3自由度气动比例/伺服机械手连续轨迹控制的研究

讨论了３自由度气动比例／伺服机械手的连续轨迹控制,建立了系统的数学模型,通过采用最优状态反馈、ＰＩ环节和扰动观测补偿实现了气动比例／伺服系统的连续轨迹跟踪,并以毛笔书法轨迹为对象进行了试验研究。试验分析表明,气动比例／伺服机械手可实现较高的控制精度,在许多工业自动化领域,完全可以与价格昂贵的电动机伺服系统媲美。     

履带车辆悬挂参数变化对悬挂特性影响分析

通过确定实际履带车辆的简化条件,建立了二自由度车辆悬挂系统模型,得出了车身加速度、悬挂动行程、负重轮相对动载荷对路面输入的幅频特性,分析了悬挂刚度、阻尼系数、负重轮胶圈刚度和非悬置质量等参数变化对悬挂传递特性的影响.结果表明,在进行车辆悬挂系统设计和振动控制时,必须考虑悬挂系统参数的匹配问题和参数变化对振动控制的影响.     

车辆悬架自适应模糊半主动振动控制系统的研究

建立了4自由度车辆半主动悬架系统模型，并采用自适应模糊控制方法对系统进行控制。通过性能仿真计算和实车道路试验，验证了自适应模糊半主动悬架系统在减少振动、提高车辆受路面激励时的舒适性方面明显优于被动悬架。     

基于磁流变阻尼器的半主动悬挂控制实验研究

将磁流变阻尼器应用于半主动悬挂系统。建立了基于磁流变半主动悬挂系统的二自由度1/2车体的履带车辆振动模型。应用LQR最优控制理论,提出了一种基于磁流变阻尼器的履带车辆半主动控制策略,并在振动实验台上进行了半主动控制实验,模拟了车辆通过正弦路面的情形,结果表明,应用该控制策略能得到良好的减振效果。     

带安全控制的两自由度搬运机械手设计

通过对机械手装置的结构组成和控制系统方案分析,气路及软件设计,介绍一种基于西门子可编程控制器的带安全控制的两自由度搬运机械手,并通过实际交付使用,验证了该系统的稳定性与安全性。     

PLC控制应用于六自由度机械手中的价值探究

PLC控制系统是一种使用方便、性能高、通用性强且编程简单的系统,将这项系统应用在六自由度机械手之中,为机械手的发展带来新的空间。本文就PLC控制应用于六自由度机械手中的价值进行了探讨和研究。     

FMS中六自由度机械手的设计与控制

介绍用于柔性制造系统中的六自由度机械手模型的开发,该机械手采用Pro／E构建实体模型并实现动作模拟和分析,选用舵机驱动机械手运动,由DELPHI编译的调试软件控制机械手程序动作,简化设计,降低成本,达到了预期效果。     

基于CAN总线控制系统的抓物机械手设计

机械手的研制和生产已成为高技术领域迅速发展起来的一门新兴的技术,要满足当今工业大规模自动化生产线上多机械手的统一协调与控制,必须借助于智能、可靠、灵活的网络总线控制系统。设计旨在通过工业CAN现场总线来组网控制抓物机械手。阐述了基于CAN总线控制系统的抓物机械手总体控制流程和机械手的构成及它的工作原理,并在此基础上设计了由电机控制的二自由度抓物机械手。对CAN总线的特点与结构以及CAN总线接口的设计进行了介绍,最后给出了通过CAN总线控制机械手的硬件连接方案以及控制系统的软件编程内容。该设计具有扩展性强、功能灵活、操作方便、性能稳定等优点。     

车辆复合转向系统仿真分析及试验研究

介绍了履带车辆综合传动装置双流传动液压液力复合转向过程的工作原理,并根据车辆在转向过程中的受力分析建立转向机构的动力学模型,应用MATLAB／SIMULINK搭建仿真系统模型,通过对一个实际算例的模拟计算,得出液压液力复合转向匹配方案和控制方法,并通过试验对计算结果进行了对比分析,分析表明仿真与试验结果吻合得较好。     

基于并联机构的免标定式线性控制

针对新型二自由度球面并联换挡机械手,提出一种仅对关节空间进行插补运算的免标定式线性控制方法。首先介绍了二自由度球面并联换挡机械手的组成及其所完成的运动轨迹。然后建立了该并联机构的数学模型及正反解表达式,通过分析完成换挡动作时驱动分支杆长的变化规律,提出了只对关节空间进行直线插补的线性控制方法。最后分析了主要结构参数对机械手运动精度的影响,分析结果表明该并联机构安装位置误差对运动精度影响很小,具有免标定的特性。     

基准圆光栅偏心检测及测角误差补偿

为了修正关节测试平台中由圆光栅安装偏心所产生的测量误差,建立了圆光栅偏心测角误差补偿模型并对安装偏心检测方法进行研究。首先,根据圆光栅测角与偏心参数间的几何关系,推导出圆光栅测量误差补偿模型。然后,描述了采用双读数头对比接收正弦信号间相位差,检测偏心参数的方法和原理;通过合成信号的李萨茹图形,检测出关节测试平台内圆光栅的偏心距及偏心方向。最后,根据所推导的偏心测角误差补偿公式对测试系统进行修正。对比实验结果表明:修正后的圆光栅测角精度大幅提高,测量精度提高了近5倍,满足关节测试平台的测量精度要求。     

汽车坐标系和车身姿态角的确定方法

结合参考标准定义,给出了汽车坐标系定义的具体方法;并在此基础上,给出确定车身姿态角的方法。     

电动汽车再生制动系统双向DC/DC变换器的设计

为了实现电动汽车再生制动的能量回收方案,采用超级电容作为储能元件,设计了电动汽车超级电容再生制动系统双向DC/DC变换器,介绍了DC/DC变换器主电路的四种控制方案。实验测试证明了设计合理,工作稳定可靠。     

基于异步电动机的电动汽车驱动系统

为了顺应汽车低碳环保的发展趋势,将异步电机用作电动汽车的驱动电机来代替价格昂贵且环保性差的永磁同步电机。采取转子磁链定向矢量控制的方法来实现异步电机的调速控制,在此基础上建立了一个异步电机作为驱动电机,由电池和双向DC/DC供电的电动汽车驱动系统。推导了异步电机的数学模型,搭建了一个小型电动汽车实验平台,并在实验平台上对异步电机调速性能和双向DC/DC供电系统进行了实验验证。实验结果表明,采用转子磁链定向矢量控制能很好的实现电动汽车的驱动系统的调速控制。     

气动机械手轨迹的Terminal滑模控制方法

应用Terminal滑模控制方法对三轴直角坐标型气动机械手进行连续轨迹控制。首先建立了气动位置伺服系统的数学模型,然后运用Terminal滑模控制对机械手进行轨迹控制。仿真研究结果表明,采用高阶非线性的Terminal滑模控制方法,可以使该机械手对空间直线轨迹的跟踪误差只在未达到收敛点的时间段内较大,在到达收敛点后能完全跟踪目标轨迹。     

Power control of dual-motor electric drive for tracked vehicles

The fundamental problem of the power control for the driving of a dual-motor drive electric tracked vehicle is analyzed. The tracked vehicle and its electric drive system are mathematically modeled. Power control schemes of the dual-motor drive system is put forward, designed, and analyzed, including the distributed control system and the two control schemes speed-regulation and torque-regulation. The field experiment shows that the two types of drive control schemes realize the driving function of the vehicle feasibly and effectively. Obviously the comprehensive controller and two motors’ controllers are closely coupled in the “speed-regulation” control scheme, in which they must coordinate very well to guarantee the control. Contrastingly, in the “torque-regulation” control scheme, the comprehensive controller and two motors’ controller are not dependent closely when the accuracy and response of the torque controlling is guaranteed. The latter is simpler and more practical than the former.     

用于驾驶机器人的车速跟踪多机械手协调控制方法

提出一种用于驾驶机器人的车速跟踪多机械手协调控制方法。建立了驾驶机器人车速跟踪多机械手/腿控制模型,在此基础上设计了驾驶机器人车速跟踪协调控制器,通过油门/离合器协调控制器实现了车辆的平稳起步和平顺换挡,通过发动机/制动器切换控制器实现了驾驶机器人对给定车速的准确跟踪。实车试验结果表明,提出的方法能合理地协调控制驾驶机器人的油门、制动、离合机械腿和换挡机械手,实现对目标车速的跟踪控制,驾驶机器人完全能够代替试验人员进行各种汽车试验。     

汽车驾驶机器人车速跟踪神经网络控制方法

为了实现汽车驾驶机器人对给定车速的准确跟踪,提出了一种驾驶机器人车速跟踪神经网络控制方法。网络模型输入层变量为驾驶机器人油门和制动器、离合器机械腿、换挡机械手的位移;中间层为隐层,节点数为5,神经元传递函数为正切传递函数;输出层变量为试验车辆车速,神经元传递函数为线性传递函数。结果表明,该方法的收敛速度明显高于梯度下降法的收敛速度,且达到的控制精度更高,车速跟踪误差满足国家汽车试验标准的要求。     

水产养殖用水下移动机械手的耦合动力学分析

对水下移动机械手系统中本体与机械手之间的耦合动力学进行了研究,分别采用指数积方法和凯恩方程对水下移动机械手系统进行了运动分析和动力学建模并进行了求解,模拟了机械手在展开的过程中本体的运动,该研究工作对于进一步了解水下机械手的工作特点和开展机构的控制有重要价值。     

带滑移铰空间机械臂未端相对轨迹的自适应跟踪控制

讨论了载体位置、姿态均不受控制的带滑移铰空间机械臂的控制问题。结合系统动量守恒关系进行的系统运动学、动力学分析表明,可以得到一组欠驱动形式的空间机械臂系统动力学方程,它们可以表示为一组适当选择的惯性参数的线性函数,由此克服了空间机械臂系统动力学方程关于惯性参数呈非线性函数关系的难点。在此基础上,针对系统中机械臂相关参数未知的情况,设计了空间机械臂末端抓手相对运动轨迹跟踪的自适应控制方案。此控制方案具有不需要测量、反馈漂浮基的位置、移动速度及移动加速度的显著优点,适用于空间站舱内机械手控制系统设计。仿真运算证实了提出的控制方案的有效性。