结构光栅面扫描三维测量仪的运动控制系统

针对结构光栅面扫描三维测量仪的运动控制系统,提出基于PC和运动控制卡的开放式运动控制方法.该方法以PC作为运动控制的核心处理单元,通过运动控制卡完成整个运动的细节控制,信号采用单路脉冲、差分模式输出,速度模式选用S形保证了步进电机的平滑运动.以Microsoft Visual C 6.0为工具,开发了运动控制系统软件.实践表明,PC 运动控制卡的方法,能够满足测量系统定位精度高、响应速度快的要求,具有一定的指导意义.     

二自由度混合驱动机器实时在线误差补偿实验

针对混合驱动压力机的工作特点，以变结构控制策略为基础，提出基于逆运动学理论的混合驱动压力机运动控制实时在线误差补偿的运动控制方法，并开发控制软件，分别对混合驱动压力机实验机构无载和有载工况的实验结果进行对比．结果表明，滑块理想位移曲线与误差实时在线补偿得到的滑块实际位移曲线吻合度很好，经过误差补偿得到的机构最大拉深位移误差无载时仅为0．9％，而有载时误差为3．1％．说明实时在线误差补偿运动控制理论对混合驱动机构的运动误差补偿是有效的，其控制精度、快速响应和稳定性都达到运动控制的要求．     

移动机器人里程计系统误差的校正方法

为提高系统的定位精度和减小系统误差,针对低运动控制模型精度移动机器人,基于3个主要的系统误差来源——"左右轮子直径的不相等"、"轮距的不确定"和"左右轮子直径实际的平均值与标称平均值不相等"所产生的位置误差和方向误差,提出了校正里程计系统误差的方法,并设计校正实验来校正系统参数——左右轮子的直径和轮距.该校正方法分别考虑了系统误差对机器人直线运动和旋转运动的影响,通过直线运动和旋转运动的实验数据校正系统参数.实验结果表明,校正后的系统参数更接近其实际值,系统误差更小,系统定位精度更高,并且实验简单,容易操作.     

SY-Ⅱ水下机器人-机械手系统的协调运动控制

为减小机械手的运动对水下机器人-机械手系统(UVMS)悬停抓取造成的影响,以SY-Ⅱ型UVMS为平台,针对其系统结构建立了一套基于模型的协调运动控制方法.根据牛顿-欧拉反向递推算法建立了包含因机械手运动引起的耦合力和恢复力的扰动力模型.将全局运动学控制律和基于扰动力模型建立的动力学控制律相结合构造了具体的协调运动控制器,通过该方法对影响机器人姿态的扰动力进行估计和补偿.在SY-Ⅱ型UVMS上进行了协调控制方法与S面控制方法的对比实验,结果表明:相比于S面方法,所构造的协调运动控制方法通过对姿态误差的实时估计和补偿,基本保持了姿态的稳定,证明了该控制方法的优越性.     

模糊PID自整定技术在叶片检测控制系统中的应用

鉴于叶片检测系统对运动控制系统高精度的要求,分析叶片检测系统的运动控制方式。基于IMAC400控制卡研究其PID参数调整原理,设计fuzzy logic的PID自整定算法,比较传统PID与模糊自整定PID的控制性能。实验结果表明:在抛物线响应中,常规PID控制的最大跟随误差为-8.602 9,而模糊自整定PID控制最大跟随误差为-8.492 2。模糊自整定PID技术对运动控制系统的稳定性及精确度均有很大的提升。     

救援机器人模糊PID运动控制的研究与实现

为实现救援机器人运动轨迹的实时精确控制,将模糊PID控制技术应用于其运动控制系统,对模糊PID控制器的三个参数Kp,Ki,Kd进行在线调整。最后,在Matlab／Simulink环境下对其控制效果进行仿真,结果表明,该运动控制系统将传统PID控制的精确性和模糊控制的灵活性,自适应性有机结合起来,有效的克服了运动控制系统的变参数,非线性等因素的影响,使系统输出响应的过渡平稳,系统超调量小,过渡时问短,跟踪性能好,具有较好的动态性能。     

全向移动机器人运动控制系统的研究与实现

利用数字信号处理器为核心控制芯片，以足球机器人为应用对象，进行了三轴全向移动机器人运动控制系统的设计与实现。通过运动学分析，对平移、原地旋转、边平移边转身3种运动方式进行了研究和建模；采用上位机、无线模块、DSP控制模块、指南针等硬件设备搭建硬件系统，实现了各种运动模式。经联机调试，系统运动灵活，定位和姿态精确，可为其他全向移动平台的设计提供理论与实践的借鉴，也可为控制算法的研究提供硬件条件。     

潜艇垂直面运动的解耦控制

针对潜艇的垂直面的运动控制系统在运动中存在严重的耦合问题 ,忽略潜艇运动特性中非线性因素 ,运用解耦控制方法进行垂直面的运动控制 ,将系统分解为两个SISO系统进行潜艇运动特性分析 ,该控制算法可应用于深水及近水面的潜艇运动控制 ,其控制结果良好 .     

潜艇垂直面运动的解耦控制

针对潜艇的垂直面的运动控制系统在运动中存在严重的耦合问题,忽略潜艇运动特性中非线性因素,运用解耦控制方法进行垂直面的运动控制,将系统分解为两个ＳＩＳＯ系统进行潜艇运动特性分析,该控制算法可应用于深水及近水面的潜艇运动控制,其控制结果良好。     

基于模糊自适应PID控制的机器人运动控制仿真研究

通过对机器人运动控制的研究,确立机器人控制系统的运动模型,将运动控制系统的动力特性和控制特性相结合,给出了基于模糊自适应PID控制的机器人控制方法,使机器人能够精确地实现点到点以及任意转角的运动控制。利用Matlab进行仿真实验,结果表明本文所研究的运动控制方法切实可行,能够满足机器人运动控制方面的设计需求,同时也能提高对机器人控制的精度和准确性。     

单轴旋转式捷联惯导系统转位方案

对单轴旋转式捷联惯导系统进行研究,针对系统不隔离载体运动会使常值漂移不能被完全平均而产生较大误差的问题,提出一种新的转位方案.基于旋转式惯导系统的基本原理,对传统的四位置转停方案进行了改进.在不隔离载体运动的情况下,周期性地对载体运动给系统带来的误差进行补偿,从而使系统的精度大大提高,并且降低了系统的复杂程度.对陆用车辆和水上舰艇进行了计算机仿真,结果表明,该方案能够在不隔离载体运动的条件下,抑制因载体运动所产生的常值漂移误差,并对其进行实时补偿.     

共轭运动系统中刚体动力学的研究

共轭运动是机械加工和机械传动中一种最普遍的运动形式。本文讨论了作典型共轭运动的刚体的动力学问题。在讨论中,用向量的回转来描述刚体的定点转动,而描述一般刚体运动的Lagrange坐标取为质心位置向量、刚体瞬时回转轴线以及绕该回转轴线回转的角度,使共轭运动系统的动力学问题的列式变得简单。     

地球上某点处波动式螺线能量场理论和物质的螺线生长机理研究I——太阳系天体相对于地球的波动式螺线运动轨迹分析

根据太阳系天体运动规律,建立以地心为圆心,黄赤道交线为Z轴,Z、Y轴平面为黄道面的直角坐标系。通过单位圆到余弦函数的变换,具体分析太阳系天体对地球相对位置变化。将太阳系天体对地运动分解成其对地心的波动和自转运动,并推导出太阳、月球、七大行星相对于地球的理想波动运动方程,分析太阳系天体对地球的波动式螺线运动,并给出螺线要素,指出实际运动时的修正方法．以从角度的周期性变化描述太阳系天体对地球的位置变化。分析结果表明．太阳系天体对地球的波动、自转和波动式螺线运动轨迹。呈周期性变化;天体相对于地球的螺线运动轨迹与太阳系天体、地球上某参照点间的绝对距离无关,只与太阳系天体的对地心的横向幅度（距离比值）、角度、地球自转角度、黄赤道夹角相关。最后对太阳直射点进行分析,并用计算机模拟五大行星对地球波动运动方程曲线,且对此进行了叠加。叠加结果表明,太阳系天体对地某点波动呈周期性变化,说明文中推导与分析正确。     

地转偏向力的物理学分析

在非惯性参照系中，物体要受到惯性力的作用；证明了在匀速圆周运动的参照系中作相对运动的物体不仅受到惯性离心力的作用，还受到科里奥利力的作用，且Ｆ科＝２ｍ（ｖ×ω）．在地球表面作水平运动的物体受到的地转偏向力，是物体所受科里奥利力在地平面内的分力，其大小ｆ偏＝２ｍｖωｓｉｎΦ，方向与物体运动方向垂直，一般是量级很小的力．     

两类相对转动非线性动力学系统的统一动力学模型及混沌运动

建立了具有广义阻尼力和非线性恢复力的二端面转轴相对转动系统与一类两质量相对转动系统的统一的非线性动力学模型.在弱周期力的条件下,研究了统一系统的混沌运动表现,应用Melnikov方法给出了系统发生混沌的必要条件,并利用倍周期分岔方法,进一步分析了系统的混沌行为.     

转动参照系中的圆锥摆

讨论了在转动参照系中考虑科里奥利力的作用后，圆锥摆运动的轨迹、半径、速度和周期，并与惯性系中的圆锥摆进行了比较，在转动参照后，若摆锤以惯系中锥摆的初速度和半径开始运动，则其轨迹是椭圆，轨迹以一定的周期顺时针方向转动；若分别以惯性系中的初速度和半径开始作圆周运动，则半径和速度都与惯性系中的不同；在摆锤作逆时针和顺时针方向运动时，以上情况也不相同。     

非惯性参考系下中厚板的非线性自由振动分析

基于Hamilton原理,利用Timoshenko-Mindlin板理论建立了非惯性参考系中弹性中厚板在单轴转动下的非线性运动方程。并利用符号代数语言分析了其在多种弹性边界条件下的自由振动情况,结果发现当单轴转动速率小于极限速率时,板的自由振动表现为周期运动,而当单轴转动速率大于其极限速率时,板的自由振动不再为周期运动。     

一种冗余配置的MEMS单轴旋转式惯导系统设计

针对载体运动削弱旋转调制效果这一问题,提出了一种在旋转轴向冗余配置一枚与载体捷联的轴向陀螺,利用其敏感信息为电机提供反旋信息,从而隔离载体轴向运动的方法。利用中低精度MEMS器件,从惯性测量系统结构入手,突破传统旋转调制系统结构限制,设计了可自由旋转的单轴旋转式微惯导系统,并且解决了数据不同步的问题,实现了MIMU的自由旋转,补偿了系统安装误差角,进行了静态与动态导航试验,结果表明,该系统可有效实现旋转调制,在减小微惯导系统测量误差的同时,为后续深入开展旋转调制研究工作提供了硬件基础,具有一定的工程应用价值。     

基于大位阻烯烃的光驱动分子马达——从分子机器到智能材料

分子机器是指在分子级别上能根据外界刺激作出类似机械运动响应的分子.基于大位阻烯烃的光驱动分子马达，在特定波长照射下，碳碳双键可以发生异构，可通过热力学过程控制单向旋转的方向.单向旋转的特殊性是区别于其他光响应分子开关的最重要特征.文章主要介绍分子马达的功能性合成，并简述其在可控分子运动、动态自组装和智能材料方面的研究进展.     

激光共焦扫描显微镜运动控制系统设计

概述了激光共焦扫描显微镜的系统结构,以基于DSP技术的运动控制器构建其运动控制系统,详细介绍基于DSP的运动控制系统的构成.该系统采用工控机 运动控制器的双CPU结构.在软件设计上采用友好的人机界面,把系统任务按实时性和非实时性分别分配给上下位机完成.下位机完成位置控制和速度控控制,上位机实现非实时的多任务功能.