运用转矩星形图分析直线步进电动机的步进运动

在旋转步进电动机的步进运动分析中,转矩星形图是一种比较有效的工具.直线步进电动机可以看成是由旋转步进电动机演变而成的,因此借鉴旋转步进电动机的分析方法,引入转矩星形图,简明直观地分析计算了各种供电方式下,直线步进电动机步进运动时的动子齿运动和电磁力变化情况以及静态定位误差.     

The mechanism of HIT/DLR prosthetic hand

A multi-sensory five-fingered prosthetic hand has been designed on the basis of underactuated mechanism and coupling principle. The hand is much similar to the adult hand. Three motors actuate the thumb, the index finger and the other three fingers each. The hand comprises 13 joints. Actuated by a motor, the thumb can move along a conic surface, which is superior in appearance. Driven by another motor with springs as transmission elements, the mid finger, ring finger and little finger can envelop objects with complex shape. The sensory system and the appearance design are introduced. It was verified by experiments that the hand has strong capacity of self adaptation and can accomplish accurate and powerful grasp for objects with complex shape.     

具有触滑觉功能的肌电假手

研制了一种可以感知触滑觉的智能假手.传感器采用有机压电(PVDF)材料为敏感元件,在传感器外表面贴有点阵状结构的橡胶表皮.当假手接触到物体时,传感器产生一个阶跃响应;当物体滑动时,导致点阵状结构表皮振动,产生交变的滑动响应信号.这样传感器可以检测并判断出触觉和滑觉信号.这种利用交变压电信号来判断滑动的方法,简单易行,反馈实时性高.实验表明,安装有这种传感器的假手可以安全地握取易碎或者比较柔软的物体,克服了传统假手的弊端,提高了仿生性能.     

神经假肢手的感知反馈重建技术及应用

 重建假肢手的感知反馈功能是当前神经康复工程的重大挑战之一。从触觉感知的神经基础、重建技术分类及其应用等方面，综述了神经假肢手人机交互技术的进展。功能性电刺激是常用的神经调控技术，可用于刺激大脑皮层、外周神经及皮肤感受器等，达到重建感知功能的目的，并已取得一些重大技术突破和临床应用。基于诱发指感的表面电刺激技术可形成一种非侵入神经接口，结合神经移植再造感知功能，有很好的应用前景。关键词神经假肢手；感知反馈技术；电刺激     

具有参数不确定性的欠驱动四旋翼无人飞行器的非线性控制器设计(英文)

针对具有参数不确定性的欠驱动四旋翼无人飞行器,设计了一种非线性飞行控制器.该控制器主要采用非线性鲁棒以及在线参数估计算法.利用基于李亚普诺夫稳定性分析方法,证明了这种控制器可以使四旋翼无人飞行器的x,y,z方向的位移跟踪参考轨迹,偏航角ψ稳定到任意点,并且达到全局最终稳定的控制效果.同时相对于一般的滑模控制算法,本文提出的控制器消除了颤振现象.数值仿真结果表明,本文提出的控制设计具有良好的控制效果.     

基于FPGA的步进电动机平滑运行设计

用现场可编程门阵列（FPGA）实现步进电机平滑运行．设计了基于FPGA的步进电机平滑运行系统框图和具体电路．仿真及实际运行效果表明，系统具有较好的性能和一定的实用价值．     

基于STM32的步进电机转速控制实验设计

STM32包含Cortex-M3内核,具有低功耗,丰富片内外设,处理速度快等特点,典型应用于数据采集处理系统。文章介绍了一种基于STM32的步进电机转速控制实验设计。与传统的单片机电机控制相比,它具有处理速度快,功能完善等优点。STM32根据送入的传感器信号操控电机运转,并显示电机工作状态。文章给出了具体的实验电路的硬件设计及软件设计流程,并给出部分实验说明。经实践证明该实验系统稳定可靠,具有较好的实验教学效果。     

步进电机细分驱动技术综述

阐述了步进电机的细分驱动原理。介绍了单片机控制的放大型、斩波式、脉宽调制式等步进电机细分驱动电路的结构和控制原理,指出了各种驱动电路的应用场合和对小进电机细分驱动的相电流控制策略。     

步进电机的微机控制方法与高速特性分析

讨论了步进电机的微机控制方法,着重分析了直线步进电机的高速运行特性,给出了相关的程序。     

步进电机在柴油机VGT控制中的应用

采用可变几何涡轮增压器(VGT)是改善增压柴油机低工况的有效方法.在此,介绍了一种以STC89C52单片机为核心,输入采用光电隔离,输出采用集成驱动芯片,对步进电机进行控制的方法,实现对VGT的控制.试验表明,设计方案是可行的,具有一定的实用价值.     

Optimal motion planning of an underactuated spacecraft using wavelet approximate method

An optimal motion planning scheme using wavelet approximation is proposed for an underactuated spacecraft. The motion planning of an underactuated spacecraft can be formulated as an optimal control of a drift-free system. A cost functional is used to incorporate the control energy and the final state errors. The motion planning is to determine control inputs to minimize the cost functional. Using the method of wavelet, one can transform an infinite-dimensional optimal control problem to a finite-dimensional one and use Gauss-Newton algorithm to solve it for a feasible trajectory which satisfies nonholonomic constraints. The proposed scheme has been applied to a rigid spacecraft with two momentum wheels. The numerical simulation results indicate that optimal control with wavelet approximation is an effective approach to steering an underactuated spacecraft system from the initial configuration to the final configuration.     

基于复合神经网络的感应电机直接转矩控制

提出了一种基于复合神经网络的直接转矩控制器算法,分别对该神经网络控制器各组成部分的结构进行了设计.网络采用固定值和离线训练2种策略获取网络参数,训练样本数少,训练时间短.采用复合网络结构使得直接转矩控制器的数字实现变得容易,充分利用网络的并行处理特性,使得计算时间缩短,响应速度变快.在Matlab/Simulink中结合神经网络工具箱建立了其仿真模型,仿真结果证明了设计的控制器具有可行性、有效性.     

PLC控制的步进电机频率曲线优化技术研究

PLC(Programmable Logic Controller)控制步进电机在许多工业控制中应用广泛,本文介绍了PLC通过发送脉冲和方向信号给步进电机的驱动器,由驱动器来控制步进电机工作的原理.并研究了步进电机的频率曲线,分析总结出用PLC控制步进电机使运动小车的运行速度最优化,并在中药自动配药系统中以实验数据证明了步进电机在PLC控制下的频率曲线优化的可行性.     

异步电动机直接转矩控制低速运行的仿真研究

介绍了异步电动机直接转矩控制系统的基本结构和原理，在此基础上分析了低速运行时的圆形磁链控制方法，采用异步电动机α—β坐标系下的数学模型，按照磁链的圆形控制方法，基于MATIAB6．5／Sirnulink5．0构建了仿真模型，给出了仿真结果及分析．仿真结果验证了该模型的正确性和该控制方法的有效性．     

HIT/DLR多指手稳定抓取的控制策略

提出了一种新的多指灵巧手实现稳定抓取的位置/力矩控制策略.该策略基于阻抗控制的思想,在力矩控制器的基础上引入位置控制信息,并利用观测器对手指的控制模式进行切换.可以分别实现自由空间中的位置轨迹跟踪和约束空间中的精确力跟踪.虽然控制模式及输入信号在自由空间和约束空间有所改变,但核心的控制器都为同一个力矩控制器,可以保证过渡过程的平稳性,实现了多指手对物体实施精确的抓取.实验结果证明了该控制策略的有效性和可行性.     

新型异步电动机直接转矩控制系统仿真

针对基于直接转矩控制的异步电动机运行时存在较大的电流及转矩脉动问题,提出一种用新型逆变器减小转矩和电流脉动的方法,在原有普通逆变器的基础上增加一个Boost电路,使逆变器有三种不同的输出电压,形成十二电压矢量,定子磁链轨迹更接近圆形。仿真结果表明：改进后系统使逆变器开关频率减小,损耗降低,转矩有明显的改善。     

基于时间缩放轨迹规划的水平3R欠驱动机械臂的滑模控制

本文以水平运动的3R欠驱动机械臂为研究对象,在关节空间研究其位置控制.本文详细介绍了时间缩放方法,并用该方法进行了运动规划.最后采用基于趋近律的滑模控制,以主动关节1、2与被动关节3之间的耦合关系为理论基础,实现对关节3的运动控制,使机械臂运动到要求位姿.文章还进行基于Matlab的数值仿真验证了方法的有效性.     

平面欠驱动两杆柔性机械臂的全局稳定控制

针对平面欠驱动两杆柔性机械臂,该文提出一种新的控制策略,实现了机械臂的全局稳定控制目标。首先,为机械臂系统引入一个同胚坐标变换,将其变换为一个结构简单的新系统;然后,将新系统分离为线性和非线性2个部分,利用等价输入干扰的概念为新系统设计控制器,以实现新系统的全局稳定控制目标,并通过坐标变换的同胚性使原机械臂系统的全局稳定控制问题得以解决。该文所提控制方法仅需利用机械臂的位置量信息设计控制器,这不仅能降低控制系统成本,而且还能有效避免速度噪音对控制性能的影响。数值仿真结果显示,所提的控制策略在机械臂系统的稳定运动过程及稳定时间等性能方面,均能达到令人满意的控制效果。     

具有直流励磁的开关磁阻电机解析模型

建立了具有直流励磁的开关磁阻电机(SRDC电机)的采用正弦波双极性激励时的dq模型,对其转矩产生机理和转矩控制方法进行了深入分析,发现SRDC电机存在导致d轴和q轴互感的正交磁耦合现象,而正交磁耦合正是造成SRDC电机在采用矢量控制时仍存在转矩脉动的原因.分析表明,SRDC电机的转矩包括平均转矩和脉动分量两部分,其平均转矩与直流励磁磁链和q轴电流的乘积成正比;其转矩的脉动分量是随转子位置角变化的三次谐波,平均值为0.因此,id=0矢量控制是SRDC电机的最佳控制模式.     

开关磁阻电机电动轮驱动系统

基于汽车动力学的分析,提出了电动轮驱动系统应遵循的控制原则即输出转矩闭环控制;比较了目前常用的开关磁阻电机转矩控制策略,并提出了新的控制方案.该方案通过放置辅助检测绕组和采用硬件积分器,对电机绕组磁链进行实时检测;结合绕组电流进行转矩估算,经过转矩误差PID反馈控制,实现电机输出转矩对转矩给定指令的跟踪.建立了实际的转矩闭环控制系统并进行了实验研究.实测得到的电机输出特性证明了所提出的控制策略的正确性.