方生六足机器人控制系统的仿真技术研究

应用机械系统动力学分析仿真软件ADAMS与Matlab建立交互式仿真系统，并采用CMAC与PID复合控制法对仿生六足机器人运动控制系统进行联合仿真。仿真结果表明，该仿真方法可以有效提高控制系统及机械系统的设计效率，为实现机器人的控制及性能改进提供了理论依据。联合仿真的方法还为复杂机械系统的控制仿真提供了新途径。     

并联机器人单支链伺服控制研究

以并联机器人单支链系统为研究对象,利用机械系统动力学分析软件ADAMS建立系统的动力学模型,并添加外部载荷及约束.在控制系统仿真软件Matlab中设计伺服系统的控制算法,利用控制输出来驱动机械模型.通过ADAMS/Controls模块作为两软件的接口,将AD-AMS中的机械模型杆位置、电动机速度输出反馈给控制模型,实现机械系统与控制系统的联合仿真.通过联合仿真,可以为单支链控制系统的设计与调试提供可靠依据.     

四足除草机器人的ADAMS与MATLAB联合仿真

为进行非化学田间除草,设计了一种四足除草机器人。对该除草机器人进行虚拟样机建模和动力学仿真,目的是提高四足除草机器人设计的效率与可靠性。在ADAMS中建立四足除草机器人的机械动力学模型,并运用ADAMS与MATLAB/Simulink联合仿真技术对其参数进行控制中的参数整定。通过此方法,可以初步确定四足除草机器人在行走过程中的PID参数及所需要的驱动力。ADAMS和MATLAB/Simulink联合仿真方法面向多领域,仿真结果逼真并且接近实际系统,为四足除草机器人物理样机的研制提供依据,解决了传统设计过程中机械和控制系统不匹配问题。     

基于Adams和Matlab的自平衡机器人仿真

首先简述了机器人仿真研究的现状,以及机械系统动力学分析仿真软件Adams及Simulink在机器人仿真上的应用.然后应用拉格朗日方程建立了系统的动力学方程,应用Adams和Matlab对自平衡机器人进行了联合仿真.仿真结果表明,基于Adams和Matlab的自平衡机器人具有较好的动态特性.     

仿生六足机器人机构设计及控制方法研究

机器人足部与壁面间的粘附能力及其运动控制策略是爬壁机器人能够在处于不同倾斜度的壁面上爬行的关键技术。模仿甲虫足部钩刺对抓的特征及尺蠖蠕动爬行运动特性设计了一种可灵活转向的仿生六足爬行机器人机构。该机器人采用CPG(central pattern generator)仿生控制方法实现其在粗糙壁面上的任意方向的运动,并且通过超声波传感器的反馈信号能够实现避障功能。机器人足部采用对抓设计提高了爬行稳定性,同时CPG控制方法简单、新颖。基于Matlab软件建立了CPG控制网络,并结合反馈信号实时调节网络输出。在Webots移动机器人仿真环境下完成了机器人建模,CPG控制器程序编写,通过动态仿真验证了六足机器人机构和控制方法的合理性,机器人爬行速度约2.7 cm/s。     

基于ADMAS与MATLAB的合作机器人的联合仿真

为了分析Cobot的动力学性能,应用ADAMS/View和MATLAB/Simulink对四自由度Cobot进行了联合仿真。仿真结果表明,该仿真模型具有Cobot机器人的特点,可以方便地获得Cobot的动力学参数,为实现机器人的控制及性能改进提供了理论依据。联合仿真的方法为复杂机械系统的控制仿真提供了新思路。     

新型四足机器人步态仿真与实现

研究一种背部带关节的新型四足机器人,通过三维建模软件Pro／E和机械系统动力学仿真分析软件ADAMS建立了四足机器人虚拟样机,规划了四足机器人的步态,并且利用AD-AMS仿真软件对该四足机器人进行了步态仿真,同时利用单个AT89C52单片机成功实现对四足机器人5个舵机的独立控制以及舵机的速度控制。仿真与实验结果表明四足机器人能够根据设计步态实现直线行走。     

虚拟样机技术的两轮机器人动力学仿真

首先简述了机器人仿真研究的现状和机械系统动力学分析仿真软件ADAMS及SIMULINK在机器人仿真上的应用。然后应用拉格朗日方程建立了系统的动力学方程,应用ADAMS和MATLAB对两轮机器人进行了联合仿真,仿真结果表明两轮机器人具有较好的鲁棒性和稳定性。     

冗余驱动串并联机器人运动学联合仿真

为了分析冗余驱动对直角坐标串并联机器人的动力学性能的影响,应用ADAMS和MATLAB对其进行了动态联合仿真,通过对已经建立的实体模型和关节运动控制变量的定义,运动轨迹的选取,以及合理选择运动学求解控制算法,最终可以获取动画、平面图形、具体数据等仿真分析结果,联合仿真的方法为复杂机械系统的改进和完善提供了新思路.     

凸轮控制驱动式四足机器人控制系统设计

采用主从式控制模式,研究了凸轮控制驱动式四足机器人的控制系统.简要介绍了四足机器人的机械系统,包括行走系统和转弯系统,分析了凸轮控制驱动的参数原理.在此基础上,采用主从式控制方式,设计了四足机器人的控制系统.分别从控制函数原理、硬件结构和软件结构三方面,重点讨论了以8051单片机为控制器的行走机构和转向机构的控制系统设计.     

智能积分伪微分算法在闭式泵控系统中的应用

为解决某闭式泵控系统速度控制超调量大且响应慢的问题,提出了基于智能积分伪微分控制的速度控制方法。首先,建立闭式泵控系统的数学模型;然后,分析了一般控制算法的不足,引出了智能积分伪微分控制算法;最后,实现了闭式泵控系统的速度控制仿真,构建了实验平台。实验结果与仿真结果一致,验证了所提方法的可行性。     

双可编程序控制器仿真系统

针对可编程序控制器(PLC)所组成的控制系统,提出了用另一台PLC作为仿真机对该控制系统的模拟仿真新方法。介绍了仿真系统的电路结构,软件编制方法,仿真过程及仿真实例。     

基于神经网络的机翼振动主动控制

根据DARMA模型提出了简单易用的神经网络控制方案，该方法采用线性人工神经网络对系统动态特性进行在线辨识，并利用辨识得到的信息，采用BP神经网络对系统进行控制，将该算法应用于飞机机翼振动主动控制数值仿真。仿真结果表明，该方法能减少算法的计算量，压缩计算时间，便于提高系统采样频率，使得自由振动和调频振动的抑制成为可能。     

焦炉集气管压力Fuzzy-PID控制与仿真

焦炉集气管压力控制系统是一个具有多耦合、强干扰、时变和非线性特点的系统,传统的PID控制很难达到理想的控制效果。针对这种情况,本文采用基于Fuzzy-PID分级复合型控制的智能控制方案对其进行控制。并利用MATLAB中的Simunnk和Fuzzy工具箱,对其进行了仿真。仿真结果表明,该方法有效提高了系统的稳定性和快速性以及抗干扰性。     

基于Matlab的车辆动力学控制交互式硬件在环仿真系统研究

介绍了一种简单实用的基于M atlab的交互式车辆动力学控制硬件在环仿真系统,即完全利用M atlab工具实现实时交互式车辆动力学控制硬件在环仿真系统。该系统在硬件在环仿真研究过程中省去复杂不确定的驾驶员模型,直接把人的驾驶行为作为仿真的一部分嵌入仿真过程。仿真试验结果表明,该仿真方案是可行有效的,对进一步研究ESP控制逻辑以及该系统快速开发研究具有很大的意义。     

基于Matlab的制导火箭弹控制系统稳定性分析

控制系统的稳定性是控制系统运行的重要条件。为了研究某型制导火箭弹控制系统的稳定性,在分析控制系统数学模型的基础上,在Matlab中建立了控制系统的仿真模型,并进行了仿真。结合仿真结果,利用代数稳定判据和频域分析法对控制系统的稳定性进行了分析。通过仿真结果可以看出,控制系统具有良好的稳定性,可以满足制导火箭弹控制的稳定性要求,为下一步研究奠定了良好的基础。     

自动夹取型车床伺服进给系统控制方法

建立了伺服进给系统的控制模型,确定了伺服系统的控制策略,借助于控制工程分析软件建立伺服系统的仿真模型,整定了电流环、位置环以及速度环。通过对相关控制参数调节进行仿真,论证了该控制方法使机床具有较高的稳定性与快速响应特性,减少了系统的稳态误差。     

ADAMS-Simulink柔性机械与控制系统仿真

介绍了一种ADAMS—Simulink柔性机械与控制系统的仿真方法，该方法结合ANSYS有限元分析与Matlab／Simulink控制系统仿真，实现了对柔性机械及其控制的联合仿真，弥补了AD—AMS在有限元分析和控制系统设计上的不足。并通过实例，实现了柔性机械臂系统的滑动关节在PID控制下的启停仿真。     

Collaborative simulation method with spatiotemporal synchronization process control

When designing a complex mechatronics system, such as high speed trains, it is relatively difficult to effectively simulate the entire system’s dynamic behaviors because it involves multi-disciplinary subsystems. Currently, a most practical approach for multi-disciplinary simulation is interface based coupling simulation method, but it faces a twofold challenge: spatial and time unsynchronizations among multi-directional coupling simulation of subsystems. A new collaborative simulation method with spatiotemporal synchronization process control is proposed for coupling simulating a given complex mechatronics system across multiple subsystems on different platforms. The method consists of 1) a coupler-based coupling mechanisms to define the interfacing and interaction mechanisms among subsystems, and 2) a simulation process control algorithm to realize the coupling simulation in a spatiotemporal synchronized manner. The test results from a case study show that the proposed method 1) can certainly be used to simulate the sub-systems interactions under different simulation conditions in an engineering system, and 2) effectively supports multi-directional coupling simulation among multi-disciplinary subsystems. This method has been successfully applied in China high speed train design and development processes, demonstrating that it can be applied in a wide range of engineering systems design and simulation with improved efficiency and effectiveness.