三自由度并联驱动平台机构的位置逆解及其分析

介绍了三自由度并联驱动平台机构的特征与特点，对其中一种典型结构的位置逆解作了具体的探讨，推导了相应的算式，并对该机构所产生的附加约束运动进行了分析．三自由度并联平台机构有三个独立的运动参量，在一定条件下也会产生三个附加的约束运动参量．这是这种空间机构进行位置姿态运动时的一个重要特点．但实例计算表明，产生的附加约束运动量与独立运动量比较而言，其值相对较小．探讨的三自由度并联平台位置逆解，其算法具体、简洁、实用，对三自由度并联平台机构的运动控制具有直接的应用价值．

模型-数据混合驱动的电网安全特征选择和知识发现关键技术与工程应用

随着可再生能源的大规模并网、需求响应的逐步实现,电网运行方式的复杂性和波动性不断攀升,电力系统的安全运行正面临新的需求与挑战。因此,基于人工智能技术,在广东电网建立了"模型—数据混合驱动的电网安全特征选择和知识发现平台",保证电网安全、稳定、经济运行。文中首先定义了电网安全特征和知识,阐述了模型—数据混合驱动的思想与具体实现方法,并分析了降低误差的手段;其次阐释了平台的并行计算技术;接着设计了平台的软硬件架构;最后,展示了平台在广东电网的实际应用效果,结果表明:(1)从运行规则制定层面,将运行专家离线制定粗放运行规则的模式,变革为人工智能在线发现精细运行规则的模式;(2)从运行规则应用层面,将调度员人工判定运行规则的模式,变革为人工智能实时判定运行规则的模式。

两自由度摇摆台耦合动力学建模与仿真

考虑两自由度摇摆台内、外平台的耦合效应以及负载偏心造成的偏载力矩对驱动系统的影响,采用齐次变换方法建立了两自由度摇摆台的动力学模型。驱动系统采用齿轮齿条液压缸,考虑齿条间隙、液压流量非线性等影响,对液压伺服系统进行了仿真分析。仿真结果为驱动、控制系统的设计提供了参考依据。

一种四自由度运动平台及其姿态控制方法

为了减少无人机飞行控制算法调试的困难,需要一种地面试验设备以托举并限制飞行器的运动。为此提出了一种由绳索和丝杠复合驱动的四自由度运动平台,该平台垂直方向的直线运动由电机驱动丝杠提供,3个旋转方向的运动由4个电机拉动绳索驱动。为了实现该平台的位置和姿态控制,建立了该平台的动力学模型。由于平台各方向不同的动力学特性,使用模糊控制器实现的姿态补偿方法提高了系统的跟踪性能。通过仿真实验表明,该系统各方向调节时间小于0.2 s,位置跟踪误差为0,具有响应速度快、抗干扰能力强、定位精度高等优点,可以辅助完成飞行器控制系统的调试工作,具有重要的应用价值。

一种新的三自由度摇摆台位置逆解及仿真

介绍了摇摆台机构的一般特点,在分析了一种三自由度并联摇摆台的基础上指出其存在的主要问题是不能完全克服附加运动的产生,以及台面姿态角与支撑杆位置换算关系复杂,不利于进行全闭环控制。提出了一种新的三自由度摇摆台结构,并进行了空间姿态位置解算。计算发现,特殊的结构设计克服了摇摆台在横摇、纵摇旋转时的附加运动;回转运动的分离控制在减少了电动缸数量的同时也简化了控制方法。并且,直接安装角位移测试装置能测出摇摆台面的姿态角,便于进行闭环控制,这些都能提高位置精度。最后,进行数值计算并在Matlab中进行了仿真,结果表明,利用上述算法计算的摇摆台轨迹与实际运动情况一致,对摇摆台的运动控制具有直接的应用价值。

一种三自由度并联驱动平台机构的空间位置解算和分析

介绍了一种三自由度并联驱动平台机构的空间结构和空间运动姿态的位置解算 ,并分析了该结构平台在运动过程中所产生的附加运动 .该三自由度并联驱动平台的三个支撑点采用直角三角形分布 ,经推算 ,和其它三点支撑的并联驱动平台相比 ,该三自由度并联驱动平台结构只产生绕z轴的附加运动 ,具有结构简单、易实现的优点 .计算表明 ,所产生绕z轴的附加运动和独立的运动变量相比 ,其值很小 .在实际应用中可明显提高运动的仿真效果 .并且 ,应用的算法具体、简单快捷 ,可提高解算速度和微机实时控制中的反应速度 。

一种新型并联驱动双向移动平台的动力学及精度分析

设计一种并联驱动的双向移动平台,该平台由固联于底座上垂直交错的直线移动组件上的滑块驱动,滑块上联结槽型托架,矩形平台的4个侧面与槽型托架之间用移动副相接互为导向,可同时实现两个方向的移动;基于虚功原理和Lagrange法建立了平台的动力学方程;并进行了动力学仿真分析,讨论它在给定外载下实现规定运动时电机所需输出的扭矩,验证了平台运动的可行性与动力学模型的正确性;根据误差独立作用原理对不同类型的误差源做了分析计算,得出了各局部误差,按照误差综合原理对局部误差进行综合,得出工作台在X、Y两个方向上的运动误差限。

仿生咀嚼6PSS并联驱动平台的动力学分析

基于食品物性检测及品质评价、义齿材料检测及评估等领域的需求,设计了一种仿生咀嚼6PSS并联驱动平台。介绍了该并联驱动平台的基本结构组成,采用拉格朗日方法对动平台进行动力学建模和分析,得出了系统的动能、势能和动力学方程。在Adams软件中建立虚拟样机,进行运动学仿真,给予动平台一组模拟右侧咀嚼运动的轨迹,使其模拟下颌咀嚼食物,得到动平台位姿参数曲线,将动平台质心参数曲线数据作为动力学方程输入条件,求解出系统广义力并以此为驱动进行动力学仿真,将得到的位姿曲线与运动学仿真得到的位姿曲线比较,验证了动力学模型的正确性,证明了机构的仿生性能,同时分析了两者曲线之间产生的误差及可能导致误差产生的原因,为后续的控制与优化提供了参考。

基于绳驱并联机器人系统刚度的力/位混合控制

对8绳6自由度绳驱并联机器人进行支撑刚度分析,基于刚度模型进行了力/位混合控制研究。首先,对绳驱并联机器人进行系统描述;接着,根据矢量封闭原理进行运动学分析,并对动平台进行受力分析,推导出静力平衡方程;然后,在操作空间通过刚度矩阵建立负载变化与位姿变化之间的关系,推导出支撑刚度的解析表达式,进而分析了影响支撑刚度的因素。另外,考虑系统刚度、动平台位姿精度和力控制稳定性等因素,综合出力/位混合控制器。仿真结果表明,在系统刚度基础上提出的力/位混合控制策略有效降低了动平台的位姿误差。最后,通过实验验证了刚度模型与力/位混合控制策略的准确性和有效性。

FAST索驱动并联机器人与Stewart平台结合的动力学建模方法

500m口径球面射电望远镜(FAST)采用索驱动并联机器人与Stewart平台组合实现馈源在百米工作空间内的毫米高定位精度。该文提出了该类刚柔结合机构的动力学建模方法,分别对绳索和Stewart平台进行精确建模,通过两级机构模型的联立对中间结构的Newton-Euler方程迭代来求解系统的振动,探讨系统耦合振动的本质,从原理上说明了Stewart平台补偿误差对系统造成的具体影响并以数值形式表达。研究结果为FAST提高观测精度提供了必要条件,也为这类刚柔结合机构的控制算法提供了重要理论基础。