悬挂式重力补偿系统精密跟踪方法

介绍了一种用于研究空间机器人微重力条件下的工作特性的悬挂系统——悬挂式重力补偿系统,并给出了悬挂模块的动力学模型.通过数值求解与仿真,运用非线性规化求出了一定条件下的最优控制参数;用正交试验寻优、基于时间最优控制的试凑法证明了优化模型的解正确性.该研究为空间机器人地面试验系统模拟微重力环境下精密跟踪运动提供了最优控制方法.     

基于电路地图的移动机器人三维路径规划方法

通过建立多网笼三维立体电路地图的方式,将复杂的三维空间路径规划问题转化成为相对简单的电路求解问题,用不同的电阻阻值表征三维空间中障碍物、威胁源、气流或水流等对水下机器人或飞行机器人的不同运动影响程度,形成一种能够真实反映物理空间中实际情况的环境建模方式,使得路径规划的结果具有综合决策的效果.经仿真结果证明该方法节省系统计算时间,是一高效易行的路径规划方法.     

火控系统测试用6自由度运动模拟器研制

为了能够在实验室内对火控系统进行综合性能试验,采用液压驱动6自由度Gough-Stewart机构对载体的各种运动状态进行模拟.利用Gough-Stewart机构机械系统动力学和液压驱动系统之间的力/力矩和速度双向作用关系,将机械系统动力学模型和液压驱动系统模型相结合,建立了并联机构整体动力学模型.对运动模拟器的自由度耦合特性进行分析和实验研究.结果表明,自由度间耦合在系统固有频率范围内具有随着运动频率的提高而增强的特点.针对运动模拟器的安全保护问题,采用一种根据支腿长度直接对工作空间中的奇异区进行判别的方法,避免了使用复杂、耗时的雅克比矩阵条件数判断奇异性的方法,采用幅相控制(APC)和随机波复现技术,使正弦波和随机波的复现精度都得到了明显提高.     

基于预置区域数据表的自摆式大流量消防炮控制系统设计

为克服现有自摆式消防炮依靠复杂的机械传动结构实现自摆的不足,设计一种基于预置区域数据表的自摆式大流量消防炮控制系统。当火灾发生时,消防炮通过程序方式调用预先设置的水平摆动角度库和俯仰步进角度库,控制水平、俯仰直流电机的转动方向和角度,进而完成消防炮的自摆式运动;采用H桥功率驱动电路完成对直流电机的驱动,利用编码器实时检测水平、俯仰机构的位置角度,采用STM32L0系列超低功耗单片机控制自摆式大流量消防炮。该消防炮具有无线遥控功能,可供操作人员远距离操作。该系统性能稳定,依附程序控制的方法实现消防炮的自摆式运动,在实际应用场所中取得良好效果。     

数控机床伺服进给系统的常见故障及检测方法

数控机床的进给系统一般由驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行元件、检测和反馈环节等组成。驱动控制单元和驱动单元组成伺服驱动系统;机械传动元件和执行元件组成机械传动系统;检测元件和反馈电路组成检测装置,亦称检测系统。     

一种有效的中性浮力下实验体姿态机动模拟控制律设计

在空间微重力环境的地面模拟技术中,中性浮力法利用水的浮力使实验体处于漂浮状态,可以提供六自由度运动模拟,并且可进行长时间的与空间十分相似的自由运动。因此可以采用该方法实现空间飞行器空间任务的地面模拟演示和功能验证。姿态控制作为空间任务的基本操作之一,其在中性浮力实验环境下的控制模拟非常重要,需要针对复杂的水下环境进行设计。目前针对水下航行器的研究非常广泛,但是专门针对中性浮力环境下空间任务模拟的研究并不多,缺少理论验证与仿真。本文针对中性浮力环境下实验体姿态机动模拟控制律设计问题进行研究。首先根据流体力学和动量矩定理推导出实验体的姿态动力学方程,根据四元数与角速度的关系得到实验体的姿态运动学方程;然后在理想状态下基于动力学方程,使用Lyapunov方法设计实验体的姿态机动模拟控制律,并证明了闭环系统的渐进稳定性;最后通过仿真验证了控制算法的性能,为中性浮力环境下实验体姿态机动模拟提供理论基础。     

多电机独立驱动粗纱机控制系统开发

针对传统粗纱机构复杂、由一个主电机驱动各机构运动、同步性差的问题,基于可编程控制器、伺服驱动、触摸屏、串口通讯等技术,开发了多电机独立驱动的粗纱机控制系统.重点研究了粗纱机控制系统组成、参数计算过程以及控制系统中罗拉牵伸机构、筒管卷绕机构、龙筋升降机构速度的控制算法.实践表明,多电机独立驱动的粗纱机.其机械传动机构简单、操作方便,牵伸倍数可调范围大,控制精确度高,粗纱卷绕成形良好.     

无机械传动的波长扫描技术研究

针对传统波长扫描系统稳定性差,提供了一种新的波长扫描技术,即采用伺服电机直接驱动光栅转动,此方法去除了机械传动机构,提高了系统的控制精度及稳定性,可以在单色仪及其它光谱仪器上广泛应用.     

4WD整车差速系统研究

从汽车两轮驱动方式的差速系统入手，着重阐述了关于四轮驱动的差速系统常见构成、原理及存在的问题；阐述了目前解决四轮驱动方式差速系统结构复杂及制造精度要求高等问题的方法及弊端.通过自由轮差速系统的原理分析、运动分析和理论力学分析，力求通过牙嵌式自由轮差速器这一简捷方式，解决常规四轮驱动方式下差速系统存在的诸多问题.     

平板打印机运动系统的设计及实现方法

介绍了平板打印机运动系统的设计及实现方法.运动系统以交流伺服电机为驱动单元,采用AVR单片机进行控制部分的硬件及软件设计,并根据系统在平板打印机上的具体应用,采用RS232串口通信方式,通过串口发送控制指令的方式实现了对运动系统的具体控制.对不同控制要求下的住置控制结果进行研究分析,结果表明,该方法可满足平板打印机的精...     

PSD空间定位的非线性误差补偿模型及归一化

PSD是一种高分辨率、实时性好的光电位置敏感器件，因而具有广泛的应用前景.但在光照度变化条件下，输出信号存在非线性飘移，因而影响了作为位置检测传感器的检测精度，尤其在3D测量时适用性受到了限制.针对这个问题，提出了一种PSD位置传感器的非线性误差补偿方法.该方法针对目标的空间距离变化所产生的PSD输出非线性飘移，采用归一化模型进行误差修正，很大程度上改进了PSD的输出一致性，使基于PSD的3D测量系统性能得以提高.     

虚拟数控车床加工过程仿真研究

今研究了教学用数控仿真软件的主要功能及基本使用方法.并且通过具体实例,展示了数控加工过程三维仿真系统的运行过程,验证了该系统的性能.     

数控机床永磁同步直线伺服系统免疫控制

针对数控机床永磁同步直线电机(PMLSM)伺服进给系统存在的波纹推力扰动、齿槽力扰动、端部效应扰动和其他不确定性扰动的问题,应用免疫反馈系统的免疫性原理在传统PID基础上设计了一种免疫PID控制器.免疫系统在大干扰和不确定性环境中都具有很强的鲁棒性和自适应性,使伺服系统既具有快速响应和设计简单的特点,又结合了免疫控制的抗干扰特性.在M ATLAB环境下对永磁同步直线电机数控机床伺服进给系统进行仿真,结果表明,此种控制方案下的PMLSM伺服系统具有更好的控制精度、较快的响应速度和较小的超调量,抗干扰能力更强.     

基于有限元的电脑双针筒袜机成圈机件弹性动力学分析

针对国产电脑双针筒袜机机械设计缺乏对关键机构的理论研究,着重对该机成圈机件进行弹性动力学研究。分析成圈机件间接触碰撞时的受力情况,结合有限元分析软件对成圈机构进行运动仿真,并通过实验分析方法验证其仿真结果的正确性,较好地解决了双针筒袜机成圈机件的弹性动力学问题。     

基于Creator／Vega的虚拟淮海工学院仿真系统的实现

虚拟现实技术近些年来飞速发展,使得其应用在校园的虚拟仿真方面成为可能。以虚拟现实技术三维建模软件Creator及实时视景驱动软件Vega为平台,采用层次型三维数据结构,建立了淮海工学院苍梧校区校园仿真模型,并实现了校园虚拟仿真系统的实时驱动漫游,为校园的规划管理提供了基础。     

变桨距风力发电系统的滑模变结构控制

讨论了变桨距风力发电系统在高风速时桨距控制问题。针对风力机系统的非线性,参数变化等特性,根据风力机机理,基于一定假设得到风力机在某一工况点线性模型,进而提出滑模变结构控制方案,充分利用变结构控制对被控对象的模型误差、对象参数的变化以及外部干扰有极佳的不敏感性的优点。对系统仿真时再加入系统的不确定性,仿真结果表明所提出控制方案的有效性,系统具有很好鲁棒性。     

基于自抗扰控制技术的船舶直线航迹控制器设计

船舶直线航迹控制系统是一种单输入双输出系统,具有强非线性和典型的欠驱动特性;船舶运动又易受风、浪、流等干扰,使得航迹控制器的设计非常困难。本文给出了船舶直线航迹控制系统数学模型并对自抗扰控制技术(active disturbance rejection control technique, ADRC)进行了简要介绍。在原自抗扰算法的基础上,通过增加一个跟踪微分器以及控制律由两个被控量的误差组合而成的方法,突破了原有的自抗扰控制算法只适用于单输入单输出系统的限制,实现了船舶航向和横偏位移的良好控制。仿真结果证实了这种方法的有效性,不仅可以获得很好的系统动态性能和稳态性能,而且具有很强的鲁棒性。     

植保机喷杆的鲁棒保性能控制

为了使植保机喷杆在作业过程中能平稳施药,基于植保机喷杆状态空间模型,应用鲁棒保性能控制理论设计状态反馈控制器,使系统在考虑模型不确定性的情况下具有鲁棒性.引入了H_∞理论来抑制外部扰动对被控输出带来的不良影响,以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出了喷杆系统满足二次稳定、H_∞性能约束和存在性能指标上界的条件.仿真结果表明,所设计的控制器能使存在不确定性和外部扰动的植保机喷杆系统具备较强的鲁棒性,有效抑制喷杆的有害振动.     

精密力源多维模糊控制的探讨

针对比对式测力机源系统力值自动调节中存在参数变化的变速扰动环节和滞后量变化的滞后环节,从而给自动调节带来很大难度的问题,采用多维模糊模型进行预测和采用多维模糊控制作为调节的算法。有效地消除了扰动和滞后的影响,实现了高精度的力值调节控制。     

核电站冷却剂平均温度的DMC预测控制方法

针对压水堆核电站冷却剂平均温度系统具有较强的刚性、开环不稳定、复杂非线性等特点，建立了R棒棒速控制下的冷却剂平均温度被控对象模型。提出了一种基于动态矩阵控制（DMC）算法的非自衡系统预测控制方法，弥补了DMC算法的控制局限性。然后求解出送入控制棒驱动机构的控制信号。最后利用MATLAB仿真平台搭建控制系统。实验结果表明，提出的冷却剂平均温度预测控制系统响应速度更快，具有良好的控制性能。