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.     

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。     

脉冲整形器对SHPB波形的影响

利用ANSYS/LS-DYNA程序,采用Lagrange方法,在不同撞击速度下,对紫铜圆柱体脉冲整形器的直径、厚度、杨氏模量和硬化模量对脉冲整形效果的影响进行二维数值模拟,结果表明:若撞击杆撞击速度超过某一限定值时,紫铜脉冲整形器就起不到脉冲整形的目的;脉冲上升沿的最大升时与撞击杆撞击速度无关;脉冲整形器的直径变化显著影响脉冲整形器的整形效果;脉冲整形器的厚度越薄,整形后的脉冲的峰值越高,脉冲的曲率越大,但脉冲整形器厚度的改变基本不影响脉冲上升沿的升时;脉冲整形器的杨氏模量越低,脉冲上升沿的升时越长,而脉冲整形器的硬化模量主要影响脉冲的形状。     

基于复数法的输入整形器的设计与研究

提出了一种新的输入整形器的分析设计方法-复数法.即根据系统残留振荡的特点,用复数表示输入整形器的各脉冲,将输入整形器的运算转化为数学运算,推导出ZV和ZVD整形器的表达式,并对其响应速度和鲁棒性等性能进行了分析.仿真结果验证了按此方法设计的输入整形器确能抑制残留振荡.     

超硬砂轮修整的研究——制动式整形器的理论与实践

超硬砂轮修整的困难,是生产上推广应用的主要障碍之一。本文对制动式整形器进行了理论上的分析,并进行了实验。找出了影响整形效率和整形精度的规律,提出了制动式整形器合理使用的方法和适合的参数。整形器价格低廉,可直接在生产上使用,是一种有效的整形工具。     

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.     

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.     

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.     

脉冲整形器在聚碳酸酯的SHPB试验中的应用

对聚碳酸酯材料进行不同应变率下SHPB试验的动态力学响应的研究,同时采用脉冲整形器技术分析了其尺寸和撞击速度与脉冲波形的影响关系,再应用到SHPB试验中以获得聚碳酸酯试件在试验过程中满足动态应力平衡的条件,以及获得近似恒应变率加载的条件.试验结果表明,聚碳酸酯材料具有应变率敏感效应,并且强度随着应变率的增大而提高.     

平面3-DOF并联手指的计算机控制系统总体设计

针对平面3-DOF并联手指机构的任务要求，对并联机器人分布式计算机控制系统的结构进行了分析，提出了平面3-DOF并联手指的分布式计算机控制系统方案。     

基于卷积技术的线性系统的时域分析

从理论上严格证明线性时不变系统时域分析的核心是卷积,卷积不仅能计算系统冲激响应和零状态响应,也能计算系统零输入响应和全响应.     

基于卷积技术的线性系统的时域分析

从理论上严格证明线性时不变系统时域分析的核心是卷积,卷积不仅能计算系统冲激响应和零状态响应,也能计算系统零输入响应和全响应.     

基于一种半开式滑槽球副的3-PSP并联平台设计

提出在并联机构中应用一种1移动3转动半开式滑槽球副结构,该运动副将1个移动副和1个球副集成为一个复合的运动副,可以缩短并联机构中支链的尺寸链,有助于提高并联机构精度.基于半开式滑槽球副设计了一种3自由度(3-DOF)PSP三轴并联平台,通过对此机构进行的运动分析和支链的精度分析,导出各个支链的逆解方程,同时根据影响支链运动精度的各个因素给出支链系统误差的线性补偿方程,证明此并联机构具有易于控制、运动精度高的优势.     

积分对象的预测函数控制及其性能分析

基于过程脉冲响应设计预测函数控制器,针对积分过程输入端受到干扰后难以跟踪设定值的缺点,运用最优控制思想设计抗干扰控制器,所设计系统具有双自由度的控制结构.所提算法能同时适用于反向响应积分对象和大时间滞后积分对象的控制.仿真实验表明,该方法对过程参数摄动具有良好的鲁棒性及抑制外界干扰的能力.     

一种新型两自由度高速并联机械手的尺度综合

对含被动支链的两自由度平动并联机构的概念设计进行了研究,归纳了被动支链的几种可能构型.运用螺旋理论对被动支链进行自由度分析,进而提出了一种新型高速并联机械手机构,该机械手包含两条主动支链和两条被动支链,其中被动支链用来对动平台的姿态进行约束,并提高机械手的刚度.在进行运动学分析的基础上,以机械手雅克比矩阵条件数在工作空间上的平均值和最大值的加权值为性能指标,对该并联机械手机构进行了尺度综合.研究表明,该两自由度平动并联机械手可与一单自由度进给机构组合,构成一个三自由度平动混联机械手,适用于工业领域的高速拾放操作.     

移动机械手运动学模型及其操作度

对3自由度移动平台以及固定在其上的4自由度机械手组成的差动驱动式移动机械手进行了运动学分析,得出基于雅克比矩阵的统一运动学微分方程,最后对移动机械手及移动平台的可操作性进行了分析,得出了当机械手处于某种构形的时候,移动平台的运动对机械手的操作性无贡献.