基于分数阶PID算法的磁流变液柔顺关节控制研究

为了使机器人关节具备主动变刚度特性,基于磁流变液的可控流变特性设计了一种新型机器人柔顺关节,并提出基于分数阶PID(PI~λD~μ)控制算法进行磁流变液柔顺关节的动态扭矩跟踪控制,采用频域设计方法,通过期望截止频率和相位裕量推导出理想Bode传递函数状态下的PI~λD~μ控制器设计参数,建立了基于PI~λD~μ的控制系统。设计了磁流变液柔顺关节实验平台,并且基于LabVIEW图形化编程语言开发了控制软件系统,分别进行了基于PI~λD~μ和整数阶PID动态扭矩跟踪控制实验,实验结果证明,PI~λD~μ控制算法对基于磁流变液设计的机器人柔顺关节具有较好的动态扭矩跟踪控制作用。     

基于磁流变液传动的柔顺关节研究:设计,仿真和实验（英文）

为了实现机器人的内在主动柔顺,应用磁流变液的可控特性,设计了基于磁流变液传动的多盘式柔顺关节。基于Bingham塑性模型建立了柔顺关节的扭矩传递模型,仿真分析了盘片直径、盘片间隙、励磁电流等因素对输出扭矩的影响规律,根据理论分析和仿真,得到柔顺关节的机械结构参数。设计实验平台对柔顺关节样机进行了盘片壁面形貌对动力传递性能影响、空转力矩特性、动力传动特性、静态特性、转速-输出转矩特性以及阶跃输入、阶跃负载情况下的动态响应实验研究。结果表明基于磁流变液传动的柔顺关节盘片表面粗糙度越大,所能传递的扭矩越大,磁流变传动输出稳定,且可以无级调控。     

光伏发电功率预测方法研究综述

针对太阳能光伏发电输出功率不稳定的问题,分析了国内外光伏发电功率预测方法的研究现状,总结并提出了今后研究的建议方向,介绍了太阳辐射、晴空指数、日照时数、云、温度、风速和面板积尘等影响光伏发电的各种因素,着重综述了2008年以来光伏发电功率预测尤其是短期预测的研究概况,对光伏功率预测的时间尺度和精度这两个重要指标进行了讨论,分析了数据基础、影响因素、精度指标、时间响应和评价标准等光伏发电预测中需要重点关注的技术难点。研究结果表明,近年来的研究工作主要集中在短期预测,到目前为止对于各种预测方法尚没有被公认的评价标准,难以对各种预测算法进行评估比较。最后结合综述分析,提出了今后光伏发电功率预测研究工作的建议方向。     

光伏面板积灰及除尘清洁技术研究综述

针对光伏面板积灰、影响因素、积灰对面板转换效率的降低效应等问题,综述分析了国内外相关研究成果,总结提出了今后研究的主要方向.介绍了灰尘的来源及组成,着重综述了国内外关于光伏面板积灰形成过程及积灰引起的面板输出效率降低或太阳辐射透过率降低等研究文献,分析了面板倾角、风速风向、灰尘性质、环境湿度等主要因素对光伏面板积灰的形成和面板效率/太阳辐射透过率的影响.总结了基于灰尘性质、降尘、降雨等因素建立的积灰模型及其对面板效率的影响模型.介绍了目前常用的光伏面板清洁技术:电帘除尘和机械除尘.最后,总结了目前研究中存在的不足,并指出了今后应进一步加强积灰实验完整性、灰尘特性、积灰沉积机理、面板除尘清洁技术等方向的研究.     

磁流变液柔顺关节的设计和运动学建模研究

针对传统刚性机器人关节在安全性和适应性方面明显不足等问题,基于磁流变技术提出了一种新型机器人柔顺关节原理,在传统的机器人关节刚性结构内部嵌入了磁流变传动机构,使其成为一种兼具刚性和柔性的关节结构。利用电磁仿真软件Ansoft Maxwell建立了磁流变液柔顺关节的仿真模型,进行了参数化设计。建立了柔顺关节可变刚度模型以及传递转角的运动学模型,并利用Matlab对理论模型进行了验证。仿真结果表明,关节输出转矩随着线圈电流的增大而近似线性增大;在相同时间内,当输入电流越大,转动角度越大,而且当工作时间增加后,转动角度的增幅增大。     

基于独立分量分析和普鲁克分析的运动想象迁移学习策略

针对传统上基于运动想象的脑机接口系统在应用之前需要进行枯燥冗长的校准实验的问题,提出基于独立分量分析(ICA)和普鲁克分析的迁移学习算法。该算法采用独立分量分析对脑电信号进行空间滤波,对比应用多种对齐变换方法,实现对样本数据的平移和缩放。并提出欧氏空间下的旋转变换方法,以进一步匹配目标受试者与其他受试者的样本分布,实现有效的跨受试者和跨数据集的迁移学习。所提算法相较基于黎曼普鲁克分析的方法具有更好的分类性能以及计算效率,并在公共数据集PhysionetMI和BCIIV-2a上较传统机器学习算法将平均kappa值提高了约0.1和0.04。结果表明该方法能有效提高小样本下的分类正确率,这有助于降低对校准数据量的需求,从而减少校准实验的耗时。     

面向分布式光伏超短期功率预测的云团特征建模

将晴空中的云团作为研究对象,重点建立并分析目标云团质心、位置、形状和云团质量等特征的模型,采用开运算、质心角函数、二次多项式拟合法、聚类分析和灰度分割法分析并预测云团特征演变。Matlab仿真结果表明,提出的算法能表征目标云团位置、形状和云团质量等特征,并实现2 s后的特征演变预测。所建云团的关键特征模型可为后续建立超短期功率预测模型提供参数支持。     

人手操作目标物体过程运动轨迹的规律研究

根据手指生理学特性及手指间的运动特性,对三指操作单位球体运动过程进行了分析,设计了手指的运动步态模式并讨论了操作过程指尖的运动特点及指尖运动轨迹规律.采用NOKOV软件视觉捕捉系统,对手指操作过程的物体转动速度和手指运动轨迹进行了测定,并对三指转动操作运动进行解析模拟和对比.结果 表明,人手操作目标物体的手指转动运动符...