摘要：针对桥式起重机非线性、存在外界干扰的特点,提出了一种神经网络自适应滑模控制器。首先采用拉格朗日法建立桥式起重机动力学模型;然后在分层滑模控制器的基础上,设计了径向基函数神经网络权值自适应更新率,利用径向基函数神经网络补偿系统的非线性与外界干扰引起的不确定上界,并利用粒子群算法对控制器参数寻优,通过构造Lyapunov函数证明了系统的稳定性;最后设计了1组仿真实验和1组在搭建的实验平台上的验证实验,仿真结果表明:在非线性及外界干扰作用下,神经网络自适应滑模控制器可以快速实现小车定位和负载消摆,控制器可以消除不确定上界对系统的影响。实验结果也表明,所设计的控制器可以使桥式起重机达到控制目标,具有一定的抗干扰能力。

摘要：针对二维直线电机运动系统存在的非线性、多变量、不确定性以及强耦合作用对控制精度的影响,提出一种无模型高阶滑模解耦控制方法。以紧格式动态线性化无模型控制技术为基础,设计一种数据驱动滑模面并验证滑模面的渐进稳定性;利用高阶滑模控制思想设计高阶滑模控制律,对二维直线电机XY轴进行整体控制,减小位置跟踪误差,并进行稳定性和收敛性证明。采用自适应解耦控制策略,设计离散扩张状态观测器对系统两轴间耦合、未建模动态和未知外部干扰进行估计和补偿,进一步实现系统的解耦。仿真和实物实验结果表明,所提方案能够有效提高二维直线电机的位置控制精度。

摘要：针对建筑行业传统室内测量技术落后、测量数据庞大以及施工现场环境复杂等问题,设计了一套基于边缘计算的室内测量设备远程控制系统。运用边缘数据计算架构体系,提出了远程控制系统网络架构,以实测实量设备作为远程测量设备硬件设备,采用QT跨平台开发软件设计了具有边缘数据交互形式的远程控制系统,其中系统设备端和客户端采用C/S结构进行通信,客户端和云平台服务端采用云存储技术。通过实验证实该系统能够实现快速测量的实时数据处理、云平台高效传输与存储、用户便捷操作与隐私保护、测量数据追溯等功能,系统运行稳定、可靠。

摘要：针对现有起重机吊钩在抬钩和落钩过程中,工作效率低与人工操作危险的问题,提出了一种在远程操作下,可快速响应的自动化吊钩系统。首先,结合模块化设计的思路制定了针对自动化吊钩的吊钩端结构的详细设计流程并给出了完整的结构设计,通过Inventor软件完成了对其的三维建模,同时对动力机构、传动机构等核心部分的设计进行了详细的描述,再利用HyperMesh软件对其中的重要零件进行设计校核和优化,最终得到完整合理的可遥控自动吊钩结构。然后,对自动吊钩的数学模型进行了详细的推导,制定了整体控制流程,完成了控制部分的设计。最后,制造了可遥控自动吊钩样机,对其性能进行了实验验证,证明了设计的可行性。

摘要：针对建筑施工对地面找平机器人的要求,考虑找平施工指标呈现出的多层面、多环节的特点,本文提出一种基于模糊层次分析法评价地面找平机器人设计的新方法。首先,根据找平需求提出四种设计方案,采用层次分析法建立多指标体系的结构模型评价方法;其次,根据问卷专家库数据求出各个层次指标间的权重矩阵,引入模糊评价方法找出各个层次指标间的模糊评价关系;最后,将层次权重矩阵和模糊评价矩阵进行合成运算,得出综合模糊评价向量。本文不仅比较了不同设计方案在同一准则层、不同子准则层的表现排序并分析了结果原因,而且比较了不同设计方案在全部评价指标下的最优解,从而得到最佳结果并设计出地面找平机器人样机。

摘要：在起重机工作时,负载围绕吊装线旋转,存在定位困难的问题,为此,以动量轮为执行机构,提出了一种基于角动量守恒定律的悬挂负载系统姿态控制方法。首先,对悬挂负载系统的机理与结构进行了研究,用欧拉角描述法推导出了系统的运动学方程,并基于角动量守恒定律对系统进行了动力学建模;然后,对系统的稳定性进行了研究,采用比例积分与比例微分(PI+PD)混合控制律,实现了对俯仰方向旋转位置的控制目的;并设计了比例微分(PD)控制律,抑制了外部干扰对俯仰方向旋转产生的摇晃;基于MATLAB的Simulink环境对系统进行了风力扰动下的仿真实验;最后,搭建了样机实验平台,进行了实际过程测试,结合测试结果对仿真结果进行了验证。研究结果表明:所设计控制律有效,位置控制角度误差达到10-2量级;解决了负载旋转定位困难的问题,抑制了外部干扰对俯仰方向旋转所产生的摇晃。

摘要：目前残膜回收作业需要根据实际状况人为地对其破土深度和收膜速度进行反复停车调节，为了提高残膜回收作业的智能化水平和工作效率，对自主研制的弹齿式残膜回收装置进行改进，利用BECKHOFF CX2030控制器及模块和EtherCAT总线接口与GPRS联网，以实现起膜铲自动升降调节、卷膜齿转速在线检测、残膜回收在线视觉反馈和数据传输与监控等功能。通过对智能起膜铲的结构设计、理论分析和试验验证，得到了铲刀的安全倾角为65°～75°，适宜破土深度为20～50mm。智能残膜回收装置的田间试验表明，该装置在机械化回收作业方面是可行的，智能起膜铲的抗扭矩能力、残膜回收率、卸膜率和整机工作效率均表现良好。

摘要：针对在装配式房屋建造过程中,房屋构件及其姿态只能依靠人力才能够准确地调整到目标位置,不仅工作效率低且容易造成人员伤亡的问题。对空间吊装物姿态位置控制进行了研究。将角动量交换原理运用到空间吊装物姿态控制上,通过改变飞轮速度与加速度达到控制空间吊装物绕吊装线水平旋转角度姿态的目的。介绍了飞轮动力系统,推导了整个实验装置的动力学方程和运动学方程。考虑到被控对象吊装物负载经常改变,设计了模糊PID(proportional integral derivative)控制器,使控制效果达到最佳。首先对控制算法进行了Simulink仿真研究,然后在搭建的实验装置上进行了实验。实验结果表明,能够实现空间吊装物姿态位置控制,且模糊PID控制更适合于实际控制。

摘要：针对现代制造业对高精度机床伺服系统的要求,将数据驱动的无模型自适应控制方法应用到直线伺服系统的位置控制中,控制器设计不包括直线伺服系统结构的任何信息,是直接基于动态线性化模型中伪偏导数的估计和预报,而伪偏导数是根据直线电机电压输入和位置输出在线估计的.永磁同步直线电机运动控制系统的实时实验结果表明,在相同条件下,数据驱动的无模型自适应控制方法的位置跟踪误差比PID减小了0.4mm到2.6mm,比神经网络控制时减小了0.2mm到0.5mm.该方法还提高了对负载扰动的鲁棒性.

摘要：本文论述了Ｚ３５摇臂钻床数控改造方案，介绍了机械设计，系统软件设计框图以及数控改造应注意的问题。