虚拟样机技术综述

从市场经济的角度论述了虚拟样机技术产生的背景,分析了虚拟样机技术相对于传统设计方法所具有的无可比拟的优点;阐述了虚拟样机技术的内涵和研究现状,并且对虚拟样机技术的应用做了大量研究;最后,从其发展历程角度出发剖析了虚拟样机技术发展的限制因素和发展方向.     

油罐清洗机器人雅可比矩阵求解及奇异位形分析

油罐清洗机器人作为一种复杂的串联机器人,其轮式移动机构和水射流机械臂装置形成移动机械手,具有多个运动副,是机器人运动分析和控制的基础。旋量理论能大大简化机构运动的计算模型,并具有明确的几何意义。根据机器人的结构特点,建立简化的移动机械手模型和旋量位形,应用旋量理论和指数积公式建立其速度雅可比矩阵,得到关节速度和末端工具速度的映射关系。根据雅可比矩阵是否满秩判断机器人的奇异位形,给出了机器人边界奇异和内部奇异的判定条件,分析了奇异位形下机器人的运动性质,为机器人进一步设计和控制提供了理论依据。     

过网电量和无损户电量线损计算的探讨

供电企业的综合线损率是衡量其节能效果的重要技术经济指标,然而"无损户"和穿越电量的存在往往导致该网综合线损的虚降,使综合线损率失去其可比性。提出一种基于'四分管理'线损数据的可比线损率的计算方法,剔除上述的虚降和虚升,以达到合理评估节能工作的效果。     

求解含有小阻抗支路系统潮流的一种新方法

如何改善病态系统潮流计算的收敛性一直是电力系统稳态分析的一项重要内容。在分析小阻抗支路对牛顿法潮流的影响基础上,提出了求解含有小阻抗支路系统潮流的一种新方法－变雅可比牛顿法;从潮流计算的基本方程出发,通过对迭代过程中小阻抗支路两端电压幅值和相角变化规律的分析,给出了此方法收敛性的详细证明,计算结果表明,本方法能够较好地解决牛顿法计算含有小阻抗支路系统的潮流收敛性问题,并且与小阻抗支路零功率法的迭代次数基本相同,但编程比较简单。     

雅可比矩阵法计算有功网损微增率公式的推导

网损微增率的计算是电力系统中非常重要的计算．在用协调方程式进行电力系统有功负荷经济分配、电力系统无功优化及电压补偿计算中都要计算网损微增率．本文不但详细介绍了利用雅可比矩阵法计算有功网损微增率公式的推导,而且推导出用雅可比矩阵法计算无功网损微增率的计算公式．这为用协调方程式法进行无功优化创造了良好的条件．     

双臂空间机器人姿态控制的再生核解法

对于双臂n自由度(n为正整数)空间机器人的姿态控制问题,在控制算法中,利用再生核替代传统的Fourier基函数,能克服Fourier变换不能用于局部分析的缺点,且对奇性敏感,求解稳定,并能提高控制精度,因此该文给出了一种基于再生核理论的最优控制算法．同时给出了双臂n自由度空间机器人广义雅可比矩阵的求导公式．该求导公式较以往的推导方法具有显式、易求的特点．在数值试验中,针对双臂三自由度空间机器人的模型进行了仿真,结果表明,利用文中提出的再生核解法解决双臂空间机器人的姿态控制问题是有效的。     

引入加权系数的交直流混合微电网潮流计算

在下垂控制的交直流混合微电网潮流计算过程中,存在雅可比矩阵对角线元素为零值而无法求解的情况。针对上述现象,文中提出引入加权系数的改进潮流计算算法,对F(k)和F(k+1)引入加权系数,构造误差平方和函数以求解最佳权重值,通过第k+1次迭代与第k次迭代之间的关系求出第k+1次迭代的解,重复上述过程直至结果收敛。通过IEEE30节点算例证明了改进算法的正确性和有效性,并将其用于下垂控制的交直流混合微电网潮流计算。     

基于机器人运动学的三维公差累积建模研究

运用机器人运动学中机械手的微分运动与各关节位置微小变动间关系的求解方法,进行三维公差的累积建模研究.讨论了三维公差的特征自由度表示,在运动坐标系基础上建立三维公差的雅可比传递矩阵累积模型,并用矢量积法得到各自由度变动对关键特征变动的雅可比传递系数矩阵.最后给出一个装配体计算实例,所得结果定量地表示了各配合特征各自由度累积对关键特征空间位置及方向变动的影响,反映了三维装配中零件公差累积情况,可以为进一步的尺寸及形位公差设计提供约束方程.     

雅可比矩阵引导的无翻转体映射生成

目的体映射建立了两个3维体网格之间的对应关系,是计算机图形学中的重要研究方向。很多应用要求体映射是无翻转的,即其雅可比矩阵的行列式处处大于0。然而,现有的无翻转体映射生成算法经常无法完全消除翻转。挑战主要在于很难在保证满足位置约束的前提下消除映射的翻转。为此,提出一种新的无翻转体映射计算方法,核心是一种新的变形方法。方法首先放松位置约束,然后在变形过程中通过线搜索的方式保证不产生翻转,最后将网格无翻转地变形到满足位置约束。为实现这个变形过程,提出一种雅可比矩阵引导的变形算法。虽然现有的无翻转体映射方法不能完全消除翻转,但其雅可比矩阵可以作为本文变形算法的指导。此外,优化了位置能量,使得变形网格最终能够满足位置约束要求。为了满足体映射低扭曲的要求,算法最后在固定位置约束的前提下进一步优化了体映射的扭曲能量。结果对大量复杂网格进行实验,本文算法能够保证生成无翻转的体映射,并且通过多步优化最终结果均能满足给定的位置约束要求。结论通过与现有其他算法的优点和局限性对比,结果表明本文算法具有较好的鲁棒性。本文算法从一个全新的角度促进了无翻转体映射生成技术的进步与发展。     

基于非均匀采样系统的无模型自适应控制

针对输入非均匀刷新和输出周期性采样的非线性系统难以控制的问题,采用数据驱动策略,提出一种新的无模型自适应控制方法。首先,使用跟踪-微分器对系统输出数据进行滤波,进而利用该输入输出数据在等价动态平衡点处建立动态化模型,设计了无模型自适应控制器;其次,利用最速下降法对控制律和伪雅可比矩阵(PJM)估计中的惩罚系数进行迭代优化,并对该控制方法稳定性进行分析,该控制方法的优点是减少扰动误差的影响,提高了参数优化能力;最后,通过仿真非均匀采样离散时间非线性系统的实例验证了所提方法的有效性。