电液伺服系统建模、辨识与控制的研究现状

电液伺服系统因响应快速与控制灵活等优点在工业控制领域得到了广泛应用,其系统建模、辨识与控制方法的研究是近年的热点。对比了系统建模与辨识方法,电液伺服系统是本质非线性系统,存在死区、饱和、摩擦、间隙及压力-流量增益等非线性因素,线性建模精度不高,理论非线性模型也不同程度地存在未建模特性,采用非线性模型辨识能获得较高的模型精度,研究实时在线的辨识算法,并将其应用到伺服控制中,是未来努力的方向。综述了近年来电液伺服系统的先进控制方法,对理论研究与实际应用具有很强的指导意义。     

气动比例控制系统的建模与辨识

为研究气动比例控制系统的动态特性,针对该系统的非线性特性,对系统进行了机理建模研究。为便于进行定性分析,对该数学模型进行了线性化处理。通过系统辨识,消除了在机理建模中因泄漏、气体压缩及压力损失等引起的误差,证明了所建模型的正确性。     

三轴再制造机床空间几何误差建模与辨识研究

运用多体系统运动学理论建立了三轴再制造机床的空间几何误差模型.根据通用的机床精度检测原理,将再制造零部件的检测精度分离到基本几何误差上,实现了线位移误差、角位移误差、垂直度误差等基本几何误差的辨识.仿真试验结果表明该误差模型和误差辨识方法有效可行.     

论矿山重大危险源辨识、评价及控制

通过对矿山各种重大危险源的分析与辨识 ,提出矿山重大危险源的评价方法 ,针对本矿的具体情况提出了相应的评价方法 ,特别是LEC法的应用。应用评价结果 ,找出相应的重大危险源。再采用相应的控制措施 ,从而降低整个矿井的事故发生率 ,确保矿井的安全生产。     

转子系统非线性振动的辨识建模

对转子系统振动的线性化建模与分析，在非线性因素较为突出时，不仅导致定量上的误差；更重要的是，将忽略真实转子系统丰富的非线性振动现象，这对于机械故障分析与诊断是非常不利的。针对上述情况，提出了一种转子系统非线性振动的辨识建模方法，该方法仅需利用不平衡激励的周期位移响应，无需人工激振，数学处理、编程较为简单，便于实施。实验结果表明，该辨识建模方法是行之有效的。     

基于阻抗辨识器的摇操作工程机器人主从控制

提出一种基于阻抗辨识器的摇操作工程机器人主从控制方法.首先建立负载阻抗辨识器模型,依此模型,通过在线提取负载力和监测负载形变,获得负载阻抗,以此改变从动手机构的控制量。实验证明,基于该方法提出的变增益控制和位置-力复合控制的主从控制结构及算法,均可使操作者对负载形变及刚度的感觉得到明显改善.     

阀泵联合控制压机主液压缸系统建模与仿真

为了研究阀泵联合控制的液压机主液压缸动态性能和稳态定位精度问题,利用流量连续性方程、力平衡方程建立了液压机非对称主液压缸的数学模型;采用Simulink工具建立了系统的数值仿真模型,开展了比例控制与比例积分控制下系统动态与稳态特性的研究.仿真结果表明:采用该阀泵联合控制方案可以有效地对液压机主液压缸实施控制,运用PI控制可有效提高主液压缸定位精度,但也带来了小幅度振动.     

旋转倒立摆参数辨识与建模方法研究

旋转倒立摆是典型的高阶次、多变量和非线性的复杂系统,是控制理论研究和教学中的经典模型。准确的数学模型是研究和教学中使用旋转倒立摆的前提,然而,由于旋转倒立摆的复杂性通常难以建立和实际样机吻合的数学模型。利用Lagrange方程建立旋转倒立摆系统的数学模型,再对实际样机进行参数辨识确定模型具体参数,建立旋转倒立摆准确的数学模型。该方法具体呈现了如何为实际机电系统建立准确的数学模型。在此基础上,利用MATLAB的S函数对模型进行了仿真,验证了上述方法的有效性。     

基于AMESim的电液控制油缸建模与仿真

简述了电液步进油缸的工作原理与设计特点.建立油缸的数学模型,利用AMESim仿真软件建立该液压系统的仿真模型.研究三通阀不同遮盖量、不同锐边圆角半径以及不同阀口形状等对系统整体性能的影响.结果表明:阀的遮盖量对小位移定位精度影响较大;阀芯工作锐边圆角半径的大小对滑阀小开口时的流量特性有影响,但影响较小;矩形、梯形节流口...     

基于平面光栅的加工中心几何误差辨识研究

本文运用齐次坐标变换原理和刚体假设，利用加工中心刀尖点到工件的封闭特性，推导出了包含21项几何误差的数学模型，基于平面光栅测量辨识出全部几何误差，同时还介绍了平面光栅的结构，工作原理和特点等。建立误差的模型和辨识误差的方法具有通用性，可以推广到其它多轴数控机床误差建模和误差辨识的分析之中。     

水下航行器发动机漏水故障的分析研究

凸轮发动机是水下航行器热动力装置的重要组成部分，其性能优劣由功率试验的结果来反映。针对水下航行器产品在进行功率试验准备时隔板和凸轮发动机主动齿轮之间有水漏出的问题，确定该故障位置，详细分析垫圈、人员操作和固定螺钉3个故障因素，并进行试验验证。结果表明，该故障是由于固定螺钉垂直度超过标准而造成该处密封失效所致。针对该故障原因，对固定螺钉的检验工序提出了增加螺钉垂直度并完善工艺的要求。该研究对固定螺钉的可靠性设计有一定实际意义，也为使用单位完善相应的技术工艺提供了必要依据。     

低速水下机器人水动力试验系统设计

针对低速水下机器人模型试验测取水动力特性的需求,设计一款满足相似理论要求的室内小型低速开口式直流水洞;利用Fluent软件仿真得到试验段各截面速度分布云图,选出满足试验条件的截面范围;搭建试验平台并进行流场标定,结果表明稳流段速度达到2 m/s,稳流段的流场均匀且稳定,范围大于200 mm×68 mm×300 mm,满足阻塞率不大于25%、试验段长度通常是模型长度3倍的要求,验证了仿真结果的正确性且满足预期水下机器人模型试验的要求。此试验系统适用于速度不大于2 m/s,模型长不大于200 mm,模型来流方向的横截面积不大于5 000 mm2的试验条件。     

汽车ABS液压调节器建模与仿真分析

为研究和评价ABS液压调节器性能,在分析调节器的工作原理的基础上,基于MSC.EASY5建立了包括液压调节器、制动主缸及制动轮缸的模型,并建立了主要液压元件的数学模型,分析了制动液和控制阀结构因素对调节器动态响应特性影响.     

车载惯性测量单元的建模与仿真

利用惯性导航技术进行汽车运动学的参数的辨识等相关研究中车载惯性单元的建模与仿真是一个关键问题.在该问题的解决中提出了一种基于整车动力学模型和惯性器件数学模型相结合的车载惯性单元仿真模型.其中在车辆轨迹仿真模块中结合实际驾驶经验对汽车的运动形式进行合理简化.最后通过捷联惯导姿态算法,验证了该模型能够满足车载惯性器件的仿真需求.     

气控式水下机器人建模与动态性能分析

为了填补民用浅海领域水下机器人产品的空白,提出并设计一种基于气控技术的水下探测机器人。该机器人装备了水下摄像头,可以使用于近海养殖行业对水下环境和鱼类生长情况进行实时监控。水下机器人运动时要求具备稳定的动态性能,而水下工作环境多变,会使机器人运动精度受到影响。针对该机器人潜浮过程设计一个闭环控制系统,通过动态反馈来纠正速度偏差。介绍了该闭环控制系统的组成和工作原理,在此基础上推导了系统各部分的传递函数和总传递函数,并采用PID校正调节系统参数,从而确保了系统的可行性和稳定性。     

基于模拟负载的水下潜器定位控制策略研究

简单介绍国内水下潜器定位定深控制技术的研究状况.根据测试要求,充分考虑定位系统升沉方式,将神经网络PID控制策略用于模拟负载器的定位控制并进行仿真分析.结果表明:采用该控制算法对模拟负载器进行定位控制的效果良好,可靠性高,有很好的应用前景.     

水下自航行平台液压驱动压载系统

为满足水下自航行平台能够坐底测量的要求,设计了一套液压驱动的注水压载系统,本设计运用了液压传动的基本原理,满足了特殊环境的使用要求。     

基于水下环境样品采集的水下机器人运动控制策略研究及其展望

探讨了基于水下环境样品采集的水下机器人系统的运动控制问题,对其运动控制模型特点以及运动控制策略进行了概括总结。根据水下环境样品采集任务的发展要求,对水下机器人系统运动控制策略发展趋势进行了归纳。随着水下环境样品采集质量的提高,指出发挥智能控制算法在水下机器人系统外场试验中的应用价值,是水下机器人系统在复杂环境中高效率完成水下环境样品采集任务的关键。     

集成式油气悬架建模及车辆振动仿真

根据油气悬架的2种构型分类,说明集成式油气悬架的优势和构造。基于基本假设,通过分析流量与运动量关系、阻尼孔压力与流量关系、管路压力与流量关系和各腔气体压力,推导出集成式油气悬架动态力的显式数学表达。采用滤波白噪声法描述车轮随机路面激励。应用车身和车轮两自由度模型建立集成式油气悬架车辆模型,确定振动响应量。在常用的B级路面和车速60 km/h条件下,对某集成式油气悬架车辆的振动进行仿真。结果表明：所建立的集成式油气悬架及其车辆模型用于车辆的振动仿真是有效的、可行的。     

小型Delta机器人理论建模及抓取实验研究

人机协同操作是机器人研究的热点。基于自主搭建的用于人机协同操作的小型Delta并联机器人,对其进行了系统地理论建模及抓取实验研究。建立了系统的运动学约束方程,推导出机构的运动学正逆解方程,并在此基础上利用虚功原理建立系统的简化动力学模型。在工作空间内对末端进行抓取轨迹规划。为检验系统的可行性,搭建实验系统进行抓取实验研究,实验结果表明了该小型Delta机器人系统的可行性,为后续人机协同操作奠定理论和硬件基础。