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关键词： 机械臂   算法   舵机   减速控制  

摘要： 为了改善机械臂在运动过程中的整体稳定性,介绍了一种针对常见机械臂模型的简单运动学算法,利用关节长度、各关节间的夹角等参数,在空间直角坐标系中列出方程组求解,并对舵机进行了减速控制,为初学者理解机械臂控制算法提供了一种新的思路与方向。

关键词： 非线性恢复力   强跟踪容积卡尔曼滤波   幂级数多项式模型   质量   免模型   改进容积卡尔曼滤波  

摘要： 运用幂级数多项式作为结构恢复力的一种非参数化模型表征，提出一种基于强跟踪容积卡尔曼滤波(Strong Tracking Cubature Kalman Filter， STCKF)的迭代算法，利用多自由度结构的部分加速度响应测量，识别结构质量、刚度、阻尼系数及非线性恢复力。以一个含不同数量和不同模型的磁流变阻尼器的非线性结构为对象，通过数值模拟验证了该方法的有效性。通过将以上识别结果与基于改进容积卡尔曼滤波 (Updated Cubature Kalman Filter， UCKF) 的识别算法结果进行比较，表明本文方法的识别结果具有较高准确性。

关键词： 四自由度径向磁浮轴承   模型预测控制   希尔德雷斯二次规划   强化学习  

摘要： 本文针对磁浮轴承系统的高度非线性、不稳定性以及多输入多输出特点，将强化学习算法的探索性同模型预测控制（MPC）结合，设计了一种根据当前系统状态自适应整定参数的模型预测整体控制器（Q-MPC）。以四自由度径向磁浮轴承转子位移为控制对象，首先建立了四自由度磁浮轴承数学模型，在此基础上引入希尔德雷斯二次规划方法约束并优化MPC控制器输入，利用Q-Learning算法实时整定MPC控制时域和预测时域，得到适用于四自由度磁浮轴承系统的Q-MPC控制器。仿真试验结果表明，转子高速或低速运行时，正弦参考信号下，Q-MPC作用系统的各个自由度跟踪误差相比于MPC平均降低了36%；恒定参考信号下，Q-MPC作用的系统相比于MPC，各个自由度的超调量平均降低51.4%，系统稳定所需时间平均降低14.4%，施加扰动后，波动幅度平均降低76.1%，系统稳定所需时间平均降低26.2%，验证了本文所设计的Q-MPC控制器的有效性。

关键词： 动力学   振动控制   强化学习   非线性   轨迹跟踪  

摘要： 具有硬边界的动基座双自由度动力学系统在受到基座周期性激励与随机冲击扰动时,振子与边界碰撞后的强非线性特性导致系统产生复杂的混沌行为.本文基于Soft Actor-Critic强化学习框架,构建了同时实现振动控制与基座运动跟随的智能算法,研究了宽频域范围内含有硬边界约束的动基座双自由度系统的动力学控制效果.通过构建包含相对位移、控制力的复合奖励函数,实现动力学系统精度较高的轨迹跟踪与振动抑制.结果表明,该算法可以实现频率范围跨2个数量级(0.01Hz到1Hz)的有效振动控制,并通过与PID控制方法的比较,展现了该方法在复杂环境中的稳定性与泛化性.

关键词： 压电偏摆台   压电驱动器   耦合迟滞模型   逆补偿   跟踪控制  

摘要： 为了解决三自由度压电驱动纳米偏摆台中的多轴耦合与迟滞问题,设计了一种可以同时表征多个压电驱动器间耦合效应及其自身迟滞效应的耦合迟滞模型,并利用其逆模型进行前馈补偿以提升平台的定位和轨迹跟踪精度。首先,搭建了三自由度压电驱动偏摆台的控制系统并建立其运动学模型,将末端平台三自由度运动转化为三个压电驱动器的输出。然后,建立基于Prandtl-Ishlinskii模型的耦合迟滞模型,并对该模型及其逆模型的参数进行辨识。最后,通过开环逆模型前馈补偿来验证模型的有效性,并利用结合逆模型前馈和反馈的复合控制方法进行轨迹跟踪控制。实验结果表明:逆模型开环前馈补偿使三个压电驱动器间最大耦合位移均降低了70%以上,证明了所建立耦合迟滞模型的有效性,结合闭环反馈的复合控制方法对空间轨迹进行跟踪的最大均方根误差仅为0.06 mrad和0.42μm,相比单纯闭环反馈分别减少了72%和87.5%,最大误差也减少了76%以上,有效消除了平台中耦合迟滞的影响,提高了平台的定位精度。

关键词： 无标定   视觉伺服   机械臂   姿态估计  

摘要： 针对砌砖过程中,砖块位置不固定导致井下砌砖机器人的机械臂无法正常抓取的问题,提出一种根据目标位置的视觉伺服机械臂姿态估计方法。通过建立井下砌砖机器人的六自由度机械臂视觉伺服的数学模型,并求解了机械臂的雅可比矩阵,设计机械臂末端执行器姿态估计方法。仅需RGB摄像机获得图像并数据处理,无需标定,将以往的机械臂控制方法简单化。通过对六自由度机械臂视觉伺服仿真分析和实验验证,应用控制变量法对E和λ进行分析,得出E的最佳取值,根据这种控制方法可以大幅度降低机械臂运动误差,具有很好的控制精度。

关键词： 空间站   梦天实验舱   构型   分体组合式   双自由度   对日定向  

摘要： 为解决空间站在不同的构型及飞行姿态下,因太阳入射角变化大引起的太阳电池翼难以对日定向的难题,提出分体组合式双自由度对日定向系统构型。研究空间站构型及飞行姿态,确定采用A轴与B轴2个轴独立运转、单独控制的对日定向方式,2个轴通过桁架结构实现正交连接。在梦天实验舱单舱飞行时,A轴不动,B轴根据轨道周期跟踪太阳,通过飞行器姿态调整补偿太阳入射角的变化。组合体飞行时,B轴补偿太阳高度角,A轴根据轨道周期带动B轴与太阳电池翼共同跟踪太阳,实现双自由度对日定向。在轨飞行结果表明:在不同的舱段构型及飞行姿态下,功率通道输出功率波动幅度由60%减小到7%,分体组合式双自由度对日定向系统构型能够适应空间站复杂的飞行工况。

关键词： 柔性立管   涡激振动   流固耦合   切片法  

摘要： 基于切片法自研程序,建立流体域和立管结构双向耦合的准三维数值模型,研究不同长细比和流速下立管双自由度涡激振动特性。结果表明:虽然立管上各切片质心运动“8”字型轨迹形状不同,但是都限制在一定范围内。长细比和流速的增大使得立管振动模态增大,振动响应由低阶驻波向高阶行波转变,但在横流向出现特殊现象,立管底端为明显的驻波而立管中间部分为明显的行波。此外,与顺流向相比,横流向振幅在立管轴向分布不均匀,底端的振幅较大。长细比变化对立管主控频率的影响很小,但是流速变化对该频率的影响明显。

关键词： 医科大学学报   拉丁字母   医学写作   希腊字母   化学元素   相关系数   统计学符号   自由度  

摘要： 统计学符号不论用哪种字母,也不论大写或小写一律都用斜体。要注意区分拉丁字母和希腊字母。例如均数的符号是英文x,卡方的符号是希腊字母χ^(2),自由度的符号是希腊文“υ”,样本的相关系数是英文“r”。化学元素及核素在医学写作时一般多采用符号,都是拉丁字母正体大写。

关键词： 噪声检测   六自由度机械臂   舰船居住性   轨迹规划   RRT算法  

摘要： [目的]为解决舰艇舱室内部空间复杂狭小导致人工检测噪声困难的问题,提出基于目标导向RRT算法的机械臂局域空间规划方法。[方法]以六自由度机械臂为载体,在机械臂末端安装工装夹具,并以舱室内部的4个固定点为基准点,研究机械臂在局域空间内的遍历轨迹规划。其中,以基准点1为例,对其6个测量面、147个测点的噪点进行测量。通过噪声信号与空间待测点位姿信息的匹配分析,反馈当前测点的环境噪声,形成声压云图。[结果]结果显示,针对4个基准点所对应的测点,机械臂可以实现对所有测点的轨迹规划与噪声测量,且无碰撞发生。[结论]所提方法能够实现在狭小舱室局域空间内的智能规划以及内部噪声检测,具有实用价值。