基于神经网络及综合电机特性的柔性关节空间机器人全阶滑模控制

研究了载体位置、姿态均不受控的自由漂浮柔性关节空间机器人机械臂轨迹跟踪及关节柔性振动主动抑制问题,利用系统动量、动量矩守恒关系及第二类Lagrange法,并综合考虑关节驱动电机特性,导出了其全系统动力学模型;然后基于奇异摄动理论将该动力学模型分解为描述机械臂刚性运动的慢变子系统及描述关节柔性振动的快变子系统,并结合关节电机输出力矩与电枢电流的关系,将对控制力矩的设计转化为对电流控制的设计。之后,针对关节柔性振动快变子系统,采用速度差值反馈控制方案对其进行了振动主动抑制;针对机械臂刚性运动慢变子系统,则基于RBF神经网络提出了一种全阶滑模控制方案;其中RBF神经网络用于逼近由系统不确定参数带来的未知非线性项,全阶滑模控制方案的引入在于使控制系统在兼备传统滑模控制方案鲁棒性强特点的同时,还能克服抖振问题。最后,系统数值仿真结果说明了所提方案的有效性。     

面向飞机柔性装配的航空制孔实验平台

自动钻铆技术是新一代飞机数字化柔性装配研制的关键技术之一。随着我国ARJ21和C919大飞机的研制,将钻铆技术和智能机器人控制相结合,解决低成本、柔性且满足高质量制孔要求的柔性轨道航空制孔问题的需求越来越迫切。为了使学生能够了解飞机自动钻铆与机器人机构和控制的原理及基本设计方法,设计并实现了基于柔性轨道的航空制孔实验平台。本文主要介绍了实验平台的硬件环境、软件控制框架、机器人控制的设计流程和实验测试方法。该实验平台在实验教学中取得了良好的效果,通过提出自动钻铆与机器人智能控制的实验契合点,在一定程度上提升了飞机装配中的自动制孔的教学水平,有助于培养具有良好自动制孔机器人开发能力的复合型人才。     

20世纪刚性管理与柔性管理发展的对比

近百年来 ,刚性管理与柔性管理此消彼长而又渗透、融合 ,最终成为一个有机的整体。刚性管理构成了管理的骨架 ,柔性管理则构成了管理的血肉。从管理的计划、组织、领导、控制等职能来看 ,刚性管理与柔性管理是管理中各有侧重的两个方面 ,两者互有长短 ,互为补充。管理的最高境界是实现刚柔相济 ,体现在管理的目的应追求“双赢”或者“四满意” ;管理的方法应体现刚与柔有机地契合 ;管理的范围应涉及组织内所有的要素 ;管理结果应带来高士气和高效率。     

基于遗传算法的柔性车间调度优化

针对传统作业车间调度问题有加工设备功能单一、加工工序对应设备固定的特点,提出了一种新型混合改进的遗传算法进行求解优化。首先,采用一种新的编码思想构建双层染色体编码结构,强化初始种群质量,提高种群的多样性;并给出了相应的选择操作设计,交叉操作采用单段交叉、两段交叉和三段交叉机制,改善算法全局搜索能力,变异操作引入了种群分割的思想,按照适应度将种群分割成两部分,并赋予不同的变异概率,实行两种变异机制,以提高算法的局部搜索能力;添加了新的检查操作以增强优化过程的可行性。最后采用MATLAB编程,通过一个6个工件,每工件6道工序的应用实例进行测试,验证了该方法切实可行,有效。     

运动监测装置对柔性立管整体性能的影响

针对服务于我国南海某FPSO采油平台的9.25英寸柔性立管,根据南海海域实测的海洋环境条件,基于专业的海洋工程软件orcaflex,对该柔性立管进行了整体性能有限元计算,分析了不同波浪方向下,立管运动监测装置质量以及安装位置对立管整体性能的影响。结果表明,波浪方向、立管运动监测装置的质量及其安装位置对立管的整体性能均具有一定的影响,其中,波浪方向主要对立管最大张力值影响较大,而立管运动监测装置的质量及安装位置对立管最小曲率半径和最大张力值影响均比较明显。     

非线性挠性结构的神经网络变结构控制

针对非线性挠性结构的模态截断 ,模型不精确与不确定性 ,以及非线性特性 ,采用了神经网络与变结构相结合的控制方法 ,针对线性化部分设计变结构控制器 ,把模型不确定性以及非线性部分作为干扰 ,用神经网络辨识切换函数的实际值与理想值之差 ,该差值反映了模型与实际系统的差别。该方法对摄动具有很强的鲁棒性 ,大大减小了系统在切换面上的抖动。针对挠性结构的模态不可测性 ,以及传感器的失误概率随其数量的增大而迅速增大的特性 ,采用了神经网络观测器观测系统状态。     

基于改进遗传算法的柔性作业车间调度优化

在实际生产中,加工成本愈发成为企业关注的重要因素。对以最小化加工成本与完工时间为目标的柔性车间调度问题进行了研究。首先,根据实际约束构建调度模型,提出改进遗传算法对模型进行求解,引入质量基因段来增强对染色体适应度值的评价,加速淘汰质量差的个体。其次,为了优化求解质量,提出了基于整体负荷最小与局部负荷最小的种群初始化方法,并设计了精确变异机制来维持种群多样性。最后,用标准算例进行测试,相比于其他改进遗传算法,求解速度得到提高,求解质量也得到了提升,验证了此改进遗传算法的有效性。     

一种自定义工资项的柔性结构工资管理系统

传统的工资管理系统一般都采用固定的工资结构,不能适应市场经济条件下工资政策或工资制度的变化。提出了可自由定义工资项的柔性工资结构的设计方法,并讨论了其数据库的设计和实现。应用实践表明,本系统既方便随时调整工资结构,又方便对单项工资的维护,实用性强,使用效果令人满意。     

西香高速泸沽湖特大型桥梁处碎石土力学特性研究

针对桥梁重力锚布设对碎石土堆积体稳定性的影响问题,文章以西香高速泸沽湖特大型桥梁为例,围绕该处碎石土的力学特征与变形参数,采用室内大型三轴试验与PFC-FLAC耦合的数值仿真技术,建立柔性边界条件下的三轴试验模型,分析该碎石土的变形破坏特征以及力学机制变化规律。研究结果表明：在三轴试验中围压与初始弹性模量Ei呈正相关性,随着碎石土试样中粗颗粒料含量增加,内聚力会减少而内摩擦角增加;拟合得到该处碎石土试样破坏强度与围压的线性关系式：σcre=2.95σ3+176.105;三轴试样在低围压下,上下锥形区域持续压密吸收能量,碎石土试样内部出现两条剪切带,整体呈“X”形,随着围压的增加,能量出现冗余并向剪切带外扩散,产生新的裂隙,掩盖了剪切带的区域化特征,导致剪切带逐渐减少并在围压达到400kPa时消失。该研究结果对碎石土堆积体稳定性问题具有一定的参考价值和指导意义。     

柔性石墨微孔孔径分布X射线小角散射实验测定

介绍了X射线小角散射技术测定多孔材料微孔孔径分布的一种方法,并对几种柔性石墨中微孔孔径分布进行了实验测定。实验结果显示,所测柔性石墨中微孔具有相同的四峰分布特征,随着密度的增加孔径分布向小孔方向移动。