摘要：以并联六自由度机构为对象,研究了阻抗控制在广义主动加载中的应用。推导了并联六自由度机构广义力、单缸力和单缸位移之间的阻抗控制数学模型,并分析了稳态误差影响因素;设计了符合现有实验条件的模型参考自适应阻抗控制器(MRAC),该控制器仅通过广义力反馈、单缸力反馈即可实现控制参数的在线修正,并由六自由度机构单缸位移反馈构成闭环控制系统。比较自适应阻抗力控制器和经典力控制器进行了广义主动加载仿真,结果表明所设计的控制器提高了系统动态响应能力,对环境刚度变化鲁棒性强,可以实现实验室条件下广义力的精确稳定跟踪。

摘要：所述广义负载模拟器采用主从式双并联12自由度机构(MSDPM)进行三维空间力和力矩的复合加载,由于采用了结构化的顺应机构(SCM),致使加载机构(GLS)关节空间耦合特性发生重大变化。本文首先建立了GLS和SCM的独立动力学模型,根据约束条件进行简化并整合。考虑到控制器的设计是在关节空间进行,基于雅克比变换给出了关节空间等效动力学模型。据此指出关节空间多通道交联耦合的根本原因在于刚度矩阵和质量矩阵的非线性强耦合,并给出了耦合矩阵的具体表达式。基于模型对各个自由度下的耦合特性进行仿真研究。结果表明,两种耦合形式都超出了不解耦条件,但在不同的加载目标值和扰动位姿下,二者的影响程度差异巨大。该结论对于控制器的设计有重要的参考价值。

摘要：以电液伺服并联六自由度平台为研究对象,讨论了对称阀控非对称缸数学模型各部分的作用.针对外负载扰动的不确定性,提出了将免疫算法引入增量式PID(比例、积分、微分)控制器,并推导了控制律.为增强系统的稳定性和鲁棒性,采用模糊策略逼近抗体抑制调节非线性函数,并设计了模糊免疫PID控制器,将该控制器应用到空间对接半物理仿真六自由度平台中,建立了分级实时控制系统,针对系统结构参数大变化和提高跟踪响应频率设计了两组实验.结果表明,所设计的模糊免疫控制器作用良好,平台在6个自由度的实时跟踪和协同控制性能均获得满意的结果.

摘要：建立了4TPS-PS并联电动平台的运动学模型;推导了电动缸速度、输出力及平台功率的公式,分析了平台装机功率、使用功率等影响因素;提出以装机功率为优化指标,分析其与目前常用的灵活度指标的关系及区别.采用遗传算法进行平台结构优化设计,仿真计算了各自由度运动消耗功率与结构参数的关系,为各向功率需求不同的平台结构优化设计提供依据,并提出了减小平台功率、提高效率的方法.

摘要：针对稳定跟踪系统需求,建立4TPS-PS并联四自由度平台运动学模型,推导雅克比矩阵,对平台运动情况下的受力进行分析,推导出平台输出力与各作动缸驱动力之间的关系式,与没有从动支链的3-RPS并联机构的力学特性进行比较,分析4TPS-PS并联机构的受力特点,表明4TPS-PS结构是并联型稳定跟踪平台的理想选择.对实验室样机在工作空间内受力情况进行仿真计算,分析从动支链受力与平台结构参数的关系,为优化设计和运动控制提供依据.

摘要：研究并联六自由度仿真平台完全可达空间。分析了动平台位姿改变时各液压缸位移的变化情况及其与完全可达空间的关系,在此基础上提出基于运动特征的完全可达空间快速搜索算法,该算法首先将搜索范围限制在可达空间外轮廓附近,并利用极角为零处液压缸位移变化特征快速找到外轮廓的搜索起点,大大缩小搜索范围,提高搜索效率,可快速得到动平台运动极限位置的包络面。以实验室平台为实例,利用该算法绘制出并联六自由度平台的完全可达空间图形。最后,仿真分析了平台完全可达空间与其结构参数间的关系,为平台的设计和优化提供参考。

摘要：为限制光伏逆变器的并网电流直流分量注入电网,提高光伏发电电能质量,提出一种基于直流侧母线电压纹波分析的直流分量检测及补偿方法。该算法以LCL滤波的光伏并网逆变器数学模型为基础,推导分析直流母线电压纹波产生机理,得出直流母线工频纹波由并网电流直流分量产生的结论;通过对一个周期的母线电压分段积分可解析获得直流分量定量描述关系,并利用该解析值实时在线修正并网参考电流,结合电网电压前馈、并网电流外环、电容电流内环的复合控制算法设计电流控制器。仿真与实验结果表明,在不增加外围硬件电路的情况下,该算法可有效抑制并网电流直流分量。

摘要：提出一种基于短路电流检测的自学习模糊前馈补偿算法。算法采用模糊模型逼近短路电流和最大功率点电压之间的非线性关系,从而构造了光照强度前馈补偿通道,同时根据扰动观测结果对模糊规则库进行在线学习以消除温度变化对非线性逼近精度的影响。为进一步提高稳态精度,采用变步长扰动观测法设计反馈控制器。仿真与试验结果表明所提出的方法对光强突变具有良好的适应性和鲁棒性,显著提高了光伏系统转换效率。

摘要：针对采用传统PID控制的直流无刷电机调速系统存在的控制精度较低,控制效果不佳的问题,设计了以STM8S单片机为核心芯片基于自整定模糊-PID控制的直流无刷电机调速系统。在分析直流无刷电机的基本工作原理的基础上,采用3个霍尔传感器来检测转子的位置信号并将位置信号转化为电信号,通过模糊自整定-PID控制与改变PWM波的占空比来控制功率MOSFET管的导通与关闭。在Matlab/Simulink平台上,分别对采用常规PID控制和采用模糊自整定-PID控制的直流无刷电机调速系统进行了仿真。此外,还设计了系统的硬件电路和软件实现方法,并进行了调试和实验。研究结果表明,采用模糊自整定-PID控制,系统的超调量小,控制效果更好。该直流无刷电机的调速系统可以稳定、可靠运行,响应快,成本低,能够满足使用要求。