【摘 要】
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为了实现多关节移动机械臂系统在机械摩擦和模型误差等干扰下的精确控制,提出了快速终端滑模控制方法。首先建立了移动机械臂系统动力学和运动学模型,然后设计了运动环控制律,并将移动机械臂系统的运动指令转换为动力指令,最后针对动力环设计了快速终端滑模控制律,并通过自适应神经网络进行干扰估计,实现了对多关节移动机械臂系统的精确控制。仿真实验结果表明,提出的方法具有更好的快速性和准确性,移动平台的最大跟踪误差仅
【机 构】
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河南职业技术学院机电工程学院,郑州450046;河南工业大学机电工程学院,郑州450001
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为了实现多关节移动机械臂系统在机械摩擦和模型误差等干扰下的精确控制,提出了快速终端滑模控制方法。首先建立了移动机械臂系统动力学和运动学模型,然后设计了运动环控制律,并将移动机械臂系统的运动指令转换为动力指令,最后针对动力环设计了快速终端滑模控制律,并通过自适应神经网络进行干扰估计,实现了对多关节移动机械臂系统的精确控制。仿真实验结果表明,提出的方法具有更好的快速性和准确性,移动平台的最大跟踪误差仅为0.8 cm,关节末端的最大跟踪误差仅为0.3 cm,干扰估计的最大误差为0.2 N·m,控制效果和精
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针对液压机械无级变速器(HMCVT)在受到阶跃负载时输出转速波动量大、调整时间长的问题,提出了基于双模糊PID算法的液压机械无级变速器恒转速输出控制方法.该控制方法根据转速偏差值的大小选择不同的模糊控制器,当转速偏差值较大时,系统采用粗调控制器,快速消除转速波动;当转速偏差值较小时,系统采用精调控制器,实现HMCVT转速控制系统的稳、准调节.双模糊控制器对PID参数进行整定,用整定后的PID参数来调整变量泵斜盘倾角,最终实现转速恒定输出.仿真与试验结果表明:与传统PID和模糊PID相比,双模糊PID控制方
为了提高重型半挂汽车列车的高速操纵稳定性,基于模糊控制和PID理论,提出了一种牵引车加挂车主动转向控制策略.首先,在MATLAB/Simulink软件中建立三轴重型半挂汽车列车的三自由度线性模型,并对模型有效性进行验证;其次,以三自由度线性模型与TruckSim非线性模型的牵引车横摆角速度偏差及偏差变化率为输入,设计了牵引车后轮主动转向模糊控制器,同时,以挂车横摆角速度偏差设计了挂车车轮主动转向PID控制器;最后,利用MATLAB/Simu-link与TruckSim进行联合仿真,分别对牵引车加挂车主动转
将制孔末端执行器压脚作为研究对象,对其结构进行设计建模;从导轨间隙引起的刚性变形与自身弹性变形两方面入手,分析其机械误差产生的原因;提出了一种减小机械误差的方法,并利用ANSYS软件对其弹性变形进行有限元分析,绘出应力云图和变形位移云图,对云图进行分析,确定优化部位,以使垂直于主轴进给方向的变形量能得到有效缩减;对优化后的结构进行了轻量化设计,使结构重量减轻.
微细金属丝拉拔时的张力控制和拉拔后得到的微细金属丝的质量密切相关.对非滑动微细金属丝拉丝机进行恒张力控制系统设计,分析微细金属丝拉拔时张力产生的原因,确定电机速度、张力摆杆角度和拉拔张力之间的关系.利用闭环模糊PID控制原理设计拉拔丝控制系统,并在MATLAB-Simulink环境下进行仿真.仿真结果表明,该系统响应速度快,超调量小,抗干扰能力好;通过试验验证了该系统能够实时控制拉拔张力大小,满足微细金属丝恒张力拉拔加工的控制要求.
为实现板式换热器在氦气检漏工序的自动上料,设计了基于RealSense 3D相机的视觉引导系统。采用深度信息与连通域分析结合的方法找出板式换热器的最小外接矩形,并根据深度信息微调最小外接矩形的4个顶点,使其在同一深度距离平面上,减小了误差;将最小外接矩形的中心坐标作为工件坐标发送给可编程逻辑控制器(PLC)进行坐标转换,PLC将实际偏移值发送给机器人完成抓取。经实验验证,抓取4种不同型号、分布于4
在满足车辆行驶安全的前提下,实现结构的轻量化设计是必不可少的.以某城市混合动力电动客车车架结构为研究对象,对其进行多载荷工况下有限元分析,并考虑正面碰撞载荷工况条件.建立车架的多目标拓扑优化数学模型,采用权重比法确定各子目标函数的权重,最后按照各工况的最佳权重比对车架进行拓扑优化设计,并对新车架结构进行有限元校核.结果表明:优化后的车架减重5.02％,满足轻量化要求,同时新结构达到碰撞安全标准,所提设计方法有效.
根据核岛内环吊拱架安装车臂架的结构组成和液压传动原理,采用功率键合图法建立系统的键合图模型,据此推导臂架伸缩动力学模型,基于Matlab软件仿真分析臂架伸缩油缸的运动规律、三通溢流阀和压力补偿阀的控制特性以及系统流量变化规律,结果表明:定量泵和三通溢流阀组成的负载敏感系统可自动适应伸缩臂运动的压力、流量需求,系统速度稳定;通过控制球阀的启闭时序,可以实现臂架的顺序伸缩,保证臂架工作安全性;在伸缩油缸处于行程极限位置时,系统负载敏感功能失效,处于高压溢流状态;泵出口压力的试验曲线和仿真曲线一致性较好,表明所
针对依靠单一传感器定位存在定位不精确,甚至定位失败的问题,设计了一种基于扩展卡尔曼滤波器(Extended Kalman Filter, EKF)与动态加权融合法相结合的定位算法。首先,在自适应蒙特卡罗定位(Adaptive Monte Carlo Localization, AMCL)算法的框架下,通过建立机器人运动模型与传感器观测模型,利用EKF将惯性测量单元(Inertial Measure
通过对普通机用虎钳的结构进行详细的技术分析,找出导致装夹工件效率低的主要原因,并设计了一种以异形轴和螺纹套为核心部件的快速夹紧虎钳,把机用虎钳的工作过程分解成快速推进和夹紧两个过程,大大提高了装夹工件的效率和工作的可靠性.实践运用显示:异形轴式快速夹紧虎钳装夹工件的效率相较于普通机用虎钳提高了10～15倍,工作中的可靠性也大大提高,在同类产品中的优势明显.该虎钳对快速夹紧夹具的优化设计具有一定的参考价值.