精密位移控制系统及其机械模拟试验方法

本文以丝杠磨床激光反馈控制系统为例,说明位移系统测量和控制原理,以及数学模型、机械模拟动态特性试验装置和校正机构的试验结果。     

一类二自由度并联机器人的动力学分析

为了准确评价机构动态性能,以模态试验为主要内容,采用LMS动态分析系统时并联机器人进行了动力学试验.通过简化模型的模态分析,对样机进行直接的动态性能评估,获得该时变机构的模态参数变换规律.同时分析了该机构在典型位姿处的整体模型的模态,得到影响动平台精度的关键模态,确认了需要改进的结构参数.试验结果可用于改善机构的动力学性能.通过对比分析验证了本研究中提出的试验方法适用于时变模态的试验研究.     

一种变应力波细胞动态张应力试验系统

阐述了膜式变应力波细胞动态张应力试验系统的构成、系统的设计思想以及系统的工作原理,提出了利用密闭液体传递压力,采用DDC控制的两轴联动的空间机构,实现变应力波动态张应力的设计方案:两轴联动的空间机构之一是由交流伺服系统驱动的应力幅值调制盘,其主运动为匀速和变速回转运动,转速可调控;其二是由步进电机带动的液压工作台,通过动态地改变调制盘和液压工作台的相对位置,实现液压缸活塞行程的动态变化.空间机构的调制盘的转动和液压工作台活塞杆相对调制盘的径向移动的运动合成后,形成液压缸变频和变压力幅值的液体压力输出,通过压力微调、多路分压后进一步转换为变频、变应力幅的细胞薄膜张应力.经试验验证:该系统结构简单,成本低廉,工作可靠,调控方便,经济可行.     

镗床控制系统的灰色动态

本文发展了文献[1]、[2]提出的灰色系统与灰色特性的概念,将其引伸和推广为灰色动态,进而提出了灰色动态映射和灰色动态设计映射,从而保证控制系统具有较强的适应性.以此观点设计的同一套控制装置,可以控制容量和参数都相差较大的镗床主轴系统和进给系统,也可以控制两个以上的动态系统.本系统已用于生产实际,并有良好的动态品质.     

模型参考模糊自适应控制的推力矢量电液位置伺服系统

研究推力矢量电液位置伺服系统的模型参考模糊自适应控制.这类系统存在着参数变化和加性扰动,为解决这一类非线性的控制问题,引入模型参考模糊自适应机构,构成模型参考模糊自适应控制(MRFAC).与传统的PID相比,该方法提高了推力矢量电液位置伺服系统阻尼比,改善了系统的动态性能,并且可以有效抑制参数变化及外力扰动,具有很强的鲁棒性.     

负载敏感泵流量控制精度及变量机构节流损耗特性

为了提升负载敏感泵控系统流量控制特性,建立了负载敏感泵控系统动态数学模型及动态仿真模型,并对模型的正确性开展了台架试验验证.以动态模型为依据,着重分析了变量机构关键配合参数对负载敏感泵控系统流量控制精度及变量机构能耗特性的影响规律.研究发现,适当的负载敏感阀及压力切断阀径向配合间隙和负载敏感阀口负遮盖量,不仅有利于提高负载敏感泵控系统的流量控制精度,而且能将变量机构节流损耗控制在较低水平.过大的间隙和负遮盖量设计,不仅会导致变量机构节流损耗大幅增加,而且会导致负载敏感泵控系统的流量控制精度大幅降低.     

波浪运动补偿平台的自适应预报控制模型研究

具有广义升沉运动补偿功能的波浪运动补偿平台可以减少船舶运动对海上作业和设备的影响.该平台系统的液压机构具有非线性和大惯性的特点.为了有效地进行广义升沉运动补偿,本文采用基于等维新息的自适应自回归多步预报算法和非线性PID控制器相结合的控制策略对波浪运动补偿平台液压机构进行控制.益参数随误差变化的非线性PID控制器具有较好的适应性、抗干扰性和鲁棒性,适合波浪运动补偿平台液压机构的控制特点,可以提高控制效果.结合实验获得的船舶甲板控制点的广义升沉位移数据,仿真试验结果表明:采用上述的自适应预报控制策略对波浪运动补偿平台液压机构进行控制能有效地减少平台的广义升沉运动幅值.     

工程车全液压制动系统性能试验台设计

为了对全液压制动系统的动态响应特性及制动压力输出特性进行精确检测,设计了一套由供油、主体、制动器及测控4个模块组成的全液压制动系统性能试验台,为满足充液阀和制动阀高低温试验空间的要求,主体模块的结构布置力求紧凑.另外,基于LabVIEW平台构建了制动系统参数检测与控制模块,并开发了一套制动踏板驱动机构及其反馈控制算法,实现了制动踏板运动过程的编程控制以及相关测试数据的自动化采集处理等功能.实验表明,该试验台可对不同温度和不同工况条件下的制动系统动态响应特性及制动压力输出特性等关键性能进行自动化精确检测.     

机械手动态T-S神经模糊H∞控制器设计

机器人是强耦合的非线性动力学系统.为了设计其控制器,利用动态神经模糊系统对非线性H∞控制问题进行了研究.在传统的T-S神经模糊系统基础上,将延迟反馈和记忆单元引入其中,并针对此网络推导了相应的动态BP训练算法.利用此网络可以有效反映机器人等非线性系统的动态性能,克服了静态神经网络无法有效表示动态系统映射关系的缺点.在此模糊模型的基础上,采用H∞方法研究了系统控制器的设计.最后以倒立摆为例的仿真试验表明此控制器具有良好的鲁棒性.     

一种含放大机构隔振器的动力学特性研究

利用四端铰接杆,提出一种含放大机构的新型隔振器.采用谐波平衡法获得隔振系统动态响应的解析表达式,并分别给出隔振系统的幅频响应、相频响应、绝对位移传递率、等效刚度系数和等效阻尼系数.理论计算结果与常规线性隔振器进行对比,并开展了验证试验.分析并给出系统参数对含放大机构隔振系统动态性能的影响规律.结果表明:与常规线性隔振器相比,在时域范围多频激励条件下含放大机构隔振系统惯性质量的绝对位移传递率幅值得到明显衰减;同样,在频域范围惯性质量的绝对位移传递率幅值也得到显著衰减,且谐振频率略微向高频移动;隔振系统设计参数对隔振性能均有较大影响,通过灵活调整隔振系统各设计参数可以实现不同的隔振目标.      

基于室内照明区域人员定位的探讨

首先根据照明灯的照明光路构建照明模型确定定位区域并且建立定位向量,然后通过对室内照明灯场景的分析,将定位场景分为三大类,在第一类和第二类中分别采用定位向量的方法实现目标的区域定位,在第三类中采用常见的三边定位方法实现对目标的定位,最后针对实际环境对实验结果产生的误差,尝试采用线性最小二乘法精确计算方法进一步优化定位结果。     

汽车照明安全节能新技术

汽车照明系统对汽车安全起到了主动预防作用,无论是白天还是夜晚,汽车外部照明和内饰照明都起到了十分重要的作用,同时考虑节能环保的要求,出现了很多汽车照明安全节能新技术,本文介绍了包括疝气灯、LED灯、光纤照明、智能车灯,还有自适应前照灯系统和前照灯自动调平系统等先进的前照灯安全技术。     

灯光远程监控系统上层软件的设计与实现

以Delphi7和SQL数据库为基础,结合GPRS通信技术设计实现灯光远程监控系统的上层管理软件.该系统软件由主控模块、数据操作模块和通信模块三部分组成,通过与GPRS硬件终端进行通信,可以实现灯光的远程实时监控.该系统软件具有界面友好、稳定可靠、便于维护等特点.     

无线传感的应急照明指示系统

为了适应现代化、大型化建筑消防疏散指示系统的要求,减少实际施工的时面临有线方式布线量大、进行安装和维护困难等缺点,提出将无线传感器网络应用于消防应急照明指示系统中的构想.通过在应急照明灯内部植入无线传感网络芯片CC2430的方式,使上位机软件能够实时的检测系统中各应急照明节点的参数信息和周围环境火灾险情情况,实现火灾预警功能.     

不稳定光照条件下多机器人的视觉系统设计

视觉系统是机器人系统感知外界环境的主要传感器.为了提高系统在不稳定光照条件下的识别准确率和定位精度,提出新的色标设计和根据当前颜色阈值可信度来确定颜色阈值的方法,同时采用数字图像形态学的理论对识别结果进行优化.最后,在“家庭生活支援多机器人系统”中得到了验证.     

教学楼智能照明系统的设计与实现

为达到教学楼照明智能、节能的目的,设计了基于C51单片机的教学楼智能照明系统,包括日光强度测量电路、热释电红外人体测量电路、遥控发送接收电路、数字可调光电子镇流器和灯具及配套的软件。系统以C51为控制核心,通过RS-485通信接口及RS-232／485转接电路完成与PC机通信,实现对每个教室工作状态的监控及工作参数的设置。测试结果表明,系统达到设计技术指标,调光误差低于5％,满足教学楼照明要求.     

采用权重粒子群算法的照明控制

针对传统建筑照明系统中存在不能同时兼顾大面积照明环境舒适性及节能性的两大问题,引入了权重粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO),并将其应用到照明控制系统中;首先通过采用多个传感器采集照度信息,随之将信息输入算法中,通过算法进行优化处理,最后系统自动寻出最优的光通量组合方式;算法可帮助场所内部照度分布均匀,在提升建筑光环境舒适度的同时也可大幅度降低照明损耗,提高能源利用效率;通过DIALux evo软件仿真验证,实验结果表明方案切实可行。     

基于真三维模型的室内定位系统设计

为了解决全球定位系统在大型室内场合无法给出精确定位的问题,设计了一种安卓平台下基于真三维模型的室内定位系统。基于百度地图SDK(software development kit)开发一款室外定位的电子地图软件,用于获取室内场景所在位置,再结合Unity3D游戏引擎将根据室内场景制作比例为1的模型制成可在安卓设备上运行的软件,通过虚拟现实技术及空间位置服务,实现室内定位功能。结果表明:系统具有的功能基本满足用户室内外定位需求,且系统具有定位方法直观、功能服务全面及系统搭建简单等特点,适用于一些大型的室内外公共场合,如商场、机场、博物馆等。     

基于J2ME和GPS模块的手机定位系统设计

利用蓝牙GPS模块,在智能手机上采用J2ME技术实现了手机定位系统.该系统由GPS模块、智能手机和地图服务器三大部分组成.GPS和手机之间采用蓝牙作为通信手段,手机和地图服务器采用Internet作为通信手段.智能手机上用J2ME技术开发定位软件,完成定位、通信和用户交互等功能.本文详细叙述了系统框图、工作原理和软件设计方法.     

深海LED照明灯技术综述

以国内外深海发光二极管(LED)照明灯的研究为主要对象,试图理清现有的国内外深海LED照明灯研究的发展过程和成果.整理出现有深海LED照明的关键技术,总结深海LED照明技术研究的热点和难点,以及该技术将来的发展趋势,并对现有的国内外技术做出初步的定位和分析,为进一步研究提供参考依据.