基于幅值调整法的蛇形机器人避障研究

设计了蛇形机器人及其双向被动轮地面接触机构,给出了相应模块单元工程实现的技术路线,测试了该机器人系统在具体环境中应用蛇形曲线公式参数α完成蜿蜒运动的性能及结合幅值调整法实现转弯的功能。应用红外传感器来感知障碍物的几何特性。针对不同尺寸障碍物采用绕障蜿蜒运动行进策略或顺障蜿蜒运动行进策略实现避障功能。该工作为蛇形机器人实用化提供技术储备。

基于改进型自调整轴系幅值收敛电流解调算法的旋转高频电压注入法

应用于旋转高频电压注入法的自调整轴系幅值收敛(SFAC)电流解调算法简单实用,可实现静止工况下永磁同步电机转子初始位置高精度辨识。但分析发现,由于位置估计误差随转速变化而变化,该算法不适用于非零速区间。为此,提出一种改进型SFAC(ISFAC)电流解调算法。该算法在估计dq坐标系下对高频电流解调并构造转子位置误差信号,利用正序、负序高频电流相移等值异号的特性实现电流相移自动抵消,不仅省去复杂的位置误差补偿策略,而且将原SFAC算法的速度适用范围由零速区拓宽至非零速区。该文对SFAC算法的原理以及导致非零速区位置估计误差的原因进行分析,并介绍ISFAC算法的实现过程。最后利用RT-Lab平台对传统SFAC算法与ISFAC算法的位置估计性能进行对比验证。

基于3×3耦合器的信号幅值系数调整研究

为充分发挥3×3耦合器物理优势,使其更广泛地应用于相关领域,总结了现有基于3×3耦合器的系数调整算法,详细分析了不同调整方式的原理,实验验证了不同幅值系数调整方式的解调过程并将其解调效果进行对比,实验发现在相同条件下两种方式的解调效果相差甚微,但其解调复杂程度、受外界因素干扰影响能力以及适用平台存在一定差异,并总结了不同方案的优缺点以及适用领域。

蛇形机器人的转弯和侧移运动研究

介绍了沈阳自动化研究所研制的蛇形机器人机械结构和控制结构。在分析蛇形曲线的基础上,提出幅值调整法、相位调整法和侧移调整法三种新方法,来处理蛇形机器人侧向滑动带来的方位偏转和完成蛇形机器人自主转弯控制,并给出几种方法的量化关系,建立动力学仿真模型进行了运动仿真。幅值调整法虽然使蛇形机器人转弯角度受到限制但却保证了运动的连续性和稳定性。相位调整法能够使蛇形机器人准确地完成转弯运动。侧移调整法能够实现蛇形机器人前进过程中的侧向位置调整,同时保证运动方向的准确性。将上述方法应用到蛇形机器人的控制中,用仿真和试验验证了以上方法的有效性。

基于旋转高频注入的内置式永磁同步电机初始位置检测算法

旋转高频电压注入法检测内置式永磁同步电机(IPMSM)初始位置时,针对信号滤波和数字控制延时会增大检测误差的问题,提出基于自调整轴系幅值收敛(SFAC)的位置信号解调算法。首先,将电流变换到两相自调整轴系中,变换角度为磁极位置估计角度+π/4,从而无需补偿数字控制延时造成的相位偏差。其次,采用递推离散傅里叶变换(DFT)计算两相自调整轴系的电流幅值,其幅值二次方差经过锁相环输出的磁极位置估计角度,再结合电压脉冲注入法判断磁极极性。其信号解调过程无需滤波处理,从而避免了滤波器的相移问题。最后,将所提的SFAC算法与同步轴系高通滤波器(SFHF)算法进行对比分析,并通过实验验证了算法的正确性和优越性。

一种改进的嵌入零树小波编码算法RA-EZW

针对嵌入零树小波编码算法(EZW)中不同阈值下相同系数被多次扫描编码的不足,通过对小波变换后系数幅值的变换调整,减少孤立零点,增加零树的数量,从而提高编码效率.实验结果表明:基于幅值变换的嵌入零树小波编码算法在信噪比、编/解码时间、图像恢复质量等方面都高于EZW算法,在恢复质量方面,比特率较低时效果尤为明显.

基于相位余弦分区的人造地震动反应谱拟合

为解决人造地震动拟合时出现的经幅值调整仍未收敛的问题,分析了造成相位调整效果不稳定的原因并给出有关参数的补充公式,提出由地震动各分量反应对应的相位余弦符号来实现相位分区并给出各分区的相位调整方法。针对经相位调整仍无法收敛情况,在相位调整完成后继续使用幅值调整来改善拟合效果。算例表明本方法可有效实现迭代收敛并生成较好拟合规范反应谱的人造地震动。

一种用于涡街流量计的程控放大器

涡街信号的幅值随频率成平方关系而变化,输出信号幅值的差别很大。为了保证测量精度,要求信号幅值控制在一个合适的范围内。为此,采用数字电位器和低功耗运算放大器研制了一种程控放大器。通过TMS320LF2407A DSP芯片计算涡街信号的绝对平均值来确定和调节放大器的增益,以适应涡街信号幅值的变化。实验结果表明,程控放大器的设计和幅值调整方法是有效的。

蛇形机器人蜿蜒运动控制分析

针对蛇形机器人的蜿蜒运动控制,首先分析了关节角度约束对运动控制函数参数取值的限制,确定了满足机械结构的运动控制参数范围;之后在Adams仿真环境下,建立蛇形机器人的三维虚拟运动模型,进行蜿蜒运动仿真,通过分析幅值控制参数对蛇形机器人弯曲度、运动速度和运动轨迹偏移的影响,提出了调整幅值参数的方法;实验结果表明,调整方法的有效性,从而实现蛇形机器人蜿蜒运动控制的优化。

带柔性电流探头仪器的校准新方法

本文针对带有柔性电流探头仪器传统校准方法中存在的问题,在研究此类仪器的结构原理和功能特点的基础上,提出将主机和柔性电流探头分开校准的新方法。规划了主机、柔性电流探头和整机三个层次的实验内容,通过对实验结果的分析比较,验证了新方法的可靠性,为今后开展此类仪器的校准提供了参考方法。

水工建筑物设计反应谱人工地震波合成

本文采用传统的三角级数法合成人工地震波。鉴于求解周期接近时间步长的简谐振动的响应时,数值解会产生很大的误差,为此本文提出理论解和数值解相结合的方法应用于幅值谱修正中各频率分量对反应谱贡献的计算,确保了幅值谱大小调整的正确性,提高了人工地震波迭代计算的数值稳定性和收敛性。此外,本文在已有的人工地震波合成研究的基础上,对迭代过程中产生的地震波进行最小二乘法校正,并对校正后的标准地震波进行归一化处理。最后,以福建仙游抽水蓄能电站面板堆石坝为例,应用本文的方法合成的人工地震波既能满足水工设计反应谱拟合的精度要求,又能满足峰值加速度的设计要求,同时消除了人工地震波速度、位移时程的漂移现象。