摘要：本文研究了一类单输入单输出非线性系统的神经网络自适应区间观测器设计问题.针对由状态和输入所描述的未知非线性函数的界不可测,现有的区间观测器方法并未有效地处理系统含有参数不确定性的未知非线性函数.首先,本文构造两个径向基函数神经网络来逼近未知非线性部分,进而分别估计系统状态的上下界;然后,选择合适的Lyapunov函数,采用网络权值校正和网络误差选择机制确保所设计的误差动态系统有界和非负性,并证明了神经网络自适应区间观测器的稳定性;最后,通过仿真实例验证了所提出的神经网络自适应区间观测器的有效性.

摘要：针对未开放力矩控制接口的一类封闭机器人系统,提出一种基于外环速度补偿的确定学习控制方案.该控制方案考虑机器人受到未知动力学影响,且具有未知内环比例积分(Proportional-integral,PI)速度控制器.首先,利用宽度径向基函数(Radial basis function,RBF)神经网络对封闭机器人的内部未知动态进行逼近,设计外环自适应神经网络速度控制指令.在实现封闭机器人稳定控制的基础上,结合确定学习理论证明了宽度RBF神经网络的学习能力,提出基于确定学习的高精度速度控制指令.该控制方案能够保证被控封闭机器人系统的所有信号最终一致有界且跟踪误差收敛于零的小邻域内.在所提控制方案中,通过引入外环补偿控制思想和宽度神经网络动态增量节点方式,减小了设备计算负荷,提高了速度控制下机器人的运动性能,解决了市场上封闭机器人系统难以设计力矩控制的难题,实现了不同工作任务下的高精度控制.最后数值系统仿真结果和UR5机器人实验结果验证了该方案的有效性.

摘要：基于模块化软件设计原则,设计了智能弧焊电源的系统流程控制程序。在此基础上针对P-GMAW(脉冲型熔化极气体保护焊)的工艺特点及要求,设计了基于一元化的过程控制算法,并采用大步距标定进行优化。对φ0.8 mm及φ1.6 mm的碳钢焊丝在不同电流下进行焊接试验,通过分析电流波形和焊缝成形,获得了不同工艺的理想焊接参数,开发出数字化脉冲MIG焊的一元化参数专家数据库。用所得的参数进行试焊,焊接过程稳定,焊缝成形良好。

摘要：为了快速、敏感、特异地鉴别诊断我国目前流行的禽流感,根据H5、H9亚型禽流感病毒HA基因序列的保守区域设计并合成2对特异性引物,利用这2对引物对H5、H9亚型禽流感病毒的HA基因片段进行二联RT-PCR扩增,并对二联RT-PCR检测方法进行了敏感性及特异性试验。结果表明,这2对引物能特异地扩增H5、H9亚型禽流感病毒HA基因片段,大小分别为490bp和686bp;该检测方法敏感性高,特异性强;初步建立起快速、敏感、特异地鉴别检测H5、H9亚型禽流感病毒的分子诊断方法。

摘要：[目的]探讨经跗骨窦切口3D打印技术辅助钢板内固定在跟骨骨折手术方案设计与实施中的应用方法与价值。[方法]采集2015年11月～2017年5月16例SandersⅡ或Ⅲ型跟骨骨折患者纳入本研究。采集患者的螺旋CT数据,数字化技术协助进行骨折虚拟复位、个性化钢板设计及钉道设计,利用3D打印技术制作钢板预成形模块及钉道导航模块,在模块指导下进行经跗骨窦有限切口钢板内固定术。[结果]随访3～6个月内无切口感染等软组织并发症发生。末次随访时,Maryland评分(86.38±7.38),临床结果评定为优9例,良5例,可2例,优良率为87.50%。16例患者术后B?hler.s角、Gissane.s角恢复理想,均与健侧差异无统计学意义(P>0.05)。术后CT显示钢板及钉道位置与术前计划位置相仿。[结论]采用基于3D打印技术的经跗骨窦切口钢板内固定术治疗SandersⅡ或Ⅲ型跟骨骨折,可有效提高内固定物的匹配与贴合程度,增强内固定效果,同时减少术后切口相关及置入物相关并发症,提高患者术后生活质量。

摘要：针对传统PID控制方法参数固定,在时变的焊接过程中难以获得最优控制效果的不足,提出利用模糊控制思想实现双丝脉冲焊过程PID参数的自适应调节。进行了控制系统总体方案设计,构建了模糊控制器、PID调节器的Simulink仿真模型。结合理论和双丝焊经验进行控制量模糊化处理、量化因子计算、隶属度曲线设计、模糊推理规则设计。利用所设计的控制系统模型进行了仿真试验,试验结果表明,模糊自适应PID控制系统结构简单、反应迅速,鲁棒性和自适应性强,输出电流动静态特性良好。

摘要：针对双丝焊机体积大、通信复杂、协同控制困难的问题,提出基于DSP直接波控的一体化双丝焊机开发思路,设计了主电路、驱动电路、控制系统,构建了输入整流滤波电路、IGBT逆变模块、变压二次整流滤波模块、双丝输出负载模块等主电路仿真模块,构建了完整的主电路仿真模型。通过仿真试验,指导电源主电路设计。最后,利用自行开发的一体化双丝焊机进行了反相波形控制的焊接工艺试验。试验结果表明,反相波形控制可获得较好的焊接效果。

摘要：针对机械导轨式力控系统精度受非线性摩擦影响的问题,本文提出了一种将摩擦扰动转化为弹性扰动的设计方法,解决了摩擦死区和静摩擦力补偿难的问题。具体做法是,将力控执行机构设计成用柔性铰链组连接的框架和工作平台。当驱动力小于摩擦力时,位移由柔性铰链弹性变形产生,消除了摩擦死区。非线性摩擦扰动转化为柔性铰链弹性变形扰动,通过柔性铰链的变形量和变形速率,计算出弹性力和阻尼力进行实时补偿,解决了摩擦力补偿问题。通过实验表明,摩擦扰动转化设计,通过量测补偿,最终将力控精度提高到0.08 N,比原来提高20~50倍,是一般气浮式精度(1 N)的10倍以上,并且保持了电控系统响应快、成本低的优势。

摘要：目的探讨应用CT扫描、计算机辅助设计(computer aided design,CAD)和选择性激光熔化技术(selective laser melting,SLM),并结合有限元分析技术,设计与制造与患者下颌骨高度匹配的纯钛个性化手术钛板,实现无模制造。方法运用CT扫描与Solidworks三维建模软件,构建个性化手术钛板模型,然后导入Ansys Workbench 14有限元分析软件,采用非线性接触方式进行仿真分析,最后将模型导入成型SLM设备中,采用高速扫描振镜,层层循环扫描,熔化钛粉层,成型为纯钛个性化手术钛板。结果下颌骨和手术钛板的最大等效应力分布均匀合理,SLM成型后的纯钛个性化手术钛板精度好、致密度高。结论把CT、CAD、有限元分析与SLM技术相结合,可实现手术钛板的个性化无模制造。

摘要：目的评价3D打印机制作铸造金属导航支架的临床应用效果及其精确性。方法对22例患者的上下颌骨进行锥形束计算机断层扫描(CBCT)得到医学数字影像和通讯(DICOM)数据并导入Simplant软件中,利用软件的导航技术模拟出种植体最佳的植入位置及深度,将数据导入3D设计软件(3Dtool)进行三维重建,利用3D打印机制作种植导航支架,在导航支架的引导下进行精确的种植,术后再次进行CT扫描,术前、术后CT数据进行配准,测量实际种植体与模拟种植体的误差值。结果 22例牙缺失患者中,4例使用黏膜支持种植导板(支抗钉固位式),10例使用牙支持种植导板,8例使用支抗-牙联合支持种植导板。种植导板固位力合适,取戴方便,38枚种植体在完成种植后均获得良好的位置,种植体肩部、根尖部、角度与原设计的误差分别为(1.30±0.25)mm、(1.26±0.21)mm、(2.04±0.54)°。结论通过个性化铸造金属种植导航支架植入人工牙根,可以提高植入位点的精确度,同时导航支架制作周期短、术中视野开阔和冷却效果确定,术后恢复快,患者满意度更高。