基于GWLN方法的冗余机械臂关节力矩约束控制

针对冗余机械臂受到的关节驱动力矩有限的约束,提出基于广义加权最小范数法(GWLN)的算法.通过引入辅助变量,考虑重力和科里奥利力的影响,排除现有方法对机械臂低速运行的假定.在逆运动学求解时,对扩展变量的加权范数优化,使得规划关节加速度所需的力矩指令保持在驱动器输出范围之内.该算法的有效性通过数学证明得到验证.在MATLAB ROBOTIC TOOLBOX中对PUMA560机械臂的仿真结果证实,基于GWLN方法控制的机械臂在遵循关节力矩约束的同时,准确地完成操作任务.同零空间力矩优化方法及现有加权方法的仿真结果对比显示,基于GWLN方法的控制算法能够更加有效地保证力矩约束,具有更好的稳定性.

复杂约束下航天器高效机动路径规划和时域调节方法

针对复杂约束下航天器大角度姿态机动问题,提出一种基于三维特殊正交群的姿态高效机动路径规划和时域调节方法。针对航天器大角度机动过程中的姿态约束问题,设计了基于梯度的避障策略,得到了虚拟时域中的姿态路径和期望角速度。为了满足执行机构最大输出力矩约束,提出了迭代非线性时域调节方法,通过时间缩放得到了满足控制力矩约束的高效机动角速度/控制力矩。仿真结果表明,该方法在满足航天器姿态机动过程中姿态约束和控制力矩约束的同时,相较现有同类方法,显著缩短了机动时间,为受约束的航天器高效机动规划与控制提供了新的思路。

试析框架边梁与次梁约束力矩

按照边框架梁与次梁的空间受力状态，阐述钢筋混凝土框架边梁与楼面次梁整体现浇时相互之间的约束影响，并提出了框架边梁与次梁约束力矩的实用计算方法。

设置柔性垫梁的梁端约束力矩非线性有限元分析

通过有限元分析软件ANSYS分析了设置柔性垫梁的承重纵墙的梁端约束力矩,并将有限元分析结果与按框架计算而得的梁端弯矩进行了比较,讨论了梁端约束力矩的变化规律.

混合结构承重纵墙梁端约束力矩非线性有限元分析

通过有限元分析软件ANSYS分析了设置整浇垫块的混合结构房屋承重纵墙的梁端约束力矩,将有限元分析结果与按框架计算而得的梁端弯矩进行了比较,分析表明梁端约束力矩达到了按框架计算的梁端约束力矩的60%左右,并讨论了梁端约束力矩的变化规律。

设置预制刚性垫块的梁端约束力矩非线性有限元分析

通过有限元分析软件ANSYS分析了设置预制刚性垫块的承重纵墙的梁端约束力矩,并将有限元分析结果与梁端固端弯矩进行了比较,讨论了梁端约束力矩的变化规律。

试析框架边梁与次梁约束力矩

按照边框架梁与次梁的空间受力状态，阐述钢筋混凝土框架边梁与楼面次梁整体现浇时相互之间的约束影响，并提出了框架边粱与次粱约束力矩的实用计算方法。

基于参数化运动方程的电缆卷筒运动特性分析

在分析电缆卷筒设计基础上,建立一种电缆卷筒收缆过程参数化模型方程,并对计算结果进行图形化处理;在分别对恒张力约束条件下和恒力矩约束条件下的卷筒收缆工况进行分析基础上,获得不同工况下的力学特性曲线,提出一种变频式、力矩式和磁滞式电缆卷筒的选型设计方法。该方法效率高,适应性好,对电缆卷筒的设计选型具有指导意义。

骑马螺栓约束对少片钢板弹簧应力影响的试验研究

对汽车用两片钢板弹簧的紧固约束进行了试验研究.试验发现在不同的约束条件下骑马螺栓外侧板簧叶片应力分布、离散度变化在5%～8%,应力分布趋势相似,但骑马螺栓之间的叶片应力平均值变化较大,且随约束力的降低应力分布急剧增大,当约束减轻至一定界限时,其平均应力超过强度允许值.

砌体结构墙体对梁(板)的约束

在梁板支承长度不大,梁板跨度较小时,由铰接计算简图引起的误差很小,使计算得到了简化,但在梁板支承长度较大,梁板跨度较大时,梁端约束力矩也明显增大,这样,有可能使墙体产生不可忽视的嵌固弯矩,严重影响墙体的承载能力,使墙体的设计偏于不安全。

基于超冗余度机械臂动力学的时间最优轨迹规划

基于超冗余度机械臂的动力学方程 ,提出了一种超冗余度机械臂同时受速度和力矩约束的时间最优轨迹规划方法 .它首先采用 B样条曲线拟合无碰撞离散路径 ,得到由伪位移参数 s表示的超冗余度机械臂连续、光滑运动路径 ,然后对动力学方程和约束方程进行数学变换 ,得到由 s表示的动力学方程和约束方程 ,最后以 s和伪速度 s· 分别作为动态规划的阶段变量和状态变量 ,对超冗余度机械臂进行时间最优轨迹规划 .仿真结果表明 ,所给出的时间最优轨迹规划算法是正确的 。

基于改进型伴随方法的高超声速飞行器上升段轨迹优化

建立了大气层内高超声速飞行器轨迹优化无因次数学模型,提出了一种求解最优两点边值问题的改进型伴随方法,并证明其算法收敛性,将其用于以固体火箭发动机为动力的高超声速飞行器稠密大气层内上升段轨迹优化问题中,在有弯曲力矩约束的前提下,间接得到一组平滑控制量。仿真结果表明,该方法快速、有效、可靠。

Hegaglide机构路况仿真器的控制方法

为获得较高的系统跟踪精度,从动力学方程出发,研究了基于Hexaglide机构的路况仿真器的控制方法。建立滑模自适应的力矩辨识,将辨识得到的负载力矩作为系统的力矩前馈控制,并引入电机动力学方程约束速度、加速度的前馈补偿。应用MATLAB软件中的SimMechanics建立路况仿真器的机电耦合系统并进行仿真。结果表明,与传统PI控制方法相比,该控制方法可获得更加精确的位置跟踪精度。

两段式螺旋扶蔗机构虚拟样机研究

为了掌握甘蔗约束力矩对扶起过程的影响规律,通过对前进方向约束力矩的分析,建立了两段式螺旋扶蔗机构模型,进行了田间力学测试,应用ADAMS工具仿真。结果表明:扶蔗器适用于倒伏仰角小于15°的甘蔗,转速为120 r/min,前进速度为0.36 m/s,安装角为50°时,扶起甘蔗效果最好。该研究为甘蔗收获机的改进设计提供了参考。

卫星姿态控制的变结构滑模控制方法

针对卫星姿态控制问题中经典滑模控制器存在的收敛速率方面的缺陷,提出了一种变结构滑模控制方法。在保持经典滑模控制器结构简单、鲁棒性强的优势前提下,通过对滑模参数进行设计来提高系统的收敛速率,并大幅度减小控制系统的控制力矩与姿态角速度。引入变结构动态滑模参数的概念,在系统尚未到达滑模面时维持经典滑模面结构,而在到达之后开始对滑模参数进行实时更新、放大;引入角速度与控制力矩约束,给出控制参数与系统性能指标之间的约束关系,防止系统状态超过其上界。通过Lyapunov稳定性理论及数值仿真对提出方法进行验证,实验结果表明:在合理设置实验参数条件下,所提的变结构滑模控制方法对比经典滑模控制方法收敛速率提高50%,系统的控制力矩和角速度全程不超过其上界。所提的变结构滑模控制方法不仅提高了系统的收敛速度,而且系统状态全程不超上界,这对系统控制和系统寿命有极大的益处。

一种新型并联机床的驱动输入选择

基于螺旋理论,将并联机床全部分支中可作为驱动输入的运动副锁定后,可以得到作用在动平台上的约束螺旋.选出与机构的自由度数目相同的约束螺旋与机构本身固有的结构约束螺旋组成约束矩阵,根据约束矩阵的秩确定输入的合理性.将约束力/力矩矩阵的最小奇异值与最大奇异值之比定义为约束力/力矩各向同性度,并以此为指标对各驱动输入组合的优劣性进行评价.驱动输入选择结果表明,该并联机床存在5种合理输入,其中以UPS分支中的5个P副为驱动输入是最优组合.

对“顶杆游戏”的力学问题分析

从动力学角度分析“顶杆游戏”中的竖直平衡在微小扰动后的调整以及绕准定轴转动的力学问题，并给出竖直平衡情况的力矩约束关系和扰动调整时间，同时给出绕准定轴转动情形的力矩约束关系．

框架边梁与次梁约束力矩计算

框架边梁与次梁约束力矩计算王富康（合肥市煤炭设计研究院）１前言框架边梁的受扭已在设计中得到了重视。《建筑科学》１９９０年第３期发表的《框架边梁设计时抗扭问题的考虑》￣［１］一文对框架边梁的抗扭问题作了清晰的分析，并提出了实用的计算公式。但在实际应用时...

带有现浇边梁的悬臂梁扭矩计算

本文根据文献[1]的基本理论，分析、阐述了铜筋砼悬臂粱与其整浇在一起的砼边梁之间的相互关系，并推导出悬臂梁受扭的计算公式。