基于有限时间状态观测器的永磁同步直线电机递归终端滑模控制

针对载荷变化、非线性摩擦、推力波动和外部扰动等不确定性降低永磁同步直线电机位置跟踪性能的问题,提出一种基于有限时间状态观测器的递归终端滑模控制方法。首先,建立考虑有界集总不确定性的直线电机动力学模型。其次,设计快速终端滑模函数和积分滑模函数的递归结构,强制系统直接从滑模面启动,减少了跟踪误差的收敛时间。然后,引入有限时间状态观测器实时估计集总不确定性并前馈补偿到控制率中,提高系统的鲁棒性和减少抖振。接着,利用李雅普诺夫理论分析闭环控制器的稳定性和有限时间收敛性。最后,搭建基于半实物AD5435的实验平台,实验结果验证了所提方法的可行性和优越性。

FPGA-Asic设计的新方法

本文论述了Asic设计领域的一项新技术—FPGA，即FieldprogrammableGateArray（现场可编程门阵列）并对其特点、应用、原理和构成进行了详细的介绍，FPGA的出现将会引起一场电路设计上的革命。

基于多层嵌套结构的仿生弹射机器人研究

避役捕食过程中舌头瞬间释放巨大的能量,以高达500 m/s^2的加速度弹射伸长至身体长度2倍的距离。受避役弹舌运动以及其舌器官生理结构的启发,提出一种模拟避役舌弹射能力的仿生弹射机器人。首先,分析避役舌器官的构成以及其高速弹射的运动机理,建立弹射机构的简化物理模型,并进行基于MATLAB软件的动力学仿真分析;其次,基于多层弹性体嵌套结构建立弹射机器人的三维结构模型,应用Solid Works软件进行结构的运动学仿真分析;最后,完成该机器人样机的零件加工、组装和调试,并进行样机弹射试验。通过试验数据的采集处理,与仿真结果进行对比分析发现:该弹射机器人的弹射加速度能达到6 653 m/s^2,最大弹射速度达到15 m/s,且最大伸展距离约为0. 44 m,为初始状态的2. 6倍。结果表明该仿生弹射机器人的弹射速度和加速度都较高,验证了仿生弹射机器人结构设计的有效性。

仿避役弹舌装置的建模和动态分析

仿避役弹舌装置是模仿变色蜥蜴舌部伸展能力强和抓取速度快的运动特点的仿生机械装置。根据生物力学和机械设计原理,该装置采用弹性嵌套式机械结构;根据机械动力学理论建立系统的数学模型,再根据机械结构参数设置合理的仿真参数,并利用Solidworks Motion软件对该装置3维模型进行仿真分析,直观实时地表达了该装置工作的动态特性;综合各仿真结果深入分析了仿避役弹舌装置运行的动态特性,从而为仿避役弹舌装置的设计和应用提供了1种理论依据。