旋转型行波超声波电动机磨损控制研究

对旋转型行波超声波电动机进行了磨损试验,针对试验中超声波电动机失效的现象,结合Mindlin接触模型,分析旋转型超声波电动机定/转子的粘滑摩擦模型。根据该模型定/转子在同一时刻不同位置具有不同摩擦状态,采用固定参数PID控制法和专家PID控制法,对超声波电动机进行实时调节控制,并对试验超声波电动机定子和转子的磨损现象进行分析。试验结果对比表明,该专家PID控制可以有效降低超声波电动机的磨损。

水果采摘机械臂神经网络自适应反演控制研究

针对水果采摘单连杆柔性机器臂系统,提出一种基于RBF神经网络动态面反演自适应控制算法。该算法通过动态面控制技术,有效解决由于反演设计带来系统"计算膨胀问题",并通过RBF神经网络对系统中未知或不确定函数进行逼近,实现神经网络自适应反演控制。最后,通过Lyapunov稳定理论证明闭环系统的一致最终有界。仿真结果验证了该控制器的有效性。

UPS并联运行控制技术

UPS并联是提高UPS系统可靠性,扩充UPS系统容量的有效方式。本文详细介绍了逆变电源并联的原理和一些典型并联控制方案。

基于H∞优化的迭代学习控制器在UPS中的应用

本文提出一种新的UPS波形控制方法,以不间断电源(UPS)作为受控对象,设计了收敛率H∞最优的开环迭代学习控制器,应用于UPS系统的逆变稳压控制中,仿真结果表明迭代学习控制器可以有效的提高收敛速度,减小输出的稳态误差,提高输出波形质量。

基于虚拟仪器的车床静刚度测量实验系统

为了提高机械实验教学效果,对传统的车床静刚度实验进行改造,设计一种基于虚拟仪器技术的车床静刚度测量实验系统。

具有测量数据丢失的鲁棒H_2/H_∞滤波新方法

针对一类具有测量数据丢失的不确定离散随机系统,讨论鲁棒H2/H∞滤波器的问题.文章的目的是应用一种新的方法设计滤波器,使得对于所有可能的测量数据丢失和所能容许的不确定性,滤波误差系统都是均方意义下指数稳定,且同时具有H2/H∞性能特性.利用线性矩阵不等式(LM I)的方法给出满足给定性能的滤波器存在的充分条件.并通过数值仿真和对比结果验证了所提出算法的可行性.

一种非完整移动机器人开环迭代学习控制研究

针对非完整移动机器人的轨迹重复跟踪问题,提出了一种开环P型迭代学习控制算法。首先给出非完整移动机器人的运动学模型,并结合离散时域对轨迹跟踪问题进行描述,然后设计迭代学习控制器并在给定条件下证明了其收敛性;MATLAB仿真结果表明,随着迭代次数的增加,该算法能够有效改善动态不确定环境中系统的稳定性与收敛的快速性。

线性离散系统的H_∞闭环迭代学习控制器设计

针对线性离散系统,研究了闭环动态迭代学习控制律的设计问题。首先给出了系统收敛的充分条件,其次将它转化为H∞设计问题,最后利用线性矩阵不等式(LMI)方法设计迭代学习控制器。仿真实例表明了设计方法的有效性。

基于RBF神经网络的不确定机械臂自适应反演控制研究

针对机械臂位置跟踪问题,基于RBF神经网络控制理论,提出了一种自适应反演控制方法.该方法利用反演控制技术解决了系统的非线性问题,通过神经网络对系统中不确定函数进行逼近,实现神经网络自适应反演控制,最后通过Lyapunov稳定性理论证明所得闭环系统的最终一致有界.仿真结果证明该算法的有效性.

线性离散系统的H_∞开环迭代学习控制器设计

针对线性离散系统,研究了开环动态迭代学习控制律的设计问题.首先给出了闭环系统的收敛充分条件,然后把迭代控制转化为H∞设计问题,最后利用线性矩阵不等式(LMI)方法求解迭代学习控制器.通过仿真实例表明了设计方法的有效性.

两轮自平衡机器人转向稳定性优化研究

由于两轮自平衡机器人具有占地小、可零半径转弯等特点,该类机器人被广泛用于个人交通工具和机器人移动平台。当两轮自平衡机器人快速转向时,由于重心较高,机器人受离心力影响容易侧向倾覆。针对两轮自平衡机器人转向稳定性进行了分析,在此基础上为传统两轮自平衡机器人增加了摇摆自由度。利用摇摆自由度,机器人可以在转向时主动配置重心位置,进而提高了机器人转向稳定性和安全性。在建立机器人动力学模型基础上,设计了摆动自由度控制器,并通过实验验证了可行性而有效性。

两轮自平衡机器人的滑模控制方法研究

基于拉格朗日函数法建立了机器人的动力模型,并基于滑模控制方法设计了机器人的鲁棒控制器,实现了机器人的平衡、转向和行走等控制任务。滑模控制器是一种鲁棒控制方法,当进入滑模态后,控制能够保证机器人在外力干扰和参数变化等情况下依旧保持控制性能。通过MATLAB和ADAMS联合仿真环境,控制器的控制效果得到了验证,证明了所设计的控制方法是可行的,能够达到所要求的控制性能。

一种快拆式异形轨道运动机器人设计

针对需要实时监控设备运行状况的工作现场,开发一种快拆式异形轨道运动机器人。机器人通过摩擦轮驱动、导轮导向,来实现在异形轨道上的运动;采用快速拆装机器人轨道运动结构设计,满足迅速检修,维护,装配等要求;通过应用导电滑环,实现监控云台的360°旋转功能,达到无死角监视目的。测试表明,所设计机器人完全可以实现运动与监视功能,达到预期目标。

基于可编程逻辑控制器的超声电机测试系统设计

为了给工程技术人员提供易于操控的超声电机特性测试设备,设计了基于可编程逻辑控制器(PLC)的测试系统。根据超声电机常用的特性要求,利用力矩传感器输出的脉冲信号,通过PLC的高速输入口,用梯形图实现力矩和转速的采集和显示。通过可编程逻辑控制器配套的人机界面,实现了触摸屏对超声电机的测试进行操作。测试系统能够完成超声电机机械特性测试、超声电机自动加减载测试、超声电机带负载起动特性测试和超声电机手动测试等4种模式。通过试验对该系统进行验证,达到易于操作的要求。

机器人砂带磨削控制参数优化设计

基于磨削材料去除模型,进行工件曲面砂带磨削的控制参数优化设计。在假设磨削接触满足赫兹接触的前提下,通过对单颗磨粒切除材料机理分析,推导出磨削过程的材料去除模型。选定了机器人砂带磨削控制参数中的设计变量,确定目标函数,建立了约束条件和数学模型,针对具体砂带磨削的控制参数进行优化,仿真结果表明优化方法的可行性。

基于RSI的工业机器人开放式控制系统设计

为提高工业机器人的柔性化及智能化水平,同时满足数据的实时共享、监控,使控制系统具有可扩展性与可移植性,设计了一种基于x86平台和RSI的工业机器人开放式控制系统。引入RSI后可载入应用程序包,实现PC工控机与KUKA机器人系统的实时性数据交换。运用模块化设计思路,针对硬件系统,制定软件系统平台的各功能模块,配合Windows操作系统的数据处理能力,在保证工业机器人实时性的前提下,实现了功能的扩展性和增减性。该系统在KUKA工业机器人力反馈实验平台上进行了可行性验证,试验表明,此开放式控制系统的实时响应性良好,满足预期控制要求。

单神经元自适应PID的机器人恒力控制研究

针对传统基于位置控制的机器人因末端执行器缺少力负反馈环节,难以实现对接触力精确控制问题,建立了一种基于Windows平台和RSI(Robot sensor interface)应用程序包的工业机器人开放式控制系统,在此基础上提出单神经元自适应PID的机器人恒力控制自适应算法。通过在KUKA工业机器人平台实验验证,该力控算法可在未知环境参数情况下实现机器人末端执行器与工件之间恒力接触,并且易于实现;最后通过实验提出了基于所搭建实验平台的单神经元系数K自调整的单神经元自适应PID的机器人恒力控制算法,进一步提高了控制器的自适应性和鲁棒性。

用于嵌入系统的超声电机驱动设计

为了在嵌入式控制系统中充分利用超声电机特有功能,对超声电机的驱动原理进行了研究,在分析了超声电机的驱动控制原理的基础上,提出了一种基于单片机控制超声电机的软硬件控制实现方法。利用单片机输出数字量作为控制信号,通过串行输入并行输出芯片扩展后,输出到超声电机驱动器,实现超声电机启动/停止/正反转的功能;通过扩展单片机数模转换,将单片机控制超声电机速度的数字信号转换为电压信号,实现超声电机的速度控制功能;利用运行脉冲宽度控制实现超声电机的位置控制功能,并将光电编码器实现超声电机的反馈,最后通过试验验证了单片机系统实现超声电机驱动设计。

基于Plant Simulation的作业车间调度优化研究

针对某公司机械加工车间作业调度效率低、工件排序不合理问题,借助Plant Simulation软件仿真平台进行分析研究。首先建立作业车间调度问题的仿真模型,设计了基于改进工序编码的方式;然后采用遗传算法对该问题进行优化求解,优化最优解质量,得到调度问题的甘特图,提高了作业调度的效率;最后通过实例仿真,说明此方法解决JSSP的可行性和有效性。

机器人磨削工艺参数对系统固有频率影响的试验研究

针对机器人刚性差造成的磨削振动工作模态参数难以预测的问题,建立工艺参数与系统固有频率的关系模型。在简化机器人磨削系统的基础上,提出磨削接触刚度的测量方法。运用摄动法求解振动矩阵方程,将工艺参数与工作模态以磨削接触刚度为纽带联系起来。应用机器人-砂带机磨削平台进行试验验证,改变不同工艺参数测量工作模态,与计算值进行对比,证明数学模型的准确性,并进一步得到不同磨削工艺参数对接触刚度、系统固有频率的影响规律。研究结果为避免或抑制机器人-砂带机磨削系统产生磨削振动以及磨削工艺参数优化提供了参考。