EI输入整形器的设计方法研究

采用极不灵敏法来设计极不灵敏输入整形器,在Singhose提出的极不灵敏法基础上,完成了对无阻尼系统多峰极不灵敏输入整形器的推导过程,仿真结果表明用此方法设计的输入整形器能有效地抑制残留振荡,且较之ZV和ZVD整形器,其鲁棒性得到进一步的改善,但这种鲁棒性的改善是以牺牲响应速度为代价的.     

输入整形器抑制残留振荡的研究

输入整形是一种用来抑制柔性结构系统残留振荡的前馈技术，本文研究了ZV和ZVD两种输入整形器，仿真结果证明其有效性。     

基于输入整形的线性二次型调节器及其应用

针对桥式起重机这一类不完全控制系统,提出了一种新的混合控制方案,有机地结合了鲁棒输入整形技术以及线形二次型调节器(LQR).该方案中,结合起重机模型的特点,采用LQR控制器来同时实现小车的定位以及消除负载的残留振荡.输入整形技术采用频域的零点配置方法设计多峰鲁棒输入整形器用来进一步减小负载的瞬时振荡,保障安全作业;所设计的混合方案在结构上简单实用,适合实际应用.仿真结果证明了该方案的良好性能.和基本的LQR控制进行比较,该方案可同时实现小车的定位以及消除负载的残留振荡,并可有效地减小负载的瞬时振荡,体现了良好的综合性能.     

用于机器人末端残余振动控制的控制误差优化输入整形器

针对工业机器人关节柔性引起的末端执行器残余振动问题,提出一种基于控制误差优化输入整形器的振动控制算法。该算法结合零振动二阶微分输入整形器(ZVDD)方程和系统响应时滞时间方程,构建了关于整形器脉冲幅值参数的线性约束方程组;以整形后末端运动过程控制误差和定位误差为优化目标,建立了控制误差代价函数;利用拉格朗日乘子法解出脉冲幅值参数的表达式并进行迭代运算求得最优解;采用预测路径规划来补偿系统时滞时间。实验结果表明:所设计的控制误差优化输入整形器能将机器人J5轴末端残余振动加速度减少至整形前的11.7%,与ZVDD输入整形器相比能减少系统响应时滞时间约88%和最大过程控制误差约60.3%,与CEM输入整形器相比能减少定位误差约53.7%。该算法可以在有效抑制残余振动的基础上,减小传统输入整形器引起的系统响应时滞时间、末端运动过程控制误差和定位误差,对提高工业机器人的定位速度和精度具有一定的参考意义。     

基于时间优化的多模态输入整形法抑制柔性系统的振动

多模态输入整形器能够很好地抑制多模态系统的残余振动,而且通过时间优化能够减少系统响应的时间延迟.介绍了两种基于时间优化的多模态输入整形器:多模态部分和负脉冲输入整形器与多模态单位幅度负脉冲输入整形器.构建了一种三自由度柔性机器人的两模态部分和负脉冲与单位幅度负脉冲输入整形器.通过数字仿真,这两种输入整形器在有效抑制机器人残余振动的同时减少了系统响应的时间延迟,且两模态单位幅度负脉冲输入整形器能够改善系统减振的效果.     

基于负脉冲输入整形法抑制一种3自由度并联机器人的振动

为了获得快速、准确的系统运动响应,设计了负脉冲输入整形器.介绍了一个3自由度并联机器人系统,以及系统模型和动态方程.给出了含有负脉冲的ZV,ZVD,EI输入整形器的构造方法,并应用到这个3自由度机器人系统.从减少系统响应的时间延迟、鲁棒性等方面对负脉冲整形器进行研究,并与正脉冲输入整形器进行了对比.数字仿真的结果证明负脉冲输入整形器能够在抑制残余振动的同时减少系统响应的时间延迟.     

基于网络演算的有损分形整形器及性能模型

随着Internet的不断演化和发展,它已成为一个开放的复杂巨系统,为改善Internet复杂网络流量自相似等突发特征给网络性能带来的影响,提出了一种适合自相似等突发流量的有损分形整形器的一般数学模型,证明了分形到达约束受限于原始到达曲线,推导并得出了有损分形整形器的输出特性与输入流量的自相似特征参数以及分形整形曲线之间的关系,分析了有损分形整形器的队列长度与延迟等性能,讨论了有损分形整形器的引入对网络端到端延迟、数据丢失总数以及平均丢失率等性能的影响,分别得到了上述各性能指标上界与流量自相似参数的关系,给出了在允许最大平均丢失率的情况下的最小缓存容量.这对于基于分形整形器的拥塞控制策略和流量控制方案的评价,以及分形整形器自身参数的设计是具有参考作用.     

基于网络演算的有损分形整形器及其性能模型

为改善Internet流量自相似等突发特征给网络性能带来的影响,提出了一种适合自相似突发流量的有损分形整形器的数学模型,分析了有损分形整形器的队列长度与延迟等性能,讨论了有损分形整形器的引入对端到端延迟、数据丢失总数以及平均包丢失率等的影响,得到了各性能指标上界与流量自相似参数的关系,给出了允许最大平均包丢失率下的最小缓存容量.这对基于分形整形器的拥塞和流量控制策略的评价、分形整形器自身参数的设计具有参考作用.     

缓冲区有限流量整形器性能参数的最小加代数表示

针对目前在流量整形器建模中将整形器视为无限缓存设备的缺陷,基于网络演算,使用最小加代数建立了有限缓冲区的流量整形器(FSS)模型,获得了FSS的分组时延和分组丢失与预留缓存空间的关系,给出了FSS性能参数的最小加代数表示.研究结果表明:当贪心整形器的服务曲线大于业务流的到达曲线时,整形器的引入不会额外增加业务流丢失的分组数,而整形器的缓冲特性能够减少网络中业务流丢失的分组数;在给定目标服务质量参数的前提下,相关结论可用于确定资源预留的上界,以改进网络的规划与设计.     

关于复数教学的几点思考

随着实数向复数的扩张,数的概念、几何意义及运算都变得更加抽象.如何加强感性认识,关键在于如何实现从实数到复数的认识迁移和提升.通过复数概念及运算中几个知识点分析了复数与实数的联系与区别,加深对复数概念的理解,促进复数的运算和解题能力的提高.     

柔性系统的混合时滞滤波器设计

将系统频率或阻尼变化的分布函数引入时滞滤波器的设计中,得到一种期望残留振荡最小、能够适应参数绵最优滤波器,并与传统滤波器的鲁棒性和时滞长度进行了比较,通过插值的方法来设计混合时滞滤波器,能够很方便地得到近似最优滤波器,大大减少了计算量,将所设计的时滞滤波器应用到柔性机械臂末端残留振动的控制系统中,实验结果表明,残留振动最小的混合时滞滤波器与最优时滞滤波器的控制效果基本相同,从而得到了一种用比较简单的设计方法得到性能较好的时滞滤波器的有效途径。     

应用非圆齿轮均化牛头刨刀工作速度的研究

非圆齿轮与连杆机构组合应用可以简洁、紧凑的机构型式实现牛头刨床工作速度均化,以减少与刨刀运动特性密切相关的惯性力、过大的加速度造成的冲击、振动与噪音,通过对牛头刨床机构的运动分析以及对具有匀速运动创刀工作速度曲线拟合方程,建立了非圆齿轮传动比关系式,提出了按给定运动规律设计非圆齿轮与连杆机构组中非圆齿轮节曲线的设计方法。     

基于输入整形的桥式起重机组合滑模控制

考虑桥式起重机载荷的垂直运动速度,提出一种新的基于输入整形的组合滑模控制方法。结合输入整形前馈控制和滑模反馈控制的优点,设计组合滑模控制器控制小车位移和负载摆角,利用输入整形进一步抑制负载的残留振荡,采用Lyapunov方法证明了系统的稳定性,实现了起重机小车的精确定位和负载的消摆,对外部干扰具有很强的鲁棒性,控制性能得到了改善。仿真结果表明了方案的有效性和可行性。     

基于多注意力机制的端到端滚动轴承故障诊断方法

针对传统滚动轴承故障诊断中复杂的特征提取问题，利用深层残差网络能够增强诊断模型非线性表征能力的特点，通过引入通道注意力与空间注意力机制，提出一种基于多注意力机制端到端的滚动轴承智能故障诊断方法。首先，通过原始振动加速度信号经过积分运算得到速度和位移；然后，将3者组合成具有特征增强的图像，输入至结合了多注意力机制的深层残差网络实现特征提取；最后，利用多分类函数完成滚动轴承故障分类。在本地实验室轴承数据集上进行了验证，结果表明，所提方法的诊断准确率达到了97.50%。验证了基于多注意力机制端到端的滚动轴承智能故障诊断方法的可行性和有效性，可为滚动轴承的精确故障诊断提供支持。