基于内嵌式SMA电机的多指手驱动控制系统

提出了嵌入式方法,室温时将多根形状记忆合金丝嵌入液态橡胶中固化成弹性棒,由此构成内嵌式形状记忆合金电机.以结构小巧紧凑、功能完备稳定的人手为模型与目标,直接将内嵌式形状记忆合金电机作为指节,构造多指拟人机械手.阐述了记忆合金机械手的驱动控制系统的构成与实现.对DSP最小系统、加热模块、检测模块进行了设计.进行了软件系统的规划和实现,构建了完整的记忆合金机械手驱动控制系统.对单机阶跃响应以及多机协调运行等内容进行了实验研究.实验表明,单指节响应上升时间约为0.55 s,机械手基本能够按预定轨迹运行.     

基于神经网络的迟滞非线性逆模型

为了补偿迟滞特性对系统的不良影响,提高迟滞非线性系统的控制精度,建立了神经网络迟滞非线性逆模型.由于神经网络不能够直接逼近迟滞逆这种具有记忆性的多映射现象,通过引入一个迟滞逆算子,将多映射的迟滞逆转换成一一映射,然后运用神经网络来逼近这个一一映射从而建立一个基于神经网络的迟滞逆模型.该模型的主要优点是结构简单、精度高,可以在线调整神经网络的权值以适应不同工作条件下的迟滞逆辨识.最后,运用该方法对压电执行器中的迟滞非线性建立了逆模型.     

音圈电机推力迟滞特性研究

为实现音圈电机推力的精确控制,基于Preisach模型对音圈电机的推力迟滞特性进行了建模,构建了音圈电机的推力迟滞逆模型,并设计了开环逆补偿器,对有逆补偿器和无逆补偿器的音圈电机进行了推力特性试验.结果表明,有逆补偿器的音圈电机推力迟滞环明显小于无逆补偿器的音圈电机.且有逆补偿器的音圈电机推力最大绝对误差为0.2 N,相对误差基本维持在3%以内.无逆补偿器的音圈电机推力最大绝对误差达到了0.75 N,相对误差变化较大,补偿后推力绝对误差最大降低了73%.      

类椭圆非线性迟滞隔振系统的动力学模型

应用类椭圆函数建立了非线性迟滞隔振系统的动力学模型，并导出了系统动力学模型的实用表达式.该模型由非线性刚度和非线性阻尼构造而成，模型中各个参数具有明确的物理意义，各阶刚度系数能很好地描述系统中存在的线性和非线性特性，而阻尼函数能很好地描述系统的迟滞和耗能特性.模型中含有待辨识的阻尼成分函数，该函数能反映系统中可能存在的高阶阻尼、粘性阻尼和干摩擦阻尼等各种阻尼成分.由于在模型中将阻尼项表示为位移的函数，因而减少了测量工作量，方便了数值计算.应用动力学模型重构了非线性迟滞隔振系统的恢复力-位移回线，结果表明理论回线与实验回线吻合得很好.     

考虑液压迟滞的汽车主动式稳定杆改进算法

为了实现车辆的主动侧倾控制,针对液压式主动稳定杆(active stabilizer bar,ASB)系统的液压迟滞,提出了一种改进的控制算法。算法先由模糊规则计算出权重系数,再对侧向加速度实测值与估计值进行动态加权处理,并将该加权值用于反侧倾力矩的计算。基于硬件在环(hardware-in-the-loop,HIL)仿真实验平台,在典型工况下进行了实验研究。实验结果表明:改进的控制算法能够补偿液压式ASB系统的液压迟滞,进一步改善了车辆的侧倾稳定性与行驶平顺性。     

油气悬挂囊式蓄能器气体迟滞环特性分析

为了探究囊式蓄能器内氮气的真实气体多变过程及囊式蓄能器特性,利用蓄能器试验平台开展不同频率的正弦激振试验.试验发现迟滞时间是迟滞环开度的主要因素,而激振频率会影响蓄能器的刚度.在此基础上,提出一种基于体积压缩率和迟滞时间的真实气体多变指数模型,并通过试验数据对模型进行验证.结果表明:仿真预测结果与试验数据的最大误差小于...     

一种开关磁阻电机硬件在环仿真模型

基于等效磁路法和空间谐波法,提出了一种开关磁阻电机相电感混合解析模型,并配置于可编程门阵列(FPGA)平台实现硬件在环仿真.该模型以定、转子齿是否交叠为判断条件,分段求解相电感,利用Bezier逼近法构建相电感关于电流和转子位置的连续函数.在相电感模型的基础上,采用后向欧拉和牛顿-拉普逊法获得电机各个时刻的相电流,由高斯求积计算电机的输出转矩.结合FPGA平台并行化、流水线算数处理方式,实现了电机工作状态的实时求解,并建立了相应的硬件在环仿真器.与商用仿真软件仿真结果比较证明,提出的硬件在环仿真模型在满足实时计算的条件下具有极高的计算精度.     

直线超声电机非线性模型辨识

针对直线超声电机具有很强的非线性,理论建模困难,提出采用辨识方法建模. 首先分析了直线超声电机在不同驱动条件下的阶跃响应,提出将直线超声电机速度模型简化为带纯延迟的一阶惯性系统,驱动频率和相位差对电机动态参数的影响转化为所建模型时间常数、系统增益和延时间参数的变化. 然后用最小二乘法辨识出模型参数与驱动频率和相位差之间的函数关系,建立了直线超声电机的调频、调相控制非线性模型,为直线超声电机高精度控制提供了模型依据. 最后,通过比较直线超声电机阶跃响应的实测值与仿真值,验证了所建模型的有效性.     

基于混沌神经网络的压电陶瓷迟滞模型

为解决压电陶瓷迟滞建模问题,提出一种新型的G-S混沌神经网络模型. 该网络由输入层、隐层和输出层构成,在输入层中引入延迟环节,从而使得历史输入能够对当前输入的响应产生影响. 网络的学习过程是一种混沌优化算法,可有效避免普通神经网络的局部极值和假饱和现象的发生. 将该网络应用于纳米定位系统压电陶瓷执行器迟滞建模中,可以降低建模误差,实验结果验证了该方法的有效性.     

基于扩展输入空间的迟滞神经网络模型

针对迟滞的非光滑、多值映射特性进行分析,提出了反映迟滞主要特征的迟滞算子的构造方法,并将迟滞算子引入扩展输入空间,实现了将迟滞的多值映射转换为一一映射,建立了关于迟滞的神经网络模型.避免了对非光滑的迟滞求梯度,获得了简单的模型结构和较高的建模精度.     

多压电驱动器系统迟滞和蠕变前馈补偿控制

压电驱动器具有迟滞和蠕变等非线性特性,影响定位精度和限制系统性能。提出一种同时补偿多个压电驱动器迟滞和蠕变的控制方法。通过基于模型的开环控制补偿实现单个压电驱动器的线性化,将含有多个补偿后线性化压电驱动器的系统视为线性系统,应用叠加原理构建影响系数矩阵描述压电驱动器间的耦合效应。在前馈通路串联影响系数逆矩阵与多个线性化压电驱动器实现系统开环补偿控制。实验结果表明在阶梯形信号作用下,多压电驱动器系统的迟滞和蠕变特性同时显著减小,表明开发的前馈补偿控制方法在准静态应用中是有效可行的。     

压电驱动器的非线性建模

在研究了各种非线性模型的基础上,采用Maxwell迟滞模型建立了压电驱动器的非线性模型,给出了该模型参数的求解准则和方法．实验结果表明,所建立的非线性模型与实际测量结果一致,提出的非线性参数的求解方法简单实用．该模型可用于对驱动器的前馈控制,以达到提高驱动器位移控制精度的目的．     

土水特征曲线的一个滞回模型

分析土水特征曲线滞回模型在非饱和土计算,尤其在非饱和土干湿循环过程计算中的作用.介绍Li的滞回模型并指出该模型存在扫描曲线易于出界的不足.基于Li建模的思路,建立一种新的预测模型,并对其进行修正.修正后的模型可以解决Li滞回模型中存在的问题.通过与试验结果比较,发现该修正模型得出的扫描曲线与试验点吻合较好.     

基于坐标变换的压电陶瓷执行器迟滞非线性模型研究

在实验测量的基础上,基于压电陶瓷执行器位移-电压曲线各升程之间、各回程之间的近似相似性,采用坐标变换方法,建立了压电陶瓷执行器位移-电压之间的迟滞非线性模型。该模型只用第1个升回程的实测值,便可实现对以后任意升回程各点的跟踪;其不仅适用于驱动电压为周期信号的情形,也适用于非周期信号的情形。实验研究了不同的电压驱动过程、驱动电压频率、驱动循环次数、晶片厚度对模型精度的影响。结果表明,当驱动次教不是很高时,模型相对于实测值的误差很小,为2．8％;当驱动次教很高时,模型相对于实测值的误差变大。     

SMA超弹性特性的分段线性化及其结构稳态响应研究

当温度Ｔ〉〉ＴＡＦ时,在ＳＭＡ的加－卸载循环内,应力和应变之间形成无残余变形的迟滞环,这种称之为超弹性的行为在振动被动控制中具有广泛的应用前景。但是,由于材料内部发生的正、逆相变,使得应力、应变、温度以及马氏体百分数之间存在强耦合非线性关系,给分析和计算造成很大的困难。从Ｔａｎａｋａ系列的ＳＭＡ本构关系出发,建立ＳＭＡ超弹性应力和应变之间的分段线性化模型。该模型的本构方程形式简洁、参数确定方便,消     

AMT电动换挡执行机构分析与参数化设计

建立了一种机械自动变速器(AMT)电动选换挡执行机构正向设计方法及设计流程。以实际换挡力的需求为出发点,以国家标准28工况为依据,根据试验所测得的原型车性能参数制定动力性和燃油经济性换挡规律,通过对换挡同步过程和同步力影响因素的分析,以及对电动选换挡执行机构作用过程的运动学和动力学研究,计算出了换挡所需的最大同步力,并在此基础上进行换挡执行机构的参数设计。为机械自动变速器电动换挡执行机构设计以及AMT控制算法的制定提供依据。     

均匀设计在SMA骨料级配设计中的应用

采用均匀设计方法 ,对 SMA混合料骨料级配进行了优化设计。进行了高温车辙试验和低温弯曲试验 ,通过对试验结果回归分析处理 ,得到了关于 SMA最佳骨料级配。     

SMA增强层合板的热屈曲问题的FEM分析

基于Von Kanman的非线性薄板理论和虚功原理,给出了分析SMA纤维增强复合材料板热屈曲及后屈曲的有限元的基本公式,并通过一些数值计算,分析SMA复合材料板的热屈曲和后屈曲问题,研究结果表明,SMA能够抑制复合材料板热屈曲的发生及减小热后屈曲变形。     

嵌入式GIS的数据模型构造方法

分析了桌面GIS数据模型和嵌入式系统的特点,针对嵌入式GIS底图构建了混合式数据模型,空间数据与属性数据之间的联系通过惟一标识号建立,设计了非拓扑的分层分级分格的数据结构．根据底图要素类型的不同分层、地物外接矩形的大小分级及每一级底图坐标,将底图均分为若干个网格,每次显示其中的4个网格．对野外采集的嵌入式GIS空间数据,构建了面向对象的数据模型．实际工程应用表明,GIS运行速度显著提高,解决了嵌入式系统内存不足的问题．     

嵌入式软件系统测试模型的研究与实现

指出嵌入式软件系统测试目前还存在测试需求没有规范化、测试用例执行效率低、测试平台不统一等问题.针对这些不足,通过对嵌入式软件测试技术的研究,以形式化的需求描述、基于数据域的测试用例生成等方法为基础,以系统测试环境为平台,建立了适合嵌入式软件系统测试的模型框架.然后针对模型的各个部分,提出了具体的实现方案.最终将该方案应用于某型号嵌入式软件的系统测试中,保证了测试用例设计的完整性、测试覆盖的全面性、测试度量的准确性,并且大大提高了测试的效率.帮助用户达到软件测试效率提高、成本降低、风险小、所开发的软件产品质量高的目的.