一种考虑关节跃度约束的实时刀具路径光顺算法

针对机器人加工过程中关节跃度超过约束的问题,提出一种考虑机器人关节跃度约束的刀具路径光顺算法。采用有限冲激响应滤波器插值算法对五轴刀具路径进行光顺处理,一步完成了路径光顺和速度规划。建立了关节与刀具之间的速度、加速度和跃度关系,通过调整时间常数保证了关节跃度不超过约束。考虑机器人关节加速度约束后,该算法计算出的时间常数更小。仿真和实验结果表明该算法能减小关节的跟踪误差,提高机器人的工作稳定性。

基于C^(3)连续PH曲线的短线段拐角实时光顺算法

为了实现连续短线段加工过程中机床各轴运动的跃度连续,基于PH曲线弧长可解析计算的特点,提出了C^(3)连续实时光顺算法。通过在相邻短线段间构造满足最大近似误差约束的对称PH曲线,实现了直线段与PH曲线衔接点处C^(3)连续的平滑转接。同时采用五次多项式的柔性加减速曲线对光顺后的刀具路径进行速度规划与插补,保证了机床各轴运动的跃度连续。针对相同的刀具路径,通过仿真实验对两种拐角光顺算法进行对比分析,结果表明,所提算法相对于C^(2)连续光顺算法的跃度波动平均下降了44.3%,加工时间减少了4.6%,降低了机床的振动,提高了加工质量和效率,具有更平滑的跃度曲线。

数控运动中加加速度连续的加减速方法

为保证机床运动的平滑性,减少数控机床冲击与振动的影响,研究了数控机床动力学数学模型,从理论上分析造成机床冲击与振动的根源;提出一种加加速度连续的加减速方法,推导了运动轮廓不同阶段的运动表达式;对该加减速算法进行了合理简化,以满足数控系统实时性要求;利用搭建的数控试验台对S曲线加减速方法和本文所研究加减速方法作进行了对比。结果表明,所研究方法可使轮廓运动更加平滑,更具柔性,但运行时间略长。

高速平滑S曲线加减速速度控制算法研究

针对S型曲线加减速算法的加加速度曲线是阶跃变化的,即其存在拐点,在高速加工过程中容易引起数控机床的冲击与振动,提出了能避免加加速度阶跃变化的平滑S型曲线加减速控制算法,根据曲线长度将平滑S型曲线加减速控制分为完整平滑加减速过程和不完整平滑加减速过程,并都建立了详细的算法。最后用流量计转子截面曲线摆线段作为实例并与S曲线加减速控制算法进行了仿真对比,验证该算法的正确性。验证结果表明:该算法不仅可保证速度和加速度连续,而且加加速度也呈线性规律变化,避免了加减速过程中的加加速度阶跃现象,提高了数控系统加减速平滑性、柔性。

基于曲率估计的运动平滑性度量算法

研究了用运动平滑性量化度量和评价康复程度的方法。针对现有运动平滑性检测算法缺乏一致性、灵敏性和鲁棒性的问题,通过对康复运动平滑性的分析,提出了一种新的基于曲率估计的运动平滑性度量算法。该算法的核心是利用速度曲线局部结构的协方差矩阵特征根估计曲率,并基于估计的曲率实现对运动平滑性的量化度量。用该算法,实现了对根据康复过程中各种情况生成的模拟曲线和实际病人康复训练的运动曲线的平滑性度量,并与现有的6种平滑性度量方法进行了对比。试验结果表明,该算法与已有算法的度量结果具有一致性,并且在灵敏性和抗干扰方面表现出了较好的性能。

混联客车离合器接合过程参数优化

介绍了混联大客车的结构形式。对离合器接合过程中存在冲击度过大的问题进行了分析。建立离合器接合过程数学模型,运用极小值原理对冲击度和摩擦功进行了优化。实验结果表明,优化后的整车换挡过程冲击度得到极大改善,整车平顺性得到很大提高。

基于剪力跃度和局部能量法的叶轮叶片曲线光顺

为了解决在大型叶轮叶片曲线光顺中采用整体法计算复杂、效率低的问题,针对叶轮叶片进行基于剪力跃度和局部能量法的曲线光顺研究。对叶轮叶片的光顺要求进行分析,建立叶片曲线不光顺点的剪力跃度全局检测及局部能量光顺处理模型,并利用建立的模型对直纹面叶片轴盘曲线和盖盘曲线离散点进行不光顺点检测及光顺处理,光顺后轴盘曲线和盖盘曲线的剪力跃度最大值分别降低了41.3%和39%,提高了叶片曲线的光顺性。

湿式双离合变速器起步控制策略分析及优化研究

通过建立湿式双离合变速器起步动力学模型,并分析车辆起步过程控制策略,提出了动态调整起步目标转速的方法。以冲击度、滑摩功等作为评价标准,在满足车辆起步动态响应的同时提升起步平顺性。以格特拉克某湿式双离合变速器进行验证,结果表明,此方法可有效提高起步品质。

基于光滑急动S曲线的激光钢坯标识机构轨迹规划

针对基于倍福PLC搭建的直角坐标标识机械手在标识作业中平稳、准确运动的要求,开发替代PLC内置梯形加减速轨迹的光滑急动S曲线,并对在数值转换过程中引起的精度损失进行三次补偿。对固定标识和飞行标识2种不同的标识类型,分别采用不对称谐波急动AS曲线和正弦急动S曲线进行运动学轨迹规划,可有效实现激光标识设备的平稳运行和准确定位;在所搭建的直角坐标机械手上进行试验验证。结果表明:标识设备各轴运行过程平稳,经过补偿后的终点位置准确。研究成果也可应用于高精度机床的平稳启停和精确定位场合中。

PHEV由纯电动向混合驱动模式切换协调控制设计

针对并联混合动力汽车模式切换过程中动力中断和扭矩波动对车辆驾驶性能的影响,提出一种由纯电动向混合驱动模式切换的协调控制方法.首先,根据切换过程动力学分析及控制目标,将该过程分为离合器接合前后两部分.然后,对前者设计干扰观测器估计并补偿扭矩干扰和模型不确定性,提出基于干扰补偿的协调控制策略,以消除干扰,实现发动机的快速起动、同步;对后者引入发动机扭矩延迟变量,并利用电机扭矩补偿发动机扭矩误差,设计基于电机补偿的扭矩切换协调控制策略,实现平滑切换.仿真结果表明,该控制策略与传统控制方法相比,冲击度降低50.5%,有效减小了扭矩波动,确保了模式切换的平顺性,提高了驾驶性能.