重复控制及其在变速非圆车削中的应用

为了提高变速非圆车削中直线伺服单元的跟踪精度和鲁棒性 ,建立了变速非圆车削的进给驱动直线电机、运动控制目标函数、主轴变速、切削力等的数学模型 ,分析了主轴变速精度对直线伺服单元控制的影响。应用重复控制理论设计了适于直线伺服单元的重复控制器 ,给出了详细的设计过程和稳定性分析 ,对控制器的性能进行了仿真分析。结果表明 ,基于重复控制的直线伺服单元能很好地跟踪变速非圆车削中刀具运动的目标值 ,能抑制波动的切削力对跟踪精度的影响。     

人工神经网络及其在机械工程领域中的应用

在论述人工神经网络模型的特点和性质的基础上，综述国内机械工程领域研究与应用人工神经网络技术的现状与发展，介绍最常用的模型种类，举例说明这类模型在机械制造和机械设计各环节中的实际应用，并阐述了完善模型结构，改进建模方法方面的基础性研究工作，从内容，深度，实际效果和软硬件方面评述当前在人工神经网络模型研究与应用中的不足之处，指出今后努力的方向和潜在应用领域。     

遗传算法及其在机械工程中的应用

介绍了遗传算法的基本原理、基本特点及对简单遗传算法的一些改进，简介了其在机械工程中的应用成果，并对其研究前景进行了展望     

分形理论及其在机械工程中的应用

简要地介绍了分形的基本概念 ,并对其发展历史进行了论述 ,综述了分形理论在摩擦学、断裂力学、故障诊断、制造决策映射建模、复杂产品的分形设计、有限元网格细化等方面的应用现状。     

数字重复控制伺服系统在数控加工中的应用

论述了重复控制理论基本原理,将它应用于数控伺服系统,建立了一个数控伺服系统加工模型,并利用此模型在数控车床上进行了典型零件的车削加工,实验结果表明使用此伺服系统加工模型可以使控制输出跟踪周期性输入参考信号,可以达到无误差地跟踪控制目的,极大地改善了系统的抗干扰性能和动态性能,提高了系统的鲁棒性。     

双重复控制器在灌装机位置跟踪系统中的应用研究

自动灌装机跟踪精度及其对干扰信号的抑制能力是提高灌装效率的核心问题.根据系统周期性重复运行的特点,提出了基于PID控制与带比例微分调节的双重复控制的复合控制策略.基于系统传递函数模型,采用遗传算法对PID参数进行优化.仿真结果表明,该复合控制方法使控制系统误差收敛速度快,稳态精度高,鲁棒性好,可有效提高设备灌装效率和产品质量.     

有限元法及其在现代机械工程中的应用

有限元法是随着计算机技术的应用而发展起来的一种先进的CAE技术,广泛应用于各个领域中的科学计算、设计、分析中,成功的解决了许多复杂的设计和分析问题,已成为工程设计和分析中的重要工具。在有限元法基本原理的基础上,分析了有限元的优越性,介绍有限元的发展趋势,研究有限元法在现代机械工程中的应用情况。     

虚拟现实技术及其在机械工程中的应用

虚拟现实是一种新型的人机交互系统,是现代工程与科技应用的发展方向,其应用范围越来越广泛,本文在简要介绍虚拟现实的概念,特征和应用领域的基础上,以机械工程中的高速剪切设备为例,阐明了虚拟现实的建模过程和系统构成,并尝试了虚拟概念设计系统,为专用设备的虚拟技术研究奠定了基础。     

磁流变技术及其在机械工程中的应用

磁流变液是近年来得到广泛重视的一种新型的智能软物质，磁流变技术是21世纪机电工程的核心技术之一，文章对国内外磁流变技术的研究概况进行了综述，介绍了磁流变技术及目前在机械工程中的应用情况，分析了磁流变技术研究中存在的问题，最后对磁流变技术的研究发展进行了展望。     

相似理论及其在机械工程中的应用

本文就相似理论基础概念、相似理论相关研究进展、相似理论在机械工程中的应用、相似理论在机械工程中的发展趋势等方面进行了详细的阐述。     

一类施加单向控制量的不确定非线性系统的重复学习控制

针对存在有界的、周期变化的非线性不确定动态的二阶系统,提出一种使系统渐近地跟踪目标轨迹的控制律。考虑仅能施加单向控制量的系统,所提出的控制律利用饱和函数和基于在线学习的估计器相结合来学习和估计未知非线性动态特性,并对未知动态进行补偿以保证系统跟踪误差渐近收敛于零。同时引入自适应陷波滤波器（Adaptive notch filter,ANF）来在线估计未知非线性动态特性的频率。不同于以前的方法,提出的基于ANF的饱和改进型重复控制律只需要未知动态特性是有界的（未知动态特性的结构、参数、频率是不需要预先知道的）。最后将此控制律应用到只能提供竖直向上电磁力的EMS型磁悬浮系统中,设计出适合磁悬浮系统的控制策略。仿真结果证明了所提出的控制策略的有效性。     

重复控制补偿的PID电液伺服位置控制

针对液压伺服系统难以精确控制的特点,采用重复控制补偿的高精度PID进行控制。通过建立数学模型并在Simulink中对电液位置伺服系统进行仿真,研究表明该控制策略应用在电液位置伺服控制系统中跟踪性能好、精度高。     

基于模糊自整定PI与重复控制的气动伺服系统研究

针对气动位置伺服控制中的低精度、低刚度等问题,提出了一种重复补偿与模糊自整定PI相结合的复合控制方案。利用模糊控制器提高系统的动态性能和鲁棒性,通过重复控制器周期性地修正输出电压,以改善系统的稳态特性,实现优势互补,使系统获得良好的稳、动态性能。通过仿真试验表明,该控制算法容易实现,且能更好地提高气动伺服定位系统的跟踪精度,具有较强的实用性。     

基于重复控制的数控系统伺服调节技术的研究

针对数控活塞环车削周期性控制的特点,应用重复控制理论对活塞环车床数控系统伺服调节技术进行了研究。以M序列信号作为输入信号,采用最小二乘法首先对数控伺服系统模型进行了系统辨识;以辨识所得到的整个闭环伺服系统模型为调节对象,进行了重复控制器的设计,构建了适合于伺服系统调节的重复控制器;以Matlab/Simulink为工具对所构建的重复控制器进行了仿真比较,系统跟随误差由原来94.2%减少到11.1%;同时在自行开发的数控系统上进行实际试验比较,系统跟随误差也由87.9%减少到24.7%。通过试验表明,基于重复控制的伺服调节技术能有效地抑制周期运动中的跟随误差。     

电机波动力矩的重复学习控制补偿

为较好地解决伺服系统的低速抖动问题,研究了重复学习控制方法抑制电机波动力矩等非线性干扰,以提高系统的低速平稳性问题。在讨论电机波动力矩成因的基础上,重点研究了电机齿槽效应引起的电机力矩波动的理论模型、量值大小等问题,并在模型转台上进行了实验测试。实验结果表明了理论分析的正确性,并证明了电机波动力矩的周期性。根据上述结论,引用重复学习控制来抑制这种周期性干扰,介绍了带有低通滤波器和前馈滤波器的改进型重复学习控制器的设计方法,设计了实际的控制系统。对采用重复学习控制的伺服系统进行正弦跟踪实验测试,结果说明,重复学习控制较好地补偿了低速或零速附近的系统死区特性,系统的跟踪误差最大值为0.72″。     

数控特征单元定义、实现及其应用研究

从产品信息集成和分布式计算的角度提出了数控特征单元（ＮＣＦＵ）的概念。通过利用ＵＣＦＵ技术,可以实现基于特征的ＮＣＰ／ＣＮＣ集成与刀具轨迹的动态产生和实时控制。分析了ＮＣＦＵ的功能和信息需求及其定义方法,讨论了适合于２．５轴数控加工的行切特征单元和环切特征单元,以及适合于３轴曲面加工的网格曲面特征单元,并提出了相应的ＮＣＦＵ自动分解算法。对基于ＮＣＦＵ的ＮＣＰ／ＣＮＣ集成系统体系结构进行了研究。     

复合控制的交流伺服系统设计分析

针对CNC连续轨迹位置控制系统的特点,设计并分析了一种超前导数调节器,即按被调参数指令值变化率调整,实现比I型系统好的动态特性,且能改善系统非线性等因素的影响。     

基于ILC的压电微位移驱动器电源线性化研究

压电微位移驱动器是一种利用压电材料逆压电效应制作的微位移器 ,具有体积小 ,分辨率高 ,重复性好 ,不产生热等优点 ,然而压电驱动器也具有滞回、蠕变、严重的非线性等不良特性 ,给驱动器精确定位带来误差 ,使驱动器电压位移转换信号失真。为使压电驱动器输入输出具有线性度 ,常用的方法是对驱动电源进行电压补偿来实现线性化。这里提出一种实用新颖的电源线性化方法—基于迭代自学习控制 (IL C)策略的线性化方法 ,该法具有在线、快速的优点 ,且可实现动态线性化补偿     

混合驱动平面五连杆机构优化设计与迭代学习控制

对混合驱动平面五连杆机构进行了优化设计和轨迹跟踪迭代学习控制研究.首先,以伺服电机角加速度波动最小为目标函数,应用遗传算法对混合驱动平面五连杆机构参数进行优化设计;其次,对混合驱动平面五连杆机构进行轨迹跟踪指数变增益D型和闭环PD型迭代学习控制研究;最后,结合实例进行混合驱动平面五连杆机构轨迹跟踪数值仿真.结果表明,迭...