平面电动机设计、控制与应用技术综述

平面电动机具有二维直接驱动的特点,它在二维平面定位装置特别是精密二维平面定位装置中具有广阔的应用前景,受到学术界和工业界的广泛关注。本文分析了平面电动机设计理论、控制方法和应用技术的研究现状,考察了平面电动机产品的发展概况,针对目前平面电动机技术存在的不足,讨论了未来平面电动机技术发展的主要方向。

两自由度直驱电机的研究现状及发展

两自由度直驱电机具有直接驱动的特点,即不需要中间传动机构即直接驱动负载作直线、旋转或螺旋运动,大大减小设备体积,显著提高效率。两自由度直驱电机在需要复杂运动的动力系统如数控机床、机器人、雕刻机、汽车生产线、搅拌机、球形阀等设备中,具有非常广阔的应用前景,受到学术界和工业界的广泛关注。目前典型的两自由度直驱电机大都属于感应电机、永磁电机或磁阻电机类型。设计理论采用"场化路"的解析法或有限元法,建立数学模型以及求解电磁场方程分析。本文通过参考国内外最新文献,分析了两自由度直驱电机的设计理论、控制方法和应用技术等方面的研究现状及发展概况,针对现有两自由度电机技术,提出一种新型的两自由度直驱感应电机(2-DOF DAIM)拓扑结构,阐述其工作原理及优点,讨论了未来两自由度直驱电机的发展方向。

五自由度康复机械手的动力学分析

将等效有限元方法应用到RRRRR的开式空间5自由度康复机械手的动力分析,建立了其基于等效有限元方法的空间动力学模型,与传统的经典的机器人动力分析方法相比,建模过程效率高、简单快捷,极其适合现代计算技术的发展.推导出了机械手的运动微分方程,并给出其降阶的龙格-库塔法解的形式.得出了机械臂的动力响应曲线,可为机械手的优化设计及控制提供理论依据.

基于扩展滑动模态控制的末制导律设计

对于三维目标拦截问题,提出了一种新的具有鲁棒性的扩展连续滑动模态末制导律。基于变结构控制理论的方法和零化弹目视线角速率的思想,选择一个合适的滑动区域代替传统变结构滑动模态的设计,同时将目标的机动加速度视为已知的有界扰动,设计得到了具有鲁棒性的三维扩展的连续滑动模态末制导律。该方法利用Lyapunov稳定理论严格证明了扩展的连续滑动模态末制导律在滑动区的可达性和渐近稳定性。该方法简单,易于理解,便于工程应用,数字仿真验证了所提出的制导律更适合拦截大机动目标。

自动控制原理设计性实验教学探讨

该文对自动控制原理实验中设计性实验的教学方法进行了探讨,从设计性实验项目的制定、教学方法以及考核制度等方面,结合作者的教学实践介绍了一些教学经验,并对目前设计性实验存在的一些问题进行了分析,提出了建议。

自动控制理论课程设计探索

首先介绍了自动控制理论中的一些重要的科学方法:反馈方法、黑箱方法和模拟方法,然后,详细介绍了课程设计的主要思路和实施过程,探讨了如何通过过程控制系统、实验箱和Matlab数字仿真平台相结合的课程设计模式,将自动控制理论课程中的科学方法融入到课程设计当中,培养和提高大学生的工程实践能力。

基于螺旋理论的航天器相对运动建模与控制

应用螺旋理论对航天器相对轨道与姿态运动进行了研究。针对航天器相对运动过程中存在的姿态轨道耦合问题:基于刚体假设,推导建立了基于螺旋对偶式的航天器姿轨耦合相对运动模型;分析给出了航天器相对运动过程中姿态轨道的耦合效应;针对所建模型的强耦合、非线性特性,在控制律设计时采用了非线性前馈控制,最后进行了数值仿真,结果表明了该模型和控制律的有效性,可为工程应用提供参考。

加强自动控制理论实践教学

该文分析了自动控制在各行各业的作用,学习自动控制理论的重要性及学生学习此门课程存在的问题等,以用二阶工程设计方法校正控制系统以及PID校正装置的作用为例,说明在实践教学中的设计、调试、实施过程。提出通过加强实践教学,培养学生理论与实践紧密结合的应用能力;独立分析解决问题的能力和创新精神;提高学生的综合素质与工程实践应用能力。

现代控制理论荣誉课程教学设计

为贯彻深圳大学荣誉学士学位的总体要求,进一步推动自动化专业本科教学改革,培养自动化行业的高素质卓越创新拔尖技术人才,开展自动化专业核心基础课程现代控制理论的荣誉课程建设。在基础课程基础上,设计难度提高的四大专题教学内容,提出一种“实际问题驱动+自主设计+互动研讨”的教学方法,采用学生自主学习和互动讨论为主、教师引导为辅的授课方式,应用全面评价学生综合能力的多元化考核方式,从而提高学生的学习兴趣、课堂参与积极性、自主学习、团队合作以及分析、研究与解决复杂自动化控制系统工程问题的能力,为现代控制理论和其他荣誉课程建设提供科学参考。

色纺纱产品设计和质量控制方法

文章介绍了色纺纱的相关色彩理论,并探讨了色纺纱产品设计和质量控制问题。重点阐述相关色彩理论用于产品色彩设计的技巧方法,以及运用混色、打样、预梳预清等专用工艺控制均布型和非均布型产品色彩质量的方法。

“自动控制原理”课程教学的探索与研究——以东北林业大学为例

为培养高素质创新型理工科人才,东北林业大学非常重视专业课程建设。在教学过程中,我们秉承东北林业大学"严谨求实"的教学传统和教育理念,并合理借鉴其他高等院校的相关教学经验。选用经典教材,调整教学内容,并注重教学内容的实时性和实效性;改革教学方法与考核制度,提高教学质量;开设课程设计,培养学生的实践与创新能力。

基于CR理论的大柔性太阳能无人机非线性配平及飞行载荷分析

大柔性太阳能无人机在气动载荷的作用下产生较大的弹性变形,基于刚性或线弹性假设的结构模型已然不能满足这类飞机配平与飞行载荷分析的精度要求。基于co-rotational(CR)理论建立了大柔性飞机结构模型,并耦合片条气动力模型,提出了一种可以考虑几何非线性效应的大柔性飞机非线性配平及飞行载荷分析的方法。以类"太阳神"布局太阳能无人机为例,采用该方法对其不同有效载荷下的纵向配平及飞行载荷特性进行了较为深入的研究。研究结果表明:有效载荷较大时,采用线弹性假设的结构模型解得的配平误差可达50%以上,对翼尖位移的预测误差可达25%以上;该方法能够较合理地预测大柔性无人机的配平及飞行载荷特性,满足大柔性太阳能无人机结构设计对飞行载荷分析的工程精度要求。

数控技术课改的项目设计与项目教学实践

在普通本科院校针对机械设计、制造及自动化大类专业进行数控课改,实施项目教学法,项目设计是数控教学课改的核心。和一般职业院校的数控实训课改不同,本科数控课改推行项目教学法有其特殊性。本文从项目教学法适用对象出发,重点进行了项目的设计,并对项目教学法实施过程以及实施效果进行了分析和研究,通过教学实践,证明数控技术课改的项目设计是行之有效的。

一类非完整系统镇定控制器的递推设计方法

针对一类可化为链式系统的非完整系统,提出了一种镇定控制器的递推设计方法,利用该方法,用户可以从低维链式系统的镇定控制器出发,经过递推,设计出高维链式系统的镇定控制器。并证明了利用该方法设计的控制器可使得高维链式系统从满足x∈Rn,x1,n(0)≠0的初始位置指数收敛于原点。通过仿真实验验证,利用该方法所设计控制器的有效性。

MIMO控制系统CAD程序包的新设计

QCACAD 程序包是在多变量频域新方法——反馈的准传统研究方法的基础上,进一步拓宽拓广而完成的,在 PC—IBM 及其兼容机上调试运行成功。有很强的数据和图形功能,运算方便,很适合于频域设计的特点,可灵活地调用各模块功能,并按设计者的要求增加和扩展相应的模块,可应用于各种不同结构的多变量系统设计,基本达到了 MIMO 控制系统设计的程序化。

基于反馈理论的高职《经典控制理论》课程教学研究

针对多数高职学生数学基础较差、分析能力较弱，学习难度较大，容易导致学习兴趣下降等特点，将经典控制理论中的反馈理论成功应用到该课程的教学中设计课堂提问、网络调查、作业和测验等多种反馈网络，实时反馈学生对知识的掌握情况，形成教师“教”和学生“学”的良好互动，帮助师生及时地分析问题存在的原因，并共同找到解决问题的措施，以期提高教学质量。

火电厂锅炉过热汽温控制系统优化设计仿真

针对过热汽温控制系统具有大惯性、大时滞特性且模型参数随负荷变化较大,传统控制算法难以获得良好控制性能,提出了IGPC-QFT串级控制算法。改进的广义预测自校正控制作为主控制器来抑制超调,克服系统大时滞特性,定量反馈理论作为副控制器,对导前区不确定性与干扰进行抑制,并设计了一种简便的定量反馈理论控制器设计方法。通过与传统广义预测-比例控制的仿真结果对比,提出的算法可使系统获得较好的跟踪性与鲁棒性,简化了副控制器的设计过程,满足了系统在全工况下运行的控制要求。

基于复模态反应谱法的MSCSS控制特性研究

巨子型结构体系(Mega-sub Controlled Structure System,即MSCSS)作为一种新型超高层建筑结构体系,由于其特殊的构造特性使得结构体系的阻尼矩阵呈现出非经典阻尼的分布特征。为准确高效地研究MSCSS的控制特性,避免强迫解耦和时程分析法所带来的误差与不足,文中基于复模态理论对非经典阻尼系统进行解耦,验证了基于复模态的CCQC法(Complex Complete Quadratic Combination)对MSCSS的适用性,采用CCQC法对MSCSS进行抗震分析。结果显示出MSCSS优于MFS(Mega Frame Structure)的抗震特性,并且MSCSS的控制特性主要体现在含有调频子结构的巨层。

考虑摩擦的空间抓捕过程碰撞动力学分析与控制

目前针对空间抓捕中的碰撞进行建模的方法中很少考虑摩擦因素。然而,摩擦作为碰撞过程中不可避免的现象,对碰撞动力学响应及整个空间抓捕任务有着不容忽视的影响。文章结合库伦摩擦理论和拉格朗日乘子法,建立了同时兼顾滑动和粘滞状态的摩擦模型,然后将求解到的摩擦力与碰撞力进行矢量合成,作为对碰撞模型的修正。另外,针对碰撞过程对机器人姿态产生的干扰,利用反馈线性化设计了解耦控制器对基座姿态漂移进行稳定控制。数值仿真采用一个平面2-DOF空间机器人,利用动量和动量矩守恒定理验证了动力学模型的正确性,同时基座姿态控制结果收敛说明了控制器的有效性。

研究生英语精读课网络课件的设计

北京理工大学人文学院研究生英语教研室课题组于2002年7月至2003年1月承接了校教改立项-“网络教育与硕士生英语应用能力的培养”。即运用北京理工大学校园网进行网络辅助研究生英语教学。课题组设计了一套行之有效的课件。本文对这套课件的设计理论和思想及其内容进行了详细的阐述,同时对其运行结果也进行了分析。最后分析了课件存在的问题,并对课件今后的发展提出了建议。