变负载柔性机械臂复合学习控制

针对末端负载质量变化的柔性连杆机械臂运动轨迹跟踪控制问题,提出了一种结合径向基神经网络(RBFNN)和干扰观测器(DOB)的复合学习控制方法。利用RBFNN逼近连杆柔性引起的非线性不确定性,构造DOB实时估计包括负载变化、非线性摩擦、RBFNN逼近误差等效应的集中干扰,将两者用于控制器的前馈补偿设计以提升系统跟踪性能,同时设计鲁棒反馈控制律保证系统的稳定性。通过Lyapunov稳定性理论证明了所提控制方法可保证跟踪误差的有界性和闭环系统的稳定性。基于柔性机械臂平台的对比实验结果表明:所提控制方法在不同负载下可以保持跟踪精度在0.5%以内,负载变化引起的误差变化不超过2%;与仅使用神经网络的控制方法相比,跟踪性能提升了24.7%。     

基于扩张状态观测器的机械臂分散自适应模糊控制

针对机械臂控制中各子系统间交联项难于处理的问题,提出了一种基于扩张状态观测器(extended state observer,ESO)和模糊策略的分散控制方法.将机械臂系统考虑为各关节交联子系统的集合,采用扩张状态观测器去实时估计机械臂各关节间的状态、耦合交联项及非线性项,利用模糊系统去逼近机械臂动力学模型中的建模不确定项,从而设计分散自适应模糊控制器以实现机械臂的轨迹跟踪控制,给出了控制器中参数的自适应更新律,并对该控制器进行了Lya-punov稳定性分析.最后将该方法应用于一个4自由度机械臂的轨迹跟踪控制中,仿真结果表明了该方法对处理耦合交联项及在各关节轨迹跟踪控制中的有效性.     

有效因子融合的可重构机械臂分散容错控制方法

针对含有动态摩擦的可重构机械臂轨迹跟踪执行器部分失效故障的问题,提出一种基于有效因子融合的分散反演滑模容错控制方法。将可重构机械臂的每个关节模块考虑成一个子系统,将有效因子融合到子系统动力学模型中。基于Lyapunov稳定性理论,子系统误差状态空间分别采用了反演思想和终端滑模进行控制器设计,并利用径向基函数(RBF)神经网络估计系统模型的不确定项和交联项,自适应地补偿了神经网络的估计误差。最后,数值仿真结果表明了提出的分散容错方法的有效性。     

基于U.L列式的带刚臂平面梁元非线性分析

为解决平面梁元在相交处可能存在的刚性连接问题,根据带刚臂平面梁元在受力后的运动和变形特点,基于U.L法推导出两端带任意刚臂的平面梁元的切线刚度矩阵表达式,指出已有文献在推导过程中省略了单元已有内力对切线刚度矩阵附加项的影响,有可能出现在非线性程度较高的时候计算不收敛的问题,给出了不平衡力的精确全量算法,并提供了详细的计算步骤;利用本文的研究成果编制了程序,对无刚臂和有刚臂的平面梁结构进行了几何非线性分析.计算结果表明这种非线性单元列式的正确性和非线性求解过程的收敛性,实用价值较强.     

新型星形聚膦腈基杂臂聚合物的合成

以六氯环三膦、对羟基苯甲醛为原料合成了N3P3(OC6H4-p-CHO)6;经硼氢化钾还原合成了N3P3(OC6H4-p-CH2OH)6;加入一定量的2-溴-2-甲基丙酰溴,部分取代醇羟基,合成N3P3(OC6H4-p-CH2OH)3(OC6H4-p-CH2OCOC(CH3)2Br)3;合成的产物与己内酯(CL)进行开环聚合(ROP),制备含3条聚己内酯(PCL)臂的星型聚合物[N3P3(OC6H4-p-CH2OCOC(CH3)2Br)3(OC6H4-p-CH2O(PCL))3];3臂星型聚合物引发苯乙烯的原子转移自由基聚合(ATRP),合成含3条聚己内酯臂和3条聚苯乙烯(PSt)臂的新型杂臂聚合物[Star-(PCL)3-(PSt)3].通过红外光谱表明,聚合物已成功合成.     

我国高水平后备投掷运动员运动损伤调查分析与预防研究

2015年11月—12月期间,对在西安参加冬季集训的47名高水平投掷项目运动员运动损伤情况进行问卷调查,结果发现47名运动员中有45名运动员发生过不同程度的运动损伤,患伤率高达94%,人均受伤2.87次,而运动损伤发生的时期主要集中在专项训练和过渡时期;各项目急性损伤的部位主要集中在腰部、膝关节、肩部、腕部,慢性损伤主要集中在膝关节、腰部和肩部;运动员损伤原因影响程度居首位的主要是技术动作不合理和肌肉力量不足等。为减少运动损伤的发生,保证我国优秀运动员可持续发展,笔者在调查分析的基础上提出了一些预防运动损伤的措施和对策,以供参考。     

基于演算子理论的含有未知不确定性机械臂的鲁棒非线性精确跟踪控制

设计了一种基于演算子理论的含有未知不确定性机械臂的鲁棒非线性精确跟踪控制系统.机械手臂的模型不确定性包含未知模型误差和外界扰动对系统性能的影响.考虑未知的不确定模型在设计精确跟踪控制器产生限制情况下,设计了一种基于演算子理论的反馈控制结构来消除不确定模型的影响.基于得到的控制结构,提出了新的精确跟踪条件用来改进机械臂的跟踪性能.最后通过仿真结果验证了设计系统的有效性.     

一种头部姿态控制型智能机械臂装置

为了帮助部分残障人士提高生活自理能力,设计了一种姿态控制型智能机械臂装置.该装置的前端监测模块以STM32F103微处理器为核心,使用MPU6050传感器采集头部姿态数据,处理后经WiFi送出;装置的执行控制模块则以STM32F407微处理器为核心,以WiFi模块接收采集数据,控制机械臂做出相应动作;装置还可以通过手机App,实现由语音识别控制整个装置的启停,以及机械爪的开合等功能.装置的各模块都通过无线局域网互联互通,安装灵活方便.经实际测试可见,通过头部运动及语音指令,该装置能够控制机械臂准确完成对物体的抓取、移动及释放等动作,达到了模拟手臂基本功能的效果.     

浅析斗轮堆取料机的输送能力

由于自动化程度在逐渐提高,堆取料机的输送能力也在逐渐采用计量装置进行计量,装卸部门对装卸车船等的时间要求更加严格.本文介绍了臂式斗轮堆取料机和桥式斗轮堆取料机输送能力的计算。     

掷标枪最后用力与投掷角搭建的关系

以完整的掷标枪过程中的人、标枪、地面以及气流来流之间等各方位形成的角度作为研究对象,采用文献资料法分析了各投掷角在掌握标枪技术中的作用及对标枪飞行远度的影响,旨为标枪的教学、学习或训练提供参考.