了相应措施,提高了程序运行的可靠性．实际应用表明,该控制系统软、硬件性能优良,工作可靠．     

NS1601C型160t全液压伸缩臂式铁路起重机柴油机的设计

就参数的选择、性能匹配、结构匹配、适应性匹配及可靠性设计等方面,详细叙述了柴油机与铁路起重机的配套设计方法、可靠性设计及注意事项,具有一定的参考价值.     

微纳卫星姿控软件实时测试系统

为了在硬件有限的条件下测试微纳卫星姿态控制软件的实时控制性能,建立了微纳卫星姿态控制软件实时测试系统,并使用该系统对微纳卫星姿态控制软件进行了测试实验.根据卫星姿态动力学与运动学、轨道环境信息与姿态控制算法数学模型,在PC机上设计开发了微纳卫星模拟飞行平台.使用控制器局域网络(CAN)和串口建立了连接星载计算机与PC机微纳卫星模拟飞行平台的高效通讯链路,并对姿态控制软件主程序进行必要的修改.最后,基于该实时测试系统完成了星载计算机上姿态控制软件的实时控制性能测试实验.实验结果表明:姿态控制软件在星箭分离后18446 s完成初始控制阶段并进入偏置对地三轴稳定模式,实现了微纳卫星的稳态控制目标.偏置对地三轴稳定模式中卫星最低单轴姿态精度与角速度稳定度分别优于±1.86°和±0.048(°)/s,满足该模式控制精度与收敛时间的要求.