三指灵巧手运动学分析及抓持仿真

参考人手的结构特征,设计了一种三指灵巧手,手指采用模块化设计,各手指结构相同。手指各主动关节均由直流伺服电机驱动,通过锥齿轮和钢丝绳传动机构传动,直流伺服电机和传动机构均配置在手指内部。采用D-H法建立手指坐标系,推导出运动学正、逆解,为灵巧手控制和抓取规划的研究奠定基础。运用仿真软件A D A M S对灵巧手抓持球体过程进行仿真分析,结果表明三指灵巧手在其工作空间内能够实现对物体的精确抓取。     

步进电机在控制发动机油泵调节器油门开度中的研究与应用

本文研究和分析了步进电机控制某航空发动机油泵调节器油门开度的机理,提出了一种步进电机应用于控制油门开度大小的控制方案,设计了步进电机控制油泵调节器油门开度的机械传动装置,实现了对步进电机的计算机控制。通过对该控制系统的试验,表明：本文设计的控制系统不仅结构简单,能有效地实现对某航空发动机油泵调节器油门开度的控制,而且控制的精度较高。     

飞艇平台推力矢量转向系统的设计

飞艇是一种轻于空气的飞行器,其悬停和垂直起降需要通过推力矢量控制系统来实现.通过综合分析飞艇平台推力矢量转向机构的工作原理,利用蜗轮蜗杆传动具有自锁的特点和伺服电机传递运动精准的特点,提出了一种新型的飞艇平台推力矢量大角度倾转装置的结构实现方案.在确定转向机构转向阻力矩等参数后,给出了伺服电机的选型依据,最后详细进行了...     

基于LabWindows/CVI的单关节机械臂随动控制研究

基于LabWindows/CVI对单关节机械臂随动控制系统进行了设计。以交流伺服电机、伺服驱动器、控制器和编码器构成控制系统硬件部分;基于LabWindows/CVI编写上位机控制软件,DMC1410运动控制卡编写下位机控制软件,共同构成控制系统软件部分。以编码器检测机械臂旋转角度,并将信号反馈到上位机与指令信号求差作为控制器输入信号,以控制器输出信号作为伺服驱动器驱动信号控制伺服电机运动,从而实现位置闭环控制。对所设计的控制系统进行了实验验证,结果表明,机械臂能够精确的跟随指令信号,位置跟随误差小于0.5°。     

一种多枚混合硬币处理装置设计及应用实验研究

研制了一种能够高速处理接纳多枚混合币种硬币的自动化装置。该装置应用在金融自助服务终端，需要能够对正常接收的硬币及各种可能的异物进行处理，机构兼容性及控制要求较高。设计了多枚混合硬币的高速分离机构；通过运用PRO／E机构运动仿真，设计了处理异物的闸门传动机构；设计了能够高效控制各个运动部件的控制系统。样机实验表明，该装置结构和工艺设计合理，与驱动部分配合合理，工作状况良好。     

活塞杆竖直装挂进料装置的设计

目前国内活塞杆电镀时的竖直装挂主要靠人工完成,劳动强度大,且效率低。针对某公司现有的活塞杆电镀挂具,进行了竖直装挂进料装置的设计,主要包括机械部分和控制系统。装置采用伺服电机和气压作为驱动,螺旋传动实现工作台移位,接近开关和控制伺服电机转动圈数定位方式相结合,实现多根活塞杆同时自动进给,降低了劳动强度,提高了工作效率。     

跨超声速风洞模型自动滚转支撑装置设计

风洞试验常需要自动改变模型的滚转角,必须有相应滚转支撑装置。针对跨超声速风洞模型受到冲击载荷作用,以及对支撑装置外形尺寸的限制,设计了一种新型的自动滚转支撑装置。选取符合支撑装置外形限制的伺服电机和谐波减速器作为驱动源和高速级传动机构,并运用电磁制动器对非滚转状态下的模型进行锁紧。低速级传动采用行星传动,直接承受模型滚转载荷。对行星传动从结构和加工工艺方面进行了设计研究。分析计算结果表明,支撑装置壳体、太阳轮等关键部件强度足够。跑合和加载实验结果表明,支撑装置借助其控制系统能够运用于模型的跨超速试验。     

传统机械式发动机转速电控方法的改进

<正>1.传统转速控制方法传统的机械式发动机转速电控方法对发动机转速进行控制前,需预先进行系统标定,并对相关数据进行存储。该转速控制方法对转速的控制过程如下:预先通过油门挡位旋钮在控制器内设定转速挡位,作业时控制器根据操作人员选定的油门挡位向油门执行器输出转速信号,由油门执行器电动机驱动发动机油门调节器软轴,通过调节软轴伸缩,调节发动机油门至油门挡位旋钮设定的转速。     

一种用于空调压缩机生产线的壳体热套装置

设计一种用于空调压缩机生产线上壳体热套装置,包括具有竖直导轨的机架、与该导轨相配合的滑块构件、滑块驱动机构、设置在滑块构件上的壳体夹持机构、以及定子承载机构;定子承载机构与壳体夹持机构在竖直方向上相对设置;滑块驱动机构设置在机架上并与滑块构件相连接,滑块构件在滑块驱动机构的驱动下作竖直运动。该壳体热套装置还包括滑块行程检测机构和控制系统,控制系统接收由滑块行程检测机构所输入的滑块行程检测信号,并基于滑块行程检测信号对滑块驱动机构的驱动行程进行控制。壳体热套装置可实现对壳体装配高度的自动精确控制,极大提高生产效率和产品良率。     

大型曲轴车铣机床伺服进给系统设计研究

在大型曲轴车铣机床进给系统设计中,依据该机床的车铣和受力特点,在进给系统中采用了双蜗杆无间隙传动机构,采用了直线伺服双驱动机构。并以直线单驱动为基础,引入了交流伺服电动机和传动机构的数学模型,并运用传统PID算法对所设计的进给系统进行控制计算,利用MATLAB对系统的动态性能进行仿真,并确定了伺服机构的参数,并以此又给出了避免直线双驱动过定位的条件,为大型曲轴加工机床进给系统的设计提供了理论依据。     

基于PLC和直线电机的木材加工自动送料机

针对木材加工过程中工作强度大、工作风险高、加工精度低以及操作复杂等问题,设计研发了一台大推力直线感应电动机（LIM）,并采用可编程逻辑控制器（PLC）实现了整个木材加工过程中的复杂功能,最终提出并设计了一种木材加工自动送料机.该系统利用直线感应电机驱动工作台的运动实现了木材切割,采用伺服电机控制木材切割厚度方向的进给,并采用PLC分别控制直线电机和伺服电机实现了木材加工中的变速切割,同时通过PLC与人机交换界面通讯实现了系统的参数设置与显示等功能.实际运行结果表明,该系统不仅降低了劳动强度,减小了人工助力;另一方面,相比于传统的伺服电机加丝杆结构,该系统具有可靠性更高、寿命更长、使用更灵活等优点.     

神经滑模控制在转台伺服系统应用

以直流电机为执行机构,分析了飞行仿真转台伺服系统的数学模型。滑模控制具有对系统扰动和参数摄动的自适应性,可实现伺服系统的快速响应,同时有效克服低速状态下摩擦力矩的影响。系统抖振问题是滑模控制的突出问题,利用径向基神经网络的非线性逼近能力,给出以切换函数为网络输入,以滑模控制器为网络输出,构建了神经滑模控制器,软件仿真结果表明所设计的滑模控制器能达到较好的控制品质,有效的克服系统抖振和外部扰动,实现系统低速摩擦补偿。     

永磁直线伺服系统模糊PI速度控制器研究

针对永磁直线同步电机伺服系统常规PI速度调节器动态响应慢、输出超调大等问题,提出了模糊自适应PI速度控制器,对比常规PI速度控制器进行了仿真和实验。基于永磁直线同步电机矢量速度闭环控制,分析了模糊PI速度控制器和基于模糊PI控制器的伺服矢量控制系统的结构,设计了模糊PI速度控制器,在Matlab/Simulink仿真环境下,建立了基于模糊PI速度控制器的永磁直线同步电机伺服系统仿真模型,并通过实际永磁同步直线电机伺服系统实验对仿真结果进行了实验验证。研究结果表明,模糊PI速度控制器,相对于常规PI控制器,可以明显降低超调量和调节时间。将仿真结果和试验结果对比,两者基本吻合,说明模糊PI速度控制确实可以较好地改善永磁直线同步电机伺服系统的动态性能。     

基于机械臂位姿变换的柔性负载伺服驱动系统控制策略

伺服驱动系统的柔性负载端转动惯量等参数随柔性机械臂位姿变化而变化,进而影响伺服驱动系统电动机输出端转速。为降低电动机输出端速度波动,采用极点配置的方法设计伺服驱动系统转速环PI控制器参数,该参数的选择随柔性机械臂位姿变化而变化,从而使伺服驱动系统在不同位姿下获得良好的动态响应特性,避免机械谐振发生。首先根据连续体振动理论和拉格朗日原理建立了柔性负载伺服驱动系统动力学模型,并通过状态方程求得电动机转速到柔性负载驱动转矩的传递函数。将变参数PI控制策略应用于伺服驱动系统转速环控制中,分析了柔性负载对转速环的控制特性的影响,采用极点配置的方法设计控制器参数。接下来分别采用相同幅值、相同阻尼系数、相同实部3种极点配置策略设计控制器参数。讨论了这 3 种极点配置策略不同参数对系统谐振峰值、谐振频率和带宽的影响。最后通过数值仿真分析表明:伺服驱动系统等效柔性负载参数与机械臂的位姿有关;柔性负载回转半径、转动惯量较大的情况,不适宜使用相同实部的极点配置方法,但其余两种方法可通过适当选择参数使电动机输出转速波动程度减小。     

Development of a linear electrostrictive servo motor

This paper presents a linear electrostrictive servo motor with high resolution and large stroke for ultra-precision motion control. High thrust force is obtained by making use of an electromagnetic clamping mechanism with force magnifying structure in the motor design. An operator alterable iterative learning control algorithm is proposed for the motion control of the motor. A prototype is designed, fabricated and tested. Experimental results show that the prototype has a mechanical resolution of 0.02 μm, yaw error less than 2 μm and maximum thrust force of 30N. Applications of the motor include producing the servo feed motions required in micro electrical discharge machining (micro-EDM) system or as a motion control device for other precision machining systems.     

民用飞机燃油系统试验高度模拟系统设计

地面试验室试验是开展民用飞机燃油系统试验的重要组成部分.地面试验中高度模拟系统的建立对模拟燃油系统的工作状态具有重要意义.设计了适用于民用飞机燃油系统试验的高度模拟系统,并对系统工作原理进行了介绍,对其中的负压调节系统、引气调节系统、液压伺服系统、控制系统进行阐述,分析系统运行状况.结果表明:在模拟飞机爬升过程中,系统...     

电液马达伺服系统积分鲁棒自适应高精度位置控制

电液马达伺服系统中存在各种类型的扰动,包括参数不确定性和不确定非线性,制约着其高精度位置控制。针对电液马达伺服系统高精度位置跟踪控制,考虑系统的黏性摩擦特性以及外干扰等建模不确定性,提出了一种基于鲁棒自适应的电液马达伺服系统高精度位置控制策略。所提出的全状态控制器通过自适应对模型不确定性进行估计及前馈补偿,提高了系统的低速伺服性能;通过自适应对未建模干扰等不确定性的上界进行估计并前馈补偿,提高了系统对外干扰的鲁棒性。所设计的闭环控制器还能保证系统获得渐近跟踪性能,对比仿真验证了其可行性。     

基于矢量控制的丝光机多单元同步伺服系统研究

根据交流永磁同步电机的数学模型和矢量控制原理,研究了丝光机多单元同步伺服系统的矢量控制方法,建立了系统的数学模型,设计了控制系统的电流控制器、速度控制器及线速度环参数。仿真结果表明,该控制方法能有效提高丝光机多单元同步系统的控制精度和响应速度     

基于负载自适应的高升力系统高效液压驱动技术

民用飞机对经济性特别关注，大型民用飞机高升力系统工作时间虽短，但消耗功率却很大，可达到主飞控作动系统的3倍以上。传统的飞机高升力系统普遍采用节流控制的液压驱动方案，导致液压驱动效率低。介绍了高升系统应用的4种典型液压驱动方案，阐述了应用变排量液压马达的高效液压驱动理念，对4种方案进行了建模和仿真分析。结果表明，变排量液压马达驱动系统比其他方案的综合效率高21%以上，为国内科技人员研发大型民用飞机高升力系统提供参考。     

双向液压式调速器系统数学建模与仿真

螺旋桨飞机飞行时,调速器系统对飞机飞行的稳定性及发动机安全性起着关键作用。针对双向液压式调速器系统,通过数学建模和仿真方法研究该调速器系统的动态特性。以某双向液压式调速器系统为研究对象,分析其结构组成和工作原理,根据牛顿第二定律和流体连续方程分别建立了该调速器系统的力-运动数学模型和流量数学模型,并对数学模型中所有力的产生原因和求解方式进行了分析和求解。通过结合数学模型和仿真软件,分别对调速器控制活门和整个调速器系统进行了仿真,重点分析了无反馈的控制活门的实际运动过程和带反馈的整个调速器系统的发动机转速变化及螺旋桨角度变化,得到了控制活门的振动曲线和螺旋桨角度变化曲线。