摘要：为了解决一阶大时滞系统的控制难题,提出一种滞后时间削弱的自抗扰控制方法。首先,分析时滞系统中线性自抗扰控制的控制输入与系统反馈在时间轴上的不匹配问题,设计一种新的滞后时间削弱结构;然后,结合自抗扰控制思想,得到滞后时间削弱自抗扰控制的闭环结构,用于一阶大时滞系统,利用频域分析说明该方法的稳定性,并总结参数整定规则;最后,将仿真结果与已有算法所得结果进行比较。研究结果表明:滞后时间削弱自抗扰控制对大时滞过程的参数摄动不敏感,相比较于已有的PI-Smith控制、预估自抗扰控制等算法,滞后时间削弱自抗扰控制可以有效改善一阶大时滞对象的控制效果,具有更好的动态性能和控制鲁棒性。

摘要：由压电陶瓷驱动的柔性微动台在高速精密定位领域占有重要地位,针对引线键合过程焊头会产生过冲对芯片冲击,降低芯片质量的问题,提出了一种基于压电陶瓷驱动的微动台的焊头过冲补偿原理,设计了一种基于弹簧-放大机构复合结构高速高精度微动台。对微动台进行理论分析和有限元分析,结果表明,微动台放大比为4.02倍,一阶固有频率为683.57 Hz,且在动态运动下最大应力满足材料要求。得到施加弹簧的微动平台比没有施加弹簧的微动平台复位速度提高了100μs,证实了弹簧-放大机构复合结构的有效性。最后,搭建实验系统实验,得到平台实际放大倍数为3.6倍,并具有良好的信号跟踪性能。微动台满足高速高精度定位要求。

摘要：针对LED芯片工业化生产中人工目检缺陷检测效率低,速度慢,易疲劳,受主观影响等问题,这里研究设计了一套LED芯片缺陷的快速检测系统,提出了一种分角度多方向快速卷积、分区统计特征量、支持向量机分类的LED芯片缺陷识别算法,基于QT和Opencv开发了一套LED芯片缺陷快速检测与分类系统,搭建LED芯片检测系统的硬件平台,实现LED芯片实时在线缺陷识别和自动分拣。基于研发的LED芯片缺陷快速检测与分拣系统样机,对LED芯片进行了缺陷分拣的测试。

摘要：针对二维视觉测量方式缺乏Z轴深度信息导致手眼标定结果精度不高的问题,提出一种基于3D视觉点云配准的高精度手眼标定方法,搭建了一套单目结构光手眼标定系统,以传统的手眼标定模型为基础,采用最小化点云配准误差算法解算手眼标定矩阵。采用基于矩阵直积参数化方法初步求解手眼标定矩阵并作为初值,构建点云配准误差优化模型,以最小化点云配准误差为代价函数,同时,为保证手眼矩阵中旋转矩阵的正交特性,把代价函数从李群空间变换到李代数空间下,并对李代数空间下的代价函数进行最小二乘法迭代求解,获得最优的手眼标定矩阵。实验结果表明,所提方法具有较好的稳定性和精确性,手眼标定结果满足基于机械臂3D视觉测量的点云配准精度要求。

摘要：宏微复合平台常应用于大行程运动和高精度定位的场合。基于对宏微复合驱动技术的的分析及研究,提出了一种音圈电机与压电陶瓷复合驱动的宏微复合运动平台结构,其中微运动平台采用压电陶瓷驱动和弹簧预紧,具有结构简单、分辨率高、刚度高和响应速度快等优点。针对微运动平台的主动控制问题,考虑压电陶瓷驱动器驱动电路以及滑块与摩擦复合作用的影响,建立微运动平台动态模型。通过微运动平台动态特性的实验研究,分析滑块与摩擦复合作用对微运动平台平稳性的影响。结果表明,该模型可快速缩短平台到达稳定的时间,满足平台精密定位要求。

摘要：降采样是三维点云预处理过程中的重要环节,体素网格法是一种被广泛使用的降采样方法。针对体素网格降采样方法存在着采样点分布不均匀的问题,提出了一种新的体素网格降采样方法。首先对点云建立轴向包围盒,然后以某一个等分距离对包围盒沿x,y,z轴三个方向的边进行等分,使得每一个体素近似为一个正方体,然后计算每一个体素内所有点的重心,并将其作为该体素的采样值。实验结果表明,当点云包围盒在x,y,z轴三个方向的边长相差非常悬殊时,该方法比传统的体素网格法获取的点云分布更均匀,而且该方法的计算效率比传统的体素网格法更高。

摘要：以网格曲面为研究对象,针对其多轴数控加工代码生成的刀具摆角控制问题,研究刀位坐标的刀轴矢量生成方法。基于网格曲面的模型数据存储特征,分析刀位坐标的求取方法与数据特点;研究面向网格曲面多轴加工的刀具摆角控制机理,提出垂直于部件的刀轴矢量直接生成方法;通过刀位坐标与网格顶点连线的夹角计算与判断,快速检索刀位坐标所对应的网格面片,并利用该面片法矢直接生成网格曲面多轴加工的刀轴矢量;借助计算机编程实现网格曲面多轴数控加工的刀轴矢量数据生成,使用UG的CLSF管理器仿真刀路及VERICUT的加工测试,验证所提方法的有效性。测试结果表明,所提方法生成的刀轴矢量可有效驱动多轴加工的摆角控制,实现网格曲面模型的多轴数控加工。

摘要：针对集成电路制造、超精密检测仪器及微机电系统加工制造等领域对大行程、多自由度、高速及高精度运动平台日益迫切的需求,提出一种新型大行程三自由度宏微运动平台。该平台采用直线电动机与压电陶瓷进行宏微双重驱动,采用直线光栅与平面光栅实现双闭环位置反馈与控制。基于该平台结构设计,确定其位置正解方程与位置逆解方程,并列举算例验证。基于ADAMS软件对平台进行运动仿真,分析不同驱动类型与驱动参数对运动平台位移、速度及加速度的影响。最后,针对宏微双重驱动传动的精度问题进行实验研究。结果表明,该平台运动学方程正确有效,具有较好的动态响应性与运动规划性,且该种驱动传动形式满足大行程、高速及高精度的性能要求。