PCM气动伺服系统的建模研究

本文对PCM气动伺服系统的建模进行了研究。推导了系统的数学模型，给出了流量增益和流量－压力系数的计算式；分析了影响系统固有频率和阻尼比的因素；并得出了一些结论。     

广义六维力传感器的特点及研究和应用状况

广义六维力传感器是指能够检测空间六维力(Fx、Fy、Fz、Mx、My、Mz)的传感器,由于其测力信息丰富、测量精度高等特点,使得其在机器人技术、航空航天技术及宇宙空间器的对接试验上有着广泛的应用。Stewart广义六维力传感器因其承载能力强、误差不积累等优点,受到了国内外许多学者的关注和研究。该文就基于传感器的测力原理及结构形式,探讨各种类型传感器的特点,并总结了Stewart广义六维力传感器的研究和应用现状。     

并联六自由度平台的运动仿真及其可视化设计研究

六自由度运动模拟平台在各类运动仿真系统中得到了广泛的应用 ,合理的结构设计是其完成指定运动姿态的基本保证。在平台机构设计阶段采用可视化技术 ,可以直观地观察到杆件尺寸、平台参数等选择是否合理 ,为设计提供了极大的方便。该文研究并联六自由度运动平台的运动仿真及其可视化设计 ,开发出并联六自由度平台可视化设计软件 ,并利用它成功地设计出满足车辆运动模拟要求的平台     

开关阀控气动伺服系统的辨识建模

阐述了开关阀控气动伺服系统的特点和研究现状。针对这类系统提出了定位辨识建模法，并通过实验辨识出气动ＰＣＭ位置系统在不同工作点的具体数学模型。理论分析和实验表明该方法较好解决了开关阀控气动伺服系统的建模问题。     

基于MATLAB/Simulink的高压气动控制元件的仿真设计

在MATLAB／Simulink通用软件基础上，设计开发了用于高压气动开关阀的仿真软件。介绍了该仿真软件的功能、仿真模型设计特点和解算方法选择等关键内容。     

超高压大流量气动开关阀的原理和动态特性研究

开关容积减压是为提高效率而提出的一种新型减压方法。对其关键元件超高压大流量气动开关阀的原理、动态特性进行详细的理论和试验研究。利用气动力平衡,解决超高压主阀心驱动力大和响应慢的难题,设计出小流量驱动大开口的超高压大流量开关阀。提出以定容积过程和变容积过程为单元,以控制腔转折点气体压力为标志,对超高压气动开关阀的开启和关闭动态过程进行细分的原则;建立了基于动态过程细分原则的非线性数学模型;分析了超高压气动开关阀动态特性的影响因素、改善措施。仿真和试验表明,所建立的数学模型和理论分析与试验结果是吻合的。     

基于摩擦模糊建模与补偿的机器人低速控制

针对摩擦引起机器人低速时运动性能恶化、作业精确度变差的问题,提出考虑负载力矩影响的摩擦模糊建模方法及模糊自适应鲁棒控制策略。通过摩擦测量实验,提取关节摩擦随负载力矩变化的特征,并提出一种扩展摩擦模型以描述关节摩擦特性。为克服固定补偿难以处理摩擦不确定性的弱点,引入模糊逻辑系统逼近摩擦现象,并实现模型的线性化以设计自适应学习机制。在此基础上,设计模糊自适应鲁棒控制算法,该算法采用前馈的方式补偿关节摩擦的影响,自适应项实现参数的在线调整,并根据系统中不确定性的界,设计鲁棒控制项以保证系统的鲁棒性。对比实验结果表明,所提出的摩擦模型与控制算法使关节最大跟踪误差可控制在0.005°以内,与未考虑负载力矩影响的控制器相比,平均跟踪误差和最大跟踪误差分别降低了25%、14.55%。     

液压并联6-DOF平台轨迹跟踪的干扰力补偿

为了消除液压并联6-DOF平台因各支链缸时变的负载耦合,以及摩擦和其他外力的干扰作用而引起的平台动态轨迹抖动现象,根据系统动力学模型的关节空间表达式,对关节干扰力的起因和对其运动的作用进行分析,在关节位置闭环控制基础上,分别设计基于结构不变性原理的支链抗负载干扰补偿器和基于系统模型的自适应滑模干扰观测补偿器,根据系统关节负载的变化率将两种补偿器利用模糊原则组合成综合补偿器,对干扰进行力闭环补偿.AMESim与MATLAB的联合仿真分析结果表明,该控制器使平台在复合干扰力作用下,能够平稳运行,与普通的位置闭环PID算法相比,有效地提高了系统的整体动态跟踪性能.     

4TPS-1PS四自由度并联电动平台动力学建模与位姿闭环鲁棒控制

4TPS-1PS四自由度并联平台是针对稳定跟踪系统需要而设计的一种新型并联机构,具有3个独立的转动自由度和1个移动自由度.对该新型并联平台进行运动学分析,将其分为上平台、电动缸、从动支链3个部分,利用拉格朗日方法建立了完整动力学模型,在此基础上提出一种适用于该并联平台的位姿闭环鲁棒控制策略.采用该并联平台特有的实时正解得到上平台实际位姿进行反馈,将平台作为一个整体进行控制,在任务空间内设计滑模变结构控制器,进行两自由度复合运动控制实验.结果表明,该控制策略是有效的,提高了平台的轨迹跟踪精度,平均位姿跟踪精度优于0.05°.