摘要：根据交流伺服驱动系统的等效电路模型,建立了由伺服驱动电机到卷扬机的机电系统的动态模型。在该模型中不但考虑了摩擦非线性环节的影响,而且还考虑了未建模动态等干扰的影响。在此基础上,进一步针对该交流伺服驱动系统,设计了一种模糊滑模控制方法。这种方法通过分阶段地加入指数趋近控制来加快系统响应,同时利用模糊控制器实时调整滑模控制的趋近律参数,不仅保证了控制系统的快速性和鲁棒性,而且有效地削弱了滑模控制的颤动。另外,该控制方案设计简单,便于工程应用。实例数值计算表明,这种控制方法能够获得良好的控制精度和较强的鲁棒性。

摘要：针对金属管道机器人跟踪定位问题,提出了一种改进的自适应无线电磁定位方法,在未知管道几何尺寸和周围环境电磁参数的情况下实现了管道内机器人的三维定位。首先,通过磁偶极子模型分析了管道外极低频电磁场分布规律。其次,建立了六传感器接收天线的自适应定位模型,设计了电磁发射和接收电路,基于该模型推导出了含有6个未知数的非线性方程组,并分别采用3种算法对其进行了仿真分析。最后,分别对不同壁厚及不同埋藏深度管道进行了试验研究。试验结果表明,在管道壁厚为5.74mm,埋藏深度为0.8～2m的情况下,总位置误差的平均值小于18.7cm,即比原模型减少了3.4cm,满足机器人实际工作中的定位需要。

摘要：针对工业六自由度焊接机器人轨迹规划难度大、控制精度低的问题,提出了一种迭代与短直线逼近相结合的方法。首先,对焊接机器人进行虚拟样机设计和运动学建模。其次,利用迭代法求解直线轨迹运动学逆解,在直线轨迹求解基础上结合短直线逼近原理设计了机器人圆轨迹和B样条曲线的算法,最后,基于matlab仿真平台,得出不同步长对应轨迹控制精度的大小。结果表明,该方法可对六自由度机器人运动学逆解问题进行合理的数值求解,为焊接机器人进一步的运动控制研究提供了理论依据。

摘要：为实现柔索在连续变向过程中的高精度导向以及柔索姿态、张力的实时检测,提出了一种基于可连续变向柔索的多功能模块化柔索导向装置及其检测方法。在柔索导向装置中添加了球铰式漏斗形导向管道,在对单根柔索进行了运动学和静力学分析的基础上,给出了该装置导向的整个运作过程和柔索张力检测原理。为了验证整个装置的有效性,借助三自由度柔索并联实验平台,进行了仿真和实验。结果表明:该多功能模块化柔索导向装置具有良好的动态导向性,柔索姿态和张力的实时检测数值也具有一定的精确性和稳定性。

摘要：针对人体腰部的步态康复训练,设计了一种柔索气动肌肉混合驱动腰部康复机器人。通过对人体躯干在步态时运动状态的分析,确定康复机器人的基本功能要求。据此对康复机器人进行机械结构设计,使用双并联机构分别对人体腰部和下肢进行牵引驱动,并且采用柔性驱动,综合气动肌肉和柔索的驱动特点,不仅增加了康复机器人的适应性,还防止了受训人在训练过程中受到强迫性伤害。为验证机构的上述特点,使用封闭矢量环法计算了位姿逆解,并建立了速度雅可比矩阵。建立了考虑人体尺寸的康复机器人运动学模型和气动肌肉组件动力学模型,数值仿真得出步态时柔索、气动肌肉运动学性能以及气动肌肉组件力输出变化规律曲线,验证了机构的有效性。

摘要：针对低噪声单元(LNB)温度控制系统的非线性,时变性,大滞后等特点,采用PID NN控制策略来实现温度控制,并且给出了DSP控制实现的具体方案。实验结果表明,该电路简单可靠,运行稳定;对于低噪声单元的温度控制,与普通PID控制器相比,PID NN参数自适应算法具有较好的控制性能和较强的鲁棒性。

摘要：针对当前大型钻井垂直调整技术有限的状况,设计了一种适用于垂直钻井条件下的12输入6自由度并联调整装备。该装备机构具有6个结构对称的冗余支链,每个支链由复合转动副和复合球副组成,复合转动副与复合球副间通过两个移动副连接。基于ANSYS软件对机构进行模态分析,得到动平台前6阶频率分布和模态振型,以及动平台沿着X、Y、Z方向的位移频响。结果表明,动平台对46Hz频率的外力最为敏感。此外,采用三维搜索法确定了6自由度平台的工作空间,对分析参数对整个机构的影响关系及优化参数具有借鉴意义。

摘要：针对常规混合驱动柔索并联机构不能缠绕且工作空间较小的问题,提出了一种可缠绕混合驱动柔索并联机构。首先,确定了此并联机构的虚拟样机结构;然后,对结构的动力学进行了整体分析,基于拉格朗日方程,建立了系统动力学模型;最后,结合具体实例,利用Simulink软件对机构的工作情况进行仿真。结果表明,可缠绕柔索并联机构设计合理,输入参量可以根据系统要求实时变化,并且能够得到足够大的工作空间,为可缠绕混合驱动柔索并联机构的进一步物理样机研究提供了理论依据。

摘要：随着起重吊装设备向超重型和大跨度发展,多起重机协同吊装成为更优选择,但由于其协同性高、操作复杂,单台起重机受力变化大,十分容易倾翻,从而严重影响吊装作业的安全性。设计一种多起重机协同吊装联接装置,可以有效地提高多起重机系统的稳定性。利用ADAMS软件建立多起重机吊装的虚拟样机,并对其工作过程进行仿真,获得安装联接装置前后起重机受侧向力变化曲线,据此分析联接装置对于改善多起重机吊装稳定性的作用。结果表明,安装此联接装置有效地改善了多起重机系统中单台起重机受到的侧向力,同时使各起重机支腿间受力均衡。因此可以得出,该装置可以有效增加多起重机系统在起重过程中的动态稳定性,这样对提高起重效率,保障操作人员人身安全方面起到重要作用。

摘要：针对减振控制装置中高频振动信号的采集问题,本文设计了一种基于CPLD为核心控制电路的高速数据采集系统。该信号采集过程是由硬件电路控制,并实时将转换数据存储起来,信号转换后进而由计算机处理采集到的数据。实验结果表明,该电路能够准确有效地进行A/D数据采集。