永磁变刚度柔性关节的力学分析与控制器设计

提出一种采用永磁弹簧、绳索驱动、梯形布置的拮抗式变刚度柔性机器人关节,能够根据任务需要,实时调节关节刚度。所述永磁弹簧装置,在绳索提供力矩一定的情况下,增加了关节刚度变化范围,同时减小操作臂的质量与惯量。对提高柔性机器人关节的运动性能具有重要意义。对关节空间与绳索空间的映射关系进行推导并利用雅可比矩阵和模型间静力学关系,得到关节刚度模型,进而实现关节刚度与位置解耦。以轨迹控制为目标,设计了一种双闭环解耦控制器,并进行了试验验证。仿真分析与试验结果共同表明,该柔性关节在较宽刚度调整范围内,都具有较好的位置响应特性和轨迹跟踪能力。上述结构与控制方式同样也适用于多自由度并联柔性机器人关节。     

分光谱型天空背景辐射计的研制

为满足对天空背景辐射进行实时光谱测量和特征提取的需求,基于光纤光谱仪研制了一台一体化天 空背景辐射计,可测量340$\sim$1030 nm波长范围内的天空背景辐射光谱,波长分辨率优于0.5 nm, 具有定点测量、全天空扫描测量两种工作模式。在介绍系统总体结构的基础上,描述了光学组件、 转台系统、跟踪模块、嵌入式控制系统及恒温控制模块等硬件部件的结构,以及上位机软件的 设计思路、设备工作流程和定标方式。最后分析经光谱辐射定标后的测量数据,初步验证设备 工作的可靠性,为天空背景辐射的实时测量及光谱特性研究提供了有效手段。     

连续负梯度方向获得共轭方向的六寻优化方法

连续两次沿负梯度方向寻优可获得共轭方向,对于一般二次目标函数,从两个角度对该现象进行了理论证明。鉴于为诸多研究领域优化问题的解决提供更多更有效的优化方法,将其推广于一般目标函数,提出了基于辅助方向的共轭方向法、三寻法和六寻法。连续三次沿负梯度方向寻优,然后沿所获得的两个共轭方向分别寻优,最后沿上述两个最优点连线进行第六次寻优,从而完成一轮寻优。给出了六寻法和用于三维优化问题的模块化一维盲人探路法C语言计算程序,并用解析法验证了程序的正确性。以一般的二次三维目标函数和Rosenbrock目标函数为例,验证了六寻法的有效性。其寻优效果比负梯度方向法好,两个算例的计算量分别减小28.70%、54.25%。六寻法可用于求解目标函数梯度可求的多维无约束优化问题。     

可控磁路式永磁悬浮系统的串级控制

可控磁路式永磁悬浮系统具有强非线性、控制难度大等特点。根据该永磁悬浮系统的特点,设计了一种由角度环和位置环组成的串级控制器。利用该控制器对永磁悬浮系统进行位移外扰仿真和实验。实验结果表明应用该串级控制器,系统具有良好的鲁棒稳定性,当给系统一较小阶跃外扰时,系统可以在短时间内跟踪输入位移信号,达到新的稳定悬浮状态。     

基于辽河防汛监测系统解决方案探析

文章利用当前先进的远程监测即数据传输技术以及重点位置图像监控技术,在满足上述需求的基础上,对系统功能做了相应的扩展,以达到对各辽河及水库各段堤坝的湿度、水位、河流流量等方面进行全方位多功能远程监测的目的。为降低系统开发的复杂程度和成本,项目分3个步骤有计划的进行设计与开发:第一阶段对河流水位、河流流量进行监测;第二阶段对河流堤坝湿度进行监测;第三阶段对河流的河道进行图像监测。     

激光焦点磁力驱动平台的波动特性分析

针对现有驱动平台在传统PID参数控制下Y方向平动实验中出现的波动情况进行分析,猜测波动的原因是由于平台结构分布不均匀造成的。针对波动情况,建立在环形永磁铁和柱形永磁铁结构分布不均匀情况下驱动平台的数学模型。并对结构不均匀情况下数学模型进行Y方向的仿真分析。仿真结果表明,分布不均匀情况下的数学模型在仿真过程中会出现波动。仿真结果与猜测结果相同。实验过程中的波形情况是由于驱动平台的结构分布不均匀造成的。     

暴雨管理模型SWMM的应用现状

在海绵城市建设中,软件模拟发挥着重要作用。本文概述了SWMM软件的发展组成、对象参数以及在雨洪模拟和低影响开发两部分的应用现状。通过模拟预测暴雨径流对所研究区域的影响,仿真分析加入LID设施后水量、水质等问题,为海绵城市的发展建设提供了前期模拟具有重要的指导意义。     

新疆胡萝卜籽油脂肪酸GC-MS分析

采用索氏提取法从两种新疆胡萝卜籽中提取油脂,并通过GC-MS对两种胡萝卜籽油中的脂肪酸组成及其相对含量进行了分析.结果表明:两种胡萝卜籽油中脂肪酸组成主要为油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸,其不饱和脂肪酸含量较高,且油酸含量超过75％.     

混合磁悬浮地球仪的零功率控制

现有的磁悬浮地球仪系统主要通过调节电磁线圈的电流来控制悬浮体的位置,电磁控制的悬浮系统存在功耗大、能量的利用率不高等问题.对于一种主要承载力为永磁力、调节控制力为电磁力的混合磁悬浮地球仪结构,建立了其线性化动力学模型,并基于模型设计了零功率控制器以降低磁悬浮系统的功耗.仿真及实验结果表明:所设计的控制系统能有效克服电磁...     

纳米结构在太阳电池中的应用

太阳电池是新能源领域一个不可忽视的领域。随着纳米技术的不断发展,纳米技术和太阳电池有了越来越多的结合点。综述了纳米结构阵列在太阳电池中的应用,其中包括光子晶体、纳米棒阵列、纳米孔阵列、纳米光栅、屋顶状阵列等纳米结构在太阳电池的活性层、减反层以及电极层中的应用。通过提高光吸收、增大p-n结界面比例、提高载流子传输效率等机理提高太阳电池能量转换效率,揭示了纳米结构在降低太阳电池成本、提高太阳电池能量转换效率方面存在的巨大应用潜力。