相对广义Jacobian矩阵的性质

讨论映射Ｆ限制于子集上的广义Ｊａｃｏｂｉａｎ矩阵所具有的性质以及链式规则。

一种三自由度冗余驱动并联模块的刚度分析

研究了一种三自由度并联模块的刚度建模方法.该模块采用冗余驱动技术,可满足搅拌摩擦焊作业高刚度、大工作空间/机座体积比要求.分析了该模块的结构组成与工作原理,并应用螺旋理论建立其刚度解析模型,所获广义雅可比矩阵与驱动/约束刚度矩阵物理含义清晰.借助有限元分析验证刚度解析模型的有效性,进而实现全域刚度性能预估,为该模块的刚度优化设计及物理样机开发提供了理论依据.

自由浮动空间双臂机器人的鲁棒协调控制

研究自由浮动空间双臂机器人在本体位置、姿态均不加控制时,抓取物体运动情况下的动力学协调控制。根据空间双臂机器人抓取系统的闭链约束关系,推导出广义雅可比矩阵,针对抓取系统动力学模型的不确定性,提出一种鲁棒协调控制方法,来控制被抓物体的运动,使被抓物体的运动轨迹跟踪期望的运动轨迹,并保证内力跟踪误差的有界性。通过对自由浮动空间平面双臂机器人进行鲁棒协调控制仿真实验,结果表明了该方法的有效性。

载体姿态无扰的自由漂浮空间机器人运动学特性研究

针对载体姿态无扰的自由漂浮空间机器人的运动学问题,引入具有非完整特性的载体姿态无扰约束方程,推导了载体姿态无扰的自由漂浮空间机器人广义雅可比矩阵。采用等效杆的概念,分析了普通状态的自由漂浮空间机器人和载体姿态无扰的自由漂浮空间机器人可达工作空间;基于载体姿态无扰的自由漂浮空间机器人广义雅可比矩阵所得到的奇异方程,研究了载体姿态无扰的自由漂浮空间机器人动力学奇异性。仿真结果验证了普通状态的自由漂浮空间机器人与载体姿态无扰的自由漂浮空间机器人运动学问题的差异性。研究结果为载体姿态无扰的自由漂浮空间机器人运动规划及控制研究奠定了理论基础。

空间机器人连续运动轨迹控制建模和仿真研究

基于地面机器人常用的D-H建模方法和空间机器人(SR)满足的动量守恒和角动量守恒原理,提出了SR连续运动轨迹控制建模算法.首先基于地面机器人雅可比矩阵的思想和D-H法,建立了适用于空间机器人的运动学模型;其次研究了空间机器人的广义雅可比矩阵计算及其连续运动轨迹控制的有效算法;最后通过计算机仿真验证了所提出算法的有效性.本文基于D-H方法的SR概念模型和运动学模型可推广到包含旋转关节和平移关节的树型结构链杆的任何SR.

基于参数辨识的冗余自由飞行空间机器人多臂协调运动规划

根据空间机器人姿态干扰特性 ,本文提出了利用多层前向神经网络来辨识自由飞行空间机器人本体质量的算法。其次 ,提出了基于姿态受限广义雅可比矩阵的多臂协调运动规划方法 ,较好地解决了多臂自由飞行空间机器人进行空间作业时的运动规划和姿态控制问题。

双臂六自由度空间机器人广义雅可比矩阵的推导

本文建立了双臂六自由度空间机器人的运动学模型 ,基于此模型 ,推导出描述机械手末端运动速度与各关节运动速度关系的广义雅可比矩阵 (GJM) .较现有的其他推导GJM方法相比 ,导出的GJM求解公式显式、易求 ,可直接对GJM表达式中各参数赋值 ,求出GJM .本文的建模方法适合采用分解运动速度 (RMRC)控制方法 .计算机仿真中 ,给出了基于RMRC控制方法 ,利用本文导出的GJM求解公式实现了对机械臂的运动控制 .

差动驱动式移动机械手的运动规划

提出了差动驱动式移动机械手的运动规划算法。首先推导出差动驱动式移动机械手的运动学模型,其次给出了基于广义雅可比矩阵的差动驱动式移动机械手分解运动速度控制算法,最后用计算机仿真验证了该算法的正确性。

由谱数据和主子矩阵构造广义反Jacobi矩阵

讨论了由谱数据和主子阵构造广义反Ｊａｃｏｂｉ矩阵问题，得到了问题有解的充分必要条件．

计及分布式电源的改进配网潮流计算方法

针对多节点形式分布式电源并入配电网后导致传统潮流计算方法并不适用的问题,对牛顿潮流计算方法进行改进,提出每次迭代时结合梯度下降法与牛顿法对雅克比矩阵中各元素进行优化。改进算法解决了配网中由于分布式电源节点类型丰富导致传统算法计算困难的问题,同时,也解决了由于配网线路阻抗比值较大导致雅克比矩阵收敛困难的问题。根据改进算法提出以零阻抗连接编号方案为基础的潮流计算流程。通过数学理论分析与IEEE33节点仿真验证,改进算法在收敛性、收敛速度等方面较传统方法均有所提高。经由验证结果表明,改进算法适用范围较广,对于含分布式电源的配网快速潮流分析与实时调度计算提供有效的参考。

自由飞行空间机器人捕捉运动目标的力矩控制算法及其仿真

本文研究了自由飞行空间机器人 (FFSR)捕捉运动目标的力矩控制算法及其仿真。首先 ,建立了计算FFSR关节驱动力矩的求解算法 ;其次结合基于广义雅可比矩阵的分解运动速度控制方法提出了一种FFSR捕捉运动目标的力矩控制算法 ;最后 ,计算机仿真验证了本文提出算法的正确性。

含风电场并考虑风速随机性的电力系统电压控制区域划分

提出了一种含风电场并考虑风速随机性的电力系统电压控制区域划分方法.根据风速的威布尔分布,推导出风力机的平均机械功率.考虑风力发电机滑差为状态量、风力发电机平均机械功率与电磁功率平衡,建立含风电场的潮流方程.基于系统的雅可比矩阵中有功和无功对电压幅值偏导数的子矩阵之和进行电压控制区域划分.采用最小特征值的方法计算节点的参与因子,从而判断出电压容易失稳的区域.最后以新英格兰10机39节点为例进行仿真,证明了本文方法的有效性和可行性.

基于广义雅可比矩阵的空间并联机器人运动学研究

针对自由漂浮空间并联机器人运动输出部分与载体之间存在运动耦合的问题,提出一种自由漂浮空间并联机器人广义雅可比矩阵的构造方法。基于螺旋理论建立速度映射关系,得到各分支输入速度与上、下平台的运动速度关系,结合动量守恒定律得到出上、下平台的速度运动关系,推导出自由漂浮空间并联机器人的广义雅可比矩阵,以6-SPS并联机构为例,进行数值计算和仿真分析对比,验证广义雅可比矩阵构造方法的正确性,也为自由漂浮空间并联机器人的精确控制奠定了基础。

多个自由飞行空间机器人协调操作运动规划

本文提出了在空间微重力环境下多个自由飞行空间机器人协调操作运动规划算法。首先推导出多个自由飞行空间机器人协调操作的广义雅可比矩阵 ,其次给出了基于该矩阵的多个自由飞行空间机器人协调操作分解运运速度控制算法 ,最后用计算机仿真验证了该算法的正确性。

轮式移动机械手的运动规划方法

为了解决移动机械手协调控制问题 ,研究了轮式移动机械手的运动规划方法。首先推导出轮式移动机械手的运动学模型 ,提出轮式移动机械手广义雅可比矩阵。其次给出了基于广义雅可比矩阵的轮式移动机械手分解运动速度控制算法 ,把移动机械手末端效应器的运动同时分解为机械手的运动和移动平台的运动。最后 。

基于关节驱动力矩的自由飞行空间机器人捕捉目标控制算法

本文研究了自由飞行空间机器人 (FFSR)关节驱动力矩的求解算法及在其基础上的捕捉目标控制算法 .首先 ,建立了计算 FFSR关节驱动力矩的求解算法 ;其次结合基于广义雅可比矩阵的分解运动速度控制法提出了一种捕捉目标的力矩控制算法 ;最后 ,计算机仿真验证了本文提出算法的有效性 .

空间机器人仿真推演系统中的建模与仿真研究

基于一套正在研制开发的空间机器人仿真推演系统,提出了一种新的空间机器人的建模与仿真方法。首先简要介绍了该仿真推演系统的组成结构,然后着重阐述了仿真推演系统中空间机器人运动学的建模,最后展示了基于Orbiter空间飞行模拟器的空间机器人建模与仿真效果。

广义坐标的选择在Lagrange动力学分析中的作用

基于拉格朗日方程的并联机器人动力学概念清晰,推导过程简单明白,能够得到输入力与承载力的显式表达式。但由于机器人结构的复杂性和参数的多样性,使得矩阵运算量很大,尤其是当以输入量为广义坐标时,其雅可比矩阵更难计算。以3-2-1正交结构的6-PSS型的并联机器人为研究对象,以末端位姿为广义坐标推导广义力方程,同时,由于并联机器人"反解易求"的优点,所求反向雅可比矩阵(即由输出确定输入)非常容易得出。当分别以输入输出参数为广义坐标时,其各自对应的广义力表达式具有一定的对偶关系。

基于参数估计的自由飞行空间机器人双臂协调运动规划算法

提出了利用多层前向神经网络来估计本体质量从而动态计算ＧＪＭ 的算法， 在此基础上规划空间机器人的双臂进行协调运动， 使其对本体的姿态干扰最小， 较好地解决了变质量情况下空间机器人手臂协调运动规划问题。文中通过对双臂空间机器人捕捉静态目标的仿真，

基于风力机特性的风电机组潮流计算

在风力机特性方程和异步发电机的稳态等值模型基础上,建立了基于风力机特性的风电机组潮流计算数学模型。考虑风力机特性方程中的风力机机械力矩和发电机电磁力矩平衡,将风电机组引入处作为功率可变的PQ节点,异步发电机则作为RX等值电路模型,进行了风电机组的潮流计算。该方法引入定子电压,定子电流和转子滑差的修正量,将风力机特性方程中的风速、风能利用系数、尖速比等相关参数引入到潮流计算过程中,通过与常规的牛顿-拉夫逊潮流计算相结合,修正相应的雅可比矩阵来完成,从而保证了潮流计算迭代过程的完整性。该模型既具有传统风电机组RX模型的优点,又可以保证牛顿-拉夫逊方法的平方收敛性。最后,通过2个算例进行了潮流计算,证明了其正确性。