柔性关节的复合动态面控制仿真研究

针对柔性关节机械臂轨迹跟踪控制中存在参数不确定性、建模误差和未知扰动等问题,为了保证柔性关节系统的控制精度,在建立其等效动力学模型的基础上,提出了一种新的复合动态面控制策略.该策略包含动态面控制技术、参数自适应算法、神经网络逼近器、鲁棒补偿器以及约束处理方案.首先,利用动态面控制技术进行控制器的设计,消除了反步法的“复杂性爆炸”问题.其次,采用参数自适应算法处理柔性关节系统动力学模型中的参数不确定性,神经网络逼近器用于在线逼近和补偿模型中的不连续摩擦、建模误差和未知扰动,鲁棒补偿器负责前两部分的残余误差,同时设计约束处理方案满足误差规定性能约束和提高控制器对神经网络近似误差和未知扰动的鲁棒性.再次,构建具有预测误差的复合学习自适应律,提高控制器对模型不确定项的补偿精度.李雅普诺夫稳定性分析表明,所提出的策略保证了闭环系统中的所有信号都是半全局一致最终有界的,跟踪误差最终以规定性能收敛到零附近的一个小邻域.最后,在Simulink环境中,基于单连杆柔性关节系统对该控制策略进行对比仿真验证,结果表明:该复合动态面控制策略能够显著提高柔性关节系统的跟踪性能并降低其超调量和稳定时间,验证了该复合动态面控制策略的有效性和优越性.

垂直自动气电焊斜坡焊接技术的推广应用

在大力推广高效自动焊技术的前提下,通过对垂直自动气电焊斜坡焊接技术的应用研究,利用现有设备因地制宜地研制实用工装、扩大其应用范围,并与半自动CO_(2)气体保护焊进行对比分析实验。结果表明:自动气电焊的应用为斜坡焊接提供了理论依据及技术参数,能提高焊接效率和焊接质量。

高效焊班组搭载阶段能力提升研究

对比传统手工焊,使用高效焊可以大幅提升焊接效率,但由于高效焊搭载阶段工况复杂、施焊空间狭小及非平直焊缝较多,导致其应用会受到限制。文中从班组基础秩序管理、安全管理、组员技能水平提升、新高效焊工艺工法实施、指标提升和业务拓展等方面,开展了高效焊班组在搭载阶段能力提升方面的研究。

台湾海峡南部及附近海域夏季的陆架-陆坡锋

根据１９９４年８～９月在南海东北部开展的环流调查合作研究的现场 数据，发现并初步讨论了台湾海峡南部及附近海域夏季所存在的陆－陆坡锋的情 况，着重指出夏季的波折锋的结构较冬季更为复杂，其强度和范围也有所增加。

岸基C波段和X波段雷达观测海面后向散射系数

本文给出了1992年4月中旬在浙江宁波北仑港进行的岸基X波段及C波段观测海面雷达后向散射系数σ°现场实验的部分结果，并对σ°、入射角θ、风速U及相对方位角X的关系作了讨论。实验表明，当风速在2．2～11．5m／s时，对于HH、VV及HV极化：（1）当20°≤θ＜65°时，对于X波段和C波段，σ°和exp（θ／θ。）成正比，且θ。在5°～8°之间；（2）对于X波段，当θ≤65°时。σ°比于Ur，在45°入射角VV极化时，r＝1．49；（3）σ°在逆风时接近最大，在侧风时接近最小。

基于手持导航器的协作机器人引导控制技术研究

现今实际的制造生产工作给机器人的交互性和协作性提出了越来越高的要求,传统的基于机器人示教器控制的交互技术已经越来越难以满足这些需求.为此,提出了一种新型的引导控制技术,采用了基于力/力矩识别的手持导航器,并开发出了可以实现快、慢速控制相互转换的引导控制模式.首先,对导航器的原始数据进行读取和解析,获得其自身的坐标系,建立和机器人的映射关系,并通过标定得出其输出数据与所受力/力矩之间的定量关系.其次,为减少操控过程中操作者的生理抖动和噪声的影响,引入卡尔曼滤波来对其状态进行最优估计.然后,为实现多控制模式的转换,建立变导纳控制模型,通过最小二乘法获得交互力的变化率,从而确定人机交互过程中的导纳参数,进而选取符合操作者意图的控制模式.最后,通过实验有效地验证了该方法在人机交互应用中具备较高的可行性和通用性.

基于嵌入式计算机的机器人示教器研究

提出了一种基于嵌入式计算机的机器人示教器设计方案,阐述了示教器的硬件、软件结构。硬件上主要描述嵌入式计算机PCM-9361的选择;软件上对示教系统的关键技术串口通讯进行详细介绍,提出了基于动态链接库的映射机制,实现了系统的开放式结构,其易于实现二次开发。提出了在示教器控制系统上开发基于XML的开放式机器人语言解释模块,实现了程序解释和传送的并行。

采用Visual LISP的数控切管图形编程系统的开发

使用数控切管机切割带焊接坡口的相贯线时,手工编程效率低下。利用DCL和Visual LISP程序开发的图形编程系统可以直接从AutoCAD图形文件中提取数据,准确、快捷地完成相贯线展开图的绘制,并最终自动生成数控代码。该系统大大提高了编程的自动化程度和效率,提供了一种新的编程方法,为数控切管机的实现提供了软件保证。

基于在线辨识的机器人惯量前馈控制仿真研究

针对模块化串联协作机器人,当腕部3个关节模块集中在机器人末端时,在机器人运行过程中,本体和负载会对前3个关节产生较大的惯性效应,降低机器人的控制效果.为了消除惯性效应对机器人伺服控制系统的影响,提高协作机器人的跟踪精度,加快动态响应的速度,减少超调量并降低稳态误差,在建立协作机器人动力学模型、计算前馈力矩的基础上,提出了一种基于在线辨识算法的惯量前馈控制技术.由于在机器人运行过程中,各关节电机所带负载的转动惯量不断发生变化,为了实时得到转动惯量实际值,在控制系统中引入变遗忘因子最小二乘辨识算法,对各电机所带负载的转动惯量进行在线辨识.考虑到协作机器人关节中的传动机构多由弹性部件组成,将弹性因素加入到控制系统的设计当中,建立了两刚体弹簧系统被控模型.将转动惯量辨识值输入到前馈通道,实时修正动力学模型中的惯性矩阵,输出前馈电流并叠加在伺服系统电流环的输入端,从而实现前馈控制.最后,在Simulink 环境中,基于实验室研制的一种模块化串联协作机器人对该控制技术进行了仿真验证,结果表明:该惯量前馈控制技术能够显著提升机器人控制系统的响应速度与跟踪特性并降低其超调量,验证了该惯量前馈控制技术的可行性与优越性.

基于建筑物移位工程的数字化和可视化模拟

沉降差对迁移建筑物的受力影响较大,而国内缺少这方面的模拟分析.通过将迁移轨道沉降差的变化转化为一系列数字,并利用算法把数字的变化转化为顶升缸顶升力的变化,模拟了不同迁移路面情况对迁移建筑物受力的影响.为了对迁移工程的可靠性和经济性进行预判,同时更好地利用数字化分析结果指导实践,通过VC++读取ANSYS结果文件在OpenGL上实现了建筑物迁移的可视化模拟.仿真结果与工程实践吻合,可为以后的施工决策提供依据.

散射计风反演算法的数值模拟研究

由于缺乏散射计的σ°资料及相应的海面风数据，本文采用数值模拟方法对反演算法及多解消除步骤进行了初步的研究。结果表明，对于NSCAT散射计的设计参数，采用常用的反演算法进行模拟，约有70％的第一解是真实解。经过平滑处理之后约有95％反演解达到了散射计的设计精度，即风速误差＜2m／s或10％（取大者），风向误差＜20°。

用DMC构造开放式数控系统

介绍了用DMC构造开放式数控系统的方法。DMC具有使用容易,价格便宜和性能优异的优势。用Windows丰富的资源可以缩短控制软件的设计周期。

有限元方法在RCC柔顺手腕设计中的应用

在考虑RCC柔顺手腕的非线性因素的条件下,以现代的计算机辅助工程软件ANSYS为工具,探讨和研究了有限元方法在RCC手腕变形仿真、刚度计算中的应用。

德国“双元制”职业教育模式的借鉴与思考

分析中国高等职业教育目前存在的教学实践性不足、学生技能差及职业导向不明等问题,介绍德国"双元制"职业教育模式的培养特点,论述其对中国高等职业教育改革的借鉴意义。

柔性腕试验台的力觉信号采集与力控制

文章针对柔性腕试验台 ,根据被测指标及精度要求 ,采用数字运动控制器、传感器及IPC等硬件设备 ,利用多媒体定时器和多线程技术 ,开发了力觉信号采集与力控制等软件模块 ,实现了对试验台的力 /位混合控制 。

提升我国职业教育发展水平的路径选择

分析我国职业教育存在的技能培训不足、职业化程度低等问题,提出应当从加强职业培训、强化职业标准和认定、提高技术劳动者社会地位和待遇方面进行改进。

建筑物迁移工程中H_∞控制的应用

建筑物迁移所采用的工程装备是电液比例控制的多驱动单元系统,并且由于建筑物迁移过程中工况复杂,存在各种不确定因素。据此,本文采用H∞控制策略,设计了同时抑制干扰和受控对象不确定性的H∞混合灵敏度控制器。通过对系统加入H∞控制器与LQG(线性二次高斯)控制器的阶跃、脉动、方波响应进行对比,结果证明H∞控制理论在建筑物迁移控制的应用,能够更好地实现跟踪,使建筑物迁移更加安全、平稳。

键盘自动生产线的纸带纠偏系统

本文介绍了键盘自动生产线的纸带纠偏系统。由CCD摄像机获取两纸带边缘图像 ,经图像处理后可计算出实际纸带边缘距离与要求纸带边缘距离的偏差 ,模糊神经网络用于控制纠偏机构运动。

左卡尼汀治疗维持性血液透析患者微炎症及氧化应激状态

目的:通过观察静脉注射左卡尼汀对维持性血液透析(maintenance hemodialysis,MHD)患者营养、微炎症和氧化应激指标的影响,探讨左卡尼汀对MHD患者微炎症及氧化应激状态的治疗作用。方法:选择在上海市闸北区中心医院血液净化中心透析龄超过3个月的MHD患者62例,每次透析结束后,静脉注射左卡尼汀1 g,进行为期6个月随访,分别检测治疗前、治疗1个月后、治疗6个月末患者的主要人体学指标、改良主观总体评价(SGA)评分、血生化指标、C反应蛋白(CRP)、白介素-6(IL-6)、白介素-1(IL-1)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、血浆丙二醛(MDA)、血浆谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPx)、血浆总高半胱氨酸(tHcy)、透析充分性(Kt/V)和蛋白质分解代谢率。结果:(1)治疗1个月后,MHD患者的透析后干体重、上臂肌围有上升;治疗6个月后,患者平均干体重、上臂肌围平均值较治疗前显著升高(P<0.05)。改良SGA评分较治疗前明显下降(P<0.01)。(2)治疗6个月后,MHD患者的血白蛋白(Alb)(P<0.05)、前白蛋白(PA)和血红蛋白(Hb)(P<0.01)较治疗前明显升高。(3)CRPI、L-6、TNF-α、MDAt、Hcy的平均值均较治疗前明显下降(P<0.01);GSHPx平均值较治疗前明显上升(P<0.01)。(4)血总胆固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和脂蛋白(a)水平治疗前后无显著差异。(5)蛋白质分解代谢率较治疗前明显上升(P<0.01),Kt/V治疗前后无明显变化。结论:左卡尼汀可明显改善患者的营养状态,同时微炎症及氧化应激状态明显好转。

嗜凤梨果蝇(Drosophila ananassae)细胞系的建立及其生物学特性初步观察

为建立真核基因表达受体系统,以嗜凤梨果蝇胚胎为材料,采用常规方法获取发育4～8h的果蝇胚胎细胞,以改良M3(BF)培养液体外培养,经40d左右的原代培养后行传代培养,以后每隔7d传代一次,传至10代时按照细胞系建立标准检测细胞系的一系列生物学特性.结果显示:细胞维持体外生长将近1年,传至60代.细胞在接种的0～96h内呈指数生长,临界增殖浓度为1.0×106个(细胞) mL.部分细胞染色体呈现异倍化.经液氮冻存的细胞复苏后活性达90%以上.该细胞系是一株成功的细胞系,命名为HY-ANA.