采用进化算法的Gough-Stewart 平台优化设计

针对基于传统雅克比矩阵建立Gough-Stewart平台(GSP) 的可操作度没有明确的物理意义,且随表示单位不同而发生变化的问题,基于量纲一的雅克比矩阵建立了不随表示单位变化的新可操作度指标．将多态进化算法AEGA应用于GSP单目标函数的优化设计中,得到多组备选方案,最终为设计者提供多组优化参数．为了解决多目标同时优化的问题,把多目标进化算法NSGA-II应用于GSP的优化设计中,得到多组优化解,即Pareto优化解集．以用作运动模拟器的GSP为例进行优化设计分析,验证了方法的可行性,该方法比传统单目标函数优化设计更符合工程实际．     

扩底钻孔灌注桩技术的应用与研究

钻孔灌注桩是桥梁结构最常用的基础形式之一，不同用途和类型的桩型及相应的施工工艺不断推陈出新，如何提高单桩承载力、降低工程造价、改善桩基施工质量控制等，是桥梁结构工程师永远追求的目标。本文主要针对扩底钻孔灌注桩技术的应用与研究作重点介绍，就桥梁结构的钻孔灌注桩设计及施工工艺等提出一些新的理念、方法，并进行总结与探讨。     

基于xPCTarget的车辆自动变速箱数据采集系统

针对车辆自动变速器非实时数据采集系统无法对变速箱换档过程中的数据实现真实重现的问题,提出了一种基于xPCTarget的车辆自动变速箱数据采集系统的设计方案,详细介绍了系统硬件和软件的设计。该系统采用上、下位机的方式进行数据采集,上位机采用可视化的图形界面,操作方便;下位机使用xPCTarget下的实时操作系统,能够以2 ms的采样时间对自动变速箱的电磁阀电流、温度、速度、压力等26路信号进行采集,较好地满足了换档过程的分析要求,保证了采集过程的实时性。     

淀粉生产线中浓度自动控制系统的设计

本文在介绍了马铃薯淀粉生产线工艺流程的基础上,依据国外两家淀粉生产线对淀粉浓度控制的不同之处,设计了两套控制系统的方案。依据ALFALAFA公司的经验公式编制了浓度控制程序,针对瑞典Larsson公司的自动化控制要求,首先建立了淀粉浓度的数学模型,包括干扰和参数变化的分析,在此基础上进行了PID控制器的设计并对其进行了仿真。仿真结果表明,PID控制跟踪性能较好,超调较小,完全可以适用于淀粉浓度控制。运行结果表明,该控制系统完全达到该生产线的自动化要求,生产出来的淀粉达到了厂家的要求。     

电动6-SPU型并联机器人的整体动力学模型

为了对电动并联机器人进行特性分析和性能预测,以永磁同步电机(PMSM)驱动6-SPU型并联机器人为例,提出一种精确整体动力学建模思想.电动并联机器人电机系统除存在随支腿的转动,转子及丝杆还存在绕自身轴线的旋转.针对这两部分运动很难单纯通过多刚体动力学或PMSM动力学来分析的问题,采用多刚体动力学来考虑第一种运动,PMSM动力学来考虑第二种运动,并建立电动并联机器人的精确整体动力学模型.该模型避免了负载折算到电机端时变等效惯量的计算,并将电机系统反电动势、粘性摩擦力考虑在内.以1Hz正弦位姿指令对并联机器人进行仿真分析,验证了模型的正确性.     

基于GPU的平滑地形可视化算法

提出了一种基于GPU的平滑地形可视化算法,侧重于解决地形可视化方法面临的时间连续性和空间连续性问题。算法采用了规则地形块的批LOD可视化方法。基于平滑过渡的思想,考虑了地形块相邻层次间的过渡和相邻的不同地形块间的边界匹配关系,以地形块的区域划分为基础,为每个顶点实时分配相应的过渡权值,在地形块的绘制过程中同时完成了不同LOD层次以及不同地形块间的平滑过渡,实现了整个地形的平滑可视化。面向GPU的算法设计与实现保证了其执行效率。针对典型数据集,该算法能够以较高的帧率完成大规模地形的实时平滑漫游,避免可视化过程中的裂缝和突跳等不连续现象。     

基于层次块的大地形实时细节合成及渲染算法

为解决渲染真实大地形场景面临的数据获取困难问题,减轻海量地形数据存储与调度的压力,提出了基于层次块实时生成可控的地形细节,完成地形渲染的新方法。采用了层次块结构组织采样数据。给出了基于层次块生成可控细节的方法,使用块网格细分增加采样点,提出了基于Perlin噪声的可控多重分形算法计算细节,保证了生成的细节受真实采样点属性控制。采用统一的细节选择标准完成了细节合成与LOD方法集成,其结果与原始地形块共同构成了动静结合的双层自适应层次结构,实现了视相关的大地形渲染。面向GPU实现了实时合成算法。实验分析表明了该方法能够利用有限的真实地形数据实时产生与实际地形特征相近的细节,完成大地形渲染。     

可重构研究用飞行模拟器设计

为了降低研究用飞行模拟器重构难度和成本,分析了模拟器最常发生的变更并进行了系统设计.采用面向对象方法构建了系统框架,使用中介者模式和外观模式将飞机模型划分成多个独立、界面清晰的系统模型.根据座舱面板硬件特点提出了基于CAN总线的一对一分布式采集系统,采用层次化策略减少了采集盒与座舱面板的耦合.设计了737系列研究型模拟...     

Gough-Stewart机构Hunt奇异位形的判定

对 Gough-Stewart机构的结构参数和支腿长度与机构的奇异性关系进行研究.针对3-3、6-3、6-6Gough-Stewart机构发生Hunt奇异时的位形特点,导出了发生Hunt奇异时结构参数和支腿长度所需满足的关系式.将该关系式作为一个判定公式,判断给定几何结构参数和支腿长度的Gough-Stewart机构是...     

对接机构运动模拟器的精度分析

为了探讨对接机构运动模拟器的机构原始误差和对接过程误差引起的位姿偏差,根据对接机构运动模拟器的结构求出运动学方程,依据矩阵全微分理论,建立了机构原始误差与对接机构运动模拟器的位姿误差模型.利用蒙特卡洛方法模拟具有任意概率分布的机构原始误差,抽样计算对接机构运动模拟器的位姿误差,然后对对接机构运动模拟器的位姿精度进行了分析,给出了在其可达工作空间内的概率等高线、概率密度函数和统计数字特征.这些分析结果为对接机构运动模拟器的精度设计、标定和误差补偿提供了方向性的指导.