Design optimization on the drive train of a light-weight robotic arm

A drive train optimization method for design of light-weight robots is proposed. Optimal selections of motors and gearboxes from a limited catalog of commercially available components are done simultaneously for all joints of a robotic arm. Characteristics of the motor and gearbox, including gear ratio, gear inertia, motor inertia, and gear efficiency, are considered in the drive train modeling. A co-simulation method is developed for dynamic simulation of the arm. A design example is included to demonstrate the proposed design optimization method.     

基于最小范数准则的多普勒频率高精度估计

提出一种雷达回波多普勒频率的高精度估计算法。算法利用脉冲间干扰和噪声的相关性较弱,从而在脉冲链自相关矩阵中抑制干扰及噪声分量。并基于最小范数准则实现多普勒频率估计。该算法在多种干扰/噪声背景下估计精度接近CRB,且计算量较小。仿真实验也验证了算法的有效性。     

轨道电路解码测试模块的软件设计

在我国现行的CTCS-2级列车控制系统中,轨道电路作为系统地面设备的重要组成部分,其不仅用来检测轨道的占用与否和列车的完整性,而且还连续为列车提供运行前方闭塞区间空闲数等信息。因此,列控车载系统对轨道电路信息的正确解析是保证列车安全运行的关键。为了检测列控车载系统中轨道电路解码部分是否解码正确,提出了轨道电路解码测试模块,详细阐述了模块的功能,并采用模块化的思想对模块的软件进行了设计。     

一种激光位移传感器动态测量列车车轮直径的新方法

列车速度的不断提高增大了车轮的磨损,加快了车轮直径的变化,给列车运行带来了安全隐患。提出了一种采用激光动态测量车轮直径的方法,介绍了使用单个激光位移传感器和两个激光位移传感器动态测量车轮直径的工作原理,并对影响测量精度的主要误差因素进行了分析和仿真计算。结果表明,采用两个激光位移传感器的测量方案可有效克服车轮运动过程中定位误差对测量的影响。经过现场测试,研制的激光测量装置的测量精度为±0.38 mm(σ)满足现场要求,实现了列车在正常运行过程中对其直径进行动态在线测量。     

Standard Analysis for Transfer Delay in CTCS-3

According to the standard for the GSM for railway (GSM-R) wireless systems in China train control system level 3 (CTCS-3),the control data transfer delay should be no larger than 500ms with greater than 99％ probability.Coverage of both non-redundant networks and intercross redundant networks and cases of single Mobile terminals (MTs) and redundant MTs on one train are considered,and the corresponding vehicle-ground communication models,delay models,and fault models are constructed.The simulation results confirm that the transfer delay can meet the standard requirements under all cases.In particular,the probability is greater than 99.996％ for redundant MTs and networks,and the standard of transfer delay in CTCS-3 will be improved inevitably.     

基于小波变换的列车广播声压自适应调整算法

随着社会交通水平的日益提高,对列车广播质量与稳定性要求也越来越高。列车噪声包括列车的振动噪声与乘客的语音噪声,由于乘客语音噪声特性与广播本身类似,因此在该噪声背景下采用传统信号处理方法进行去噪遇到很大困难。采用改进的自适应小波滤波器,对列车广播时的实际环境所采集的信号进行小波分解与重构,然后用一个以人耳主观舒适度为基础的SVM声功率参考模型,再通过前一时刻的广播、噪声声压级来修正当前时刻的广播声压级,在列车环境下达到了良好的语音去噪效果。     

某无人机液压起落架系统建模与仿真

某无人机液压系统主要为起落架的收放提供动力源,对其进行建模仿真能够实现参数和方案的优化,以便获得最佳的设计。基于节点法的集中参数数学建模思想,针对液压系统的动态特性仿真问题,研究了在MATLAB／SIMULINK下面向液压元件的液压系统动态特性仿真模型库的建立问题,建立各液压子系统模型。进行无人机液压起落架仿真,得到起落架收放时间短,达到某无人机起落架对响应时间的要求。     

复杂轮系在镗孔车端面装置中的应用

本文研究复杂轮系在镗孔车端面装置中应用,分析行星轮系与差动轮系构成的并联复合轮系,行星轮系和定轴轮系组成的串联混合轮系,探讨了孔车端面装置在粗、精加工及快退时进给运动和进给量等,阐明镗孔车端面装置的应用原理。     

高速列车分布式 super-twisting 滑模控制研究

针对不确定因素及外界干扰下高速列车分布式协同控制问题,提出基于super-twisting滑模一致性算法的高速列车速度跟踪控制策略。首先,考虑列车受到的外部干扰、基本阻力及车厢间耦合作用力,构建高速列车多智能体模型;其次,利用相邻车厢的位移和速度信息设计一致性滑模函数,引入super-twisting算法削弱控制输入抖振;最后,设计分布式二阶滑模控制律,并采用Lyapunov理论验证算法稳定性。以高速列车实际参数进行仿真研究,并加入外界干扰,利用本文方法、普通一致性、PID一致性及滑模一致性方法进行仿真。结果表明,相较于其他3种方法,所提算法能使车厢单元快速、精准跟踪目标速度曲线,速度误差在(-0.8～1.1)×10^-3 m/s内,同时使相邻车厢距离保持在安全范围内,且控制输入较平滑,对外部干扰有较好的鲁棒性。     

“非零”传动弧齿锥齿轮CAD系统的开发与研究

讨论了锥齿轮CAD开发的办法与原则,介绍介在AutoCAD2000平台上,用objectARX2000开发工具开发的“非零”传动螺旋锥齿轮CAD系统。利用面向对象技术开发的这一系统,借助于优化设计,在螺旋锥齿轮工程数据库支持下,可帮助设计人员快速完成螺旋锥齿轮的设计、校核、出图和加工前的准备工作。大大缩短了设计加工周期,提高了生产率。