数控机床在机测量系统最佳测量区确定方法

为研究面向不同测量对象且具有普适性的数控机床在机测量系统最佳测量区确定方法,选择球作为测量对象,分析了在机测量系统的工作原理及误差来源,利用BAS-BP神经网络建立了单项几何误差白化模型,同时建立了测量系统综合误差模型和球测量误差模型。研究了用于确定最佳测量区搜索寻优的差分优化布谷鸟(DE-CS)算法,进行了不同算法搜索性能对比,确定了算法最优性能参数。搭建了确定球最佳测量区的实验装置,进行了相应实验,对比了利用算法确定和实际测量得到的最佳测量位置的一致性。实验结果表明,利用上述方法搜索计算确定的面向球最佳测量区位置与实验测量确定的最佳测量区位置一致,最佳测量区为:430.783mm≤X≤439.783mm,-145.133mm≤Y≤-136.133mm和-268mm≤Z≤-258mm,实测最大误差最小值为3.1μm,算法求解的误差也为整个测量空间的最小值0.7107μm,且可用于面向点、面等其他测量对象的最佳测量区确定,具有普适性,可用于确定在机测量系统的最佳测量区。

基于变论域模糊理论的高低温试验箱温度控制研究

高低温试验箱的控温系统具有非线性、热惯性等特点,在常规PID控制下会出现超调量过高、调节时间过长的问题。针对此问题,提出了基于变论域模糊PID控制的高低温试验箱控温方法。根据高低温试验箱的工作原理及控温特点,建立了高低试验箱传递函数模型,设计了基于自适应伸缩因子的变论域模糊控制器并使用Simulink进行控制系统的仿真研究。实验验证表明,应用变论域模糊控制的高低温试验的超调量和调节时间相比于模糊PID和常规PID分别降低了6.8%、166 s和16.5%、349 s。

输入饱和下的AUV水平面轨迹跟踪滑模控制

考虑水下自主航行器(AUV)水平面轨迹跟踪问题,提出一种AUV轨迹跟踪控制算法。设计扰动观测器来观测外界扰动;引入指令滤波克服对虚拟控制量求导时的微分爆炸现象;通过补偿输入饱和的辅助系统来稳定输入饱和对控制器的影响;基于Lyapunov和Backstepping及滑模控制理论,设计AUV水平面轨迹跟踪控制器。经仿真验证,所设计的扰动观测器能够实现扰动观测;控制器能够实现AUV水平面的轨迹跟踪控制,其轨迹跟踪误差最终趋近于零。