基于改进鲸鱼优化算法的GCR5-910协作机器人参数辨识研究

本文提出一种基于改进鲸鱼优化算法(IWOA)的协作机器人动力学参数辨识方法。首先,利用牛顿—欧拉(Newton-Euler)方法建立含有关节摩擦特性的协作机器人动力学模型;其次,通过调整非线性收敛因子和自适应权重的策略引入IWOA;最后,以新松GCR5-910协作机器人为对象设计仿真实验,对辨识结果与理论值进行了对比分析。结果表明,采用改进的鲸鱼优化算法可以准确地辨识出机器人动力学参数,所建立的模型能够反映协作机器人的动力学特性,验证了辨识算法的正确性和有效性。

基于改进遗传算法的含间隙平面二连杆机器人模型辨识研究

针对含间隙机器人难以建立较准确的数学模型问题,以含间隙二连杆机器人为例,分别运用最小二乘法、传统遗传算法和改进遗传算法对其进行参数辨识;其中改进遗传算法分别从编码方法、交叉算子、变异算子以及交叉概率和变异概率的自适应改进方面对传统遗传算法进行了改进,解决传统算法容易发生"早熟"现象的问题。研究结果表明:利用3种辨识法对含间隙二连杆机器人进行参数辨识时,改进遗传算法辨识精度最高,收敛速度最快。与传统的应用动力学建模相比,应用该辨识方法更方便快速,为构建含间隙机器人系统模型提供了参考。

基于项目化高职“电路基础”课程教学改革探析

"电路基础"是高职机电类专业必修的一门必修专业技术基础课,该课程对培养学生的科学思维、团队协作精神以及分析问题解决问题的能力有着重要作用。文章从项目化的设计要求、设计思路、项目和工作任务的选择、项目化教学的实施与考核等方面对该课程进行项目化教学改革,实践证明,教学改革取得了良好的效果。

MVC850B 型立式数控铣床误差分析与补偿试验研究

针对企业实际生产中铣床加工精度波动的问题,应用Renishaw XL⁃30激光干涉仪对MVC850B数控铣床的定位误差进行精密检测与补偿试验。利用环境参数对比试验,得出影响定位误差测量的因素;通过三因素双指标正交试验判断进给速度、加工时间以及测距等输入变量对反向间隙与螺距累积误差影响的主次关系;通过单因素对比试验获得反向间隙与螺距累积误差在某个单因素影响下的变化情况;采用半闭环前馈补偿方式对数控铣床定位误差进行补偿,并进行工件加工验证试验。结果表明:所提出的误差补偿方法可以有效提高工件加工精度。

含间隙曲柄滑块机构自适应鲁棒控制研究

针对曲柄滑块机构间隙引起的系统稳定性、精度和可靠性降低的问题,运用改进的PSO算法对含间隙曲柄滑块机构进行了辨识,并就间隙所产生的误差,应用自适应鲁棒控制器进行了补偿。首先,对惯性因子采用非线性递减的方式、局部最优值采用加权平均的方式,对传统的PSO算法进行了改进;然后,分别运用传统的PSO算法和改进的PSO算法,对含间隙曲柄滑块机构进行了辨识;最后,针对曲柄滑块机构间隙产生的误差,设计出自适应鲁棒控制器进行了补偿。研究结果表明:相比传统的PSO算法,应用改进的PSO算法对系统辨识所建立的模型具有更高的准确性;设计的自适应鲁棒控制器控制的信号跟踪精度平均提高了51%左右。

含间隙曲柄滑块机构运动误差分析及其精确控制

为了研究运动副间隙的存在对机构的稳定性产生的影响,本文采用了动力学分析的方法,以含间隙曲柄滑块机构为例建立了数学模型,从影响机构精度的不同原因入手,分析机械的误差来源及特征。并对曲柄滑块机构进行了非线性分析后,对其建立了逆模型,并分别进行了有逆模前馈的开环控制和PID加逆模前馈的闭环控制来控制不稳定性。实验结果表明:利用MATLAB软件中的动态仿真工具Simulink建立的含间隙机构动力学仿真模型,与理想无间隙机构相比,含间隙机构稳定性较差;逆模前馈补偿器有效地减小了系统的非线性误差,提高了曲柄滑块机构的控制精度。

基于德国“双元制”的课程教学模式的研究与实践——以机电一体化技术专业《电工电子产品制作与调试》课程为例

分析高等职业教育传统模式的不足,学习、借鉴德国"双元制"教育理念,打破传统学科体系的课程,建立基于工作过程为导向的项目化课程,精练理论教学内容,加大实践教学环节,将实践教学搬进课堂,用项目教学法培养学生的学习能力、实际工作中分析与解决问题的能力和团队合作能力。实践证明,德国"双元制"课程教学模式的运用极大调动了学生的学习积极性,取得较好的学习效果。

高职《电路基础》课程教学改革研究与实践

《电路基础》是机电类专业一门非常重要的专业基础课程。该课程教学内容具有理论多且较难、概念多而抽象、公式计算推导繁杂的特点。课堂教学方面具有课堂信息量大、理论教学讲法单一、实践教学环节相对较薄弱等现状。本文针对以上现状,依据高职院校学生的学习现状,尝试从以下几方面进行教学改革:构建《电路基础》项目化教学、创建"7-4-5-2"的教学模式进行模块化教学、引入Multisim软件进行实验教学、实施"双师工程"及改革课程考核方式。教学实践证明,课程改革后提高了学生学习的积极性和独立思考的能力,取得较好的教学效果。

德国职业教育师资继续培养经验及启示

德国职业教育举世闻名,德国的职教师资继续培养形成了一套比较成熟、完善的模式。对比德国,我国"双师型"教师继续培养还存在着一些问题:继续培养机制有待进一步健全及落实;缺乏与企业的深度合作;没有形成完善的培训网络。借鉴德国职教师资继续培养经验,对我国"双师型"教师继续培养有如下启示:加强教师继续培养机制建设;构建完善的继续培训网络;推动校企深度合作,联合开展师资继续培养;加强与国内外同行院校的交流与合作。

基于直觉模糊层次熵权分析法的信息化教学质量评价体系研究

随着职业教育信息化的快速发展,针对职业院校信息化教学水平参差不齐的现状,构建高职院校信息化教学质量评价体系。首先,采用文献研究法、专家咨询法,构建高职教师信息化教学质量评价指标体系;其次,为提高指标评价的可信度,首先采用IFAHP熵权法,得到不同层级指标的偏好矩阵和判断矩阵,并进行一致性检验,然后将所得结果进行加权和整合,最终用熵权法获得定量评价结果。通过10门课程进行信息化教学质量评价,验证所构建的高职院校信息化教学质量评价体系的科学性及有效性。评价结果表明,提出的评价方法可以科学有效地评价高职院校信息化教学质量。

高职《自动控制原理》课程教学改革探究

《自动控制原理》是机电类专业一门非常重要的专业基础课程。该课程教学内容具有理论性强、涉及知识面广、概念多而抽象、计算推导繁杂的特点。教学实施方面具有课堂信息量大、理论教学和实训脱节等现状。本文针对以上现状,结合高职院校学生的实际情况,尝试从教学内容优化重组、引入虚拟仿真、实验理实一体化教学方法及课程考核评价方式等改革措施。教学实践证明,课程改革后提高了学生学习的积极性和创新意识,取得明显的教学效果。

含间隙曲柄滑块机构的动力学建模及其误差补偿研究

针对含间隙的强非线性系统难以建立较准确数学模型的问题,以含间隙曲柄滑块机构为对象,提出了一种表述接触力的非线性弹簧阻尼模型。首先,运用Nikravesh非线性弹簧阻尼碰撞模型,对含间隙曲柄滑块机构进行了动力学建模;然后,根据逆模型理论,对其建立了含间隙的曲柄滑块机构逆模型;最后,将其与理想的曲柄滑块机构进行对比,就实际机构间隙带来的误差分别进行逆模控制和PID加逆模控制来补偿间隙引起的系统误差。理论分析及研究结果表明:运用Nikravesh非线性弹簧阻尼碰撞模型对含间隙曲柄滑块机构进行动力学建模,该法具有较高的精度,使解决问题的难度大为降低;仿真结果和实验测量结果之间的误差处于合理范围之内,经补偿后提出的逆模型误差补偿策略的精度可以提高52.1%以上;该建模方法和误差补偿策略具有较强的工程应用价值,可以作为数学建模和误差补偿的有效途径。

烧结混合料水分模糊PID控制系统设计

烧结混合料水分控制系统具有时变性、非线性和时滞性等特点,难以建立其精确的数学模型。由于传统PID控制技术在固定参数下难以保证系统性能的缺陷,基于烧结炉的结构特点和控制性能要求,本文提出了采用模糊推理方式自整定PID控制参数,设计了参数自整定模糊PID控制器,并将该模糊PID控制器用于烧结混合料水分控制系统。实际运行效果证明,该控制器比原有的PID控制器在性能上有较明显的提高,稳定了烧结混合料水分,改善了烧结生产状况,促进了产能提升。

含间隙机构神经网络建模及其智能控制

由于含间隙机构是一个强非线性系统,很难建立比较准确的数学模型,采用传统控制方法难以获得理想的控制效果。本文针对上述问题,以含间隙连杆机构为例,根据实验样本数据,运用BP神经网络离线建模,并对含间隙机构分别运用神经网络内模控制和参数自调整模糊控制,以减小间隙带来的非线性误差。实验结果表明,运用智能控制技术,系统稳定性得到明显改善,有效地减小了系统误差。

基于IFAHP的0-3岁婴幼儿家庭教养质量评价模型构建

我国0-3岁婴幼儿早期教养一般由家庭承担。针对0-3岁婴幼儿家长教养水平参差不齐的现状,且缺乏对0-3岁婴幼儿家庭教养进行量化评价的方法,研究尝试构建0-3岁婴幼儿家庭教养水平评价模型。首先,采用文献研究法、专家咨询法,构建0-3岁婴幼儿家庭教养指标体系;其次,考虑到评价过程的主观不确定性,采用直觉模糊层次分析算法,通过专家分析比较得到同一层级指标的偏好关系判断矩阵,以及判断矩阵一致性检验、各层指标相对权重和绝对权重的计算、评价信息的加权和整合、计算最终得分,获得了客观的定量评价结果;最后,通过10个0-3岁婴幼儿家庭教养水平评价的实际算例来具体说明该算法的应用,与专家组人工评价结果相比较,证明了该评价模型的科学有效性及可行性。