一种欠驱动柔性机器人模型的建立及控制

采用Lagrange建模方法建立了欠驱动柔性自平衡机器人的数学模型,对柔性关节部分考虑了其弹性势能,仿真验证了模型的正确性,刚度越大,机器人上半身角度跟踪越快.采用线性二次型最优控制有效地控制了柔性机器人的平衡问题,通过实验,验证了在状态不完全可观测情况下系统的可控性,实验表明,只需机器人上半身部分安装传感器即可控制机器人达到平衡状态.对机器人结构的设计提供了参考.     

多模型传感器故障软闭环容错控制研究

针对一类非线性系统建立精确机理模型困难、且仅用单一模型进行故障检测与容错不甚可靠等问题,提出一种基于数据驱动的多模型传感器故障软闭环容错控制方法,并对非线性系统中卡死、恒增益、恒偏差等常见传感器故障进行了研究。首先采用历史数据建立了系统的RBF神经网络、最小二乘支持向量机和核部分最小二乘三种预测模型,并基于序贯概率比检验算法同时以多个模型产生的残差对传感器进行故障检测;当检测出传感器发生故障时,则用系统多个预测模型的融合值代替传感器的输出,从而以软闭环方式实现对传感器故障的容错控制。最后将所提出的方法应用于一阶水箱液位控制系统,实验结果表明多残差与序贯概率比检验算法的结合能够可靠诊断传感器故障,多预测值优化融合的软闭环可对传感器故障实现安全、高性能容错。     

机器人自主感知模型在网络机器人中的应用

基于机器人自主感知模型(RAPM)构建了机器人系统，该系统可通过网络自主感知获得动态网络信息，实时建立路径，使机器人完成超出其视野范围的任务．机器人自主感知模型具有很强的扩展能力和合理的构架，突破了以往移动机器人仅使用自身传感器或使用网络固定传感器的局限，对提高基于Internet的机器人智能及其行为能力有重要意义．实验结果证明了机器人自主感知模型的可行性和有效性．     

风力发电系统传感器故障诊断

针对非线性风力发电系统,提出了一种基于滑模观测器的传感器故障诊断方法.基于考虑传感器加性故障的非线性动态模型,利用T--S模糊理论建立风力发电系统全局T--S模型,设计模糊T--S系统滑模故障观测器,产生对故障具有敏感性的残差,实现故障检测.通过等价输出控制方法来维持滑模运动,直接获取故障信息,重构传感器故障.最后以三叶片水平轴风力发电系统为例,仿真验证了该方法的有效性与可靠性.     

基于SVM的电涡流传感器动态建模方法

传感器的动态特性反映了系统动态测试的能力,而时传感器动态特性描述的有效方法是建立传感器的动态模型.本文简单介绍了回归型支持向量机的基本原理,研究了利用支持向量机建立传感器动态模型的方法.利用支持向量机良好的回归拟合能力,建立了电涡流传感器的动态模型.实验结果表明该方法所建模型具有较高的准确性,为改善电涡流传感器的动态特性,实现动态补偿提供了一种较为有效的方法.     

定值和随动单闭环系统传感器故障诊断

在线闭环系统传感器的故障, 由于控制器的调节作用, 使得其故障诊断变得复杂. 本文针对定值和随动单 闭环系统传感器故障, 在正常系统和故障系统动态特性分析基础上, 提出了一种基于系统动态趋势和数据驱动的故 障诊断方法. 该方法利用动态窗口残差数据实现故障监测; 以数据变化最大值实现故障估计; 采用二次线性回归实 现故障分离; 建立了系统故障监测、故障估计和故障分离的静态模型; 同时给出了诊断模型在线应用的标定方法和 诊断流程. 通过实验验证了方法的有效性和诊断的高精度. 该方法适用于一般的一阶定值和随动闭环控制系统传 感器的实时故障诊断.     

机器人感知系统本体模型研究

机器人感知系统对开放性和互操作性提出了越来越高的要求,统一的设计模型是接口定义和标准制定的基础.利用本体理论方法构建感知系统各模块本体,在此基础上建立传感器节点的UML关系图.将该模型应用到机器人足部感知系统中,显示了其在机器人感知系统可重用等方面的作用.该模型能够降低机器人开发成本,为建立具有广泛互操作性的机器人系统打好基础.     

基于递归神经网络的水下机器人故障辨识

水下机器人故障检测与辨识是机器人实现主动客错控制的关键.针对一般非线性系统执行器和传感器故障辨识问题构造了一种基于递归神经网络的故障辨识模型,并将其应用于水下机器人执行器与传感器故障检测和辨识中.2个并行递归神经网络根据水下机器人实际输出与估计输出间的误差学习调整隐藏层与输出层权矩阵,辨识机器人中发生的执行器故障和传感...     

基于MBD的教育机器人运动仿真平台研究

针对目前教育机器人缺少仿真平台的问题,建立了一个基于多体系统动力学的教育机器人三维运动仿真平台.对教育机器人仿真平台所涉及的关键技术进行研究.根据教育机器人特点和运动仿真需求,提出教育机器人动态仿真平台的框架结构.在给出教育机器人拼接件几何模型和物理属性统一表达方法的基础上,基于多刚体系统动力学理论,建立教育机器人离散动力学模型和碰撞接触响应模型,并提出了相应的仿真方法,模拟教育机器人的物理行为.对教育机器人控制器、传感器及执行器进行仿真,构建了教育机器人虚拟控制系统,实现虚拟教育机器人的控制.最后,实际应用表明,仿真平台能够较好地满足教育机器人运动仿真的需要.     

动态内全潜结构投影的空间扩展故障检测方法

动态内偏最小二乘(DiPLS)方法是基于数据驱动的潜结构投影的动态扩展算法, 用于动态特征提取和关键 性能指标预测. 在大型装备系统中, 传感器采集的当前时刻样本受历史样本的影响且可能包含较大噪声. 在动态特 征提取中, 因DiPLS算法未按降序提取主成分, 导致残差空间仍存在较大变异, 动态和静态信息难以有效分离, 影响 故障检测性能. 为此, 本文提出了一种基于动态内全潜结构投影的故障检测方法(DiTPLS). 首先, 使用动态内偏最小 二乘方法和向量自回归模型建立动态模型并检测故障, 用于捕捉质量相关动态信息; 基于结构化动态主成分分析 算法建立一种改进的动态潜在变量模型, 用于残差分解, 提取质量无关的动态信息和静态信息, 并构造合适的统计 量进行故障检测. 数值仿真和田纳西–伊斯曼过程实验验证了DiTPLS算法的有效性.     

控制系统故障诊断

阐述了控制系统故障诊断的重要性及国内外研究水平和发展方向 ,简述了控制系统故障诊断的原理 ,最后分析了故障诊断两大类方法 :基于控制系统数学模型和不依赖于控制系统数学模型的故障诊断方法。     

专家系统在汽车故障诊断方面的应用

本系统从实用角度出发,根据发动机故障的复杂性,依据计算机数据结构原理,采用故障树的数据结构和关系数据库原理完成知识表示,建立了较完善的知识库,实现了确定性故障诊断所需的知识库和推理机。     

诊断多智能体重构过程的系统描

在引入可重构故障诊断系统及诊断智能体单元组概念的基础上，提出了可重构故障诊断系统的体系结构和应用系统模型，探讨了被诊断问题的特征以及被诊断问题之间的相似性，构建了基于决策理论的多智能体诊断系统的评价方法．在分析诊断智能体重构过程的基础上，研究了可重构故障诊断系统的重构类型、重构层次和重构步骤．借鉴生物免疫中的调节理论，提出了一种重建故障诊断智能体的算法．最后分别就智能体单元组（AFDS）的物理重构和逻辑重构两种形式进行了举例说明．     

一类非线性系统参数突变故障的检测与诊断

本文针对一类非线性系统提出了一种非线性自适应故障检测滤波器,可以实时检测并分离、估计出其参数的突变故障。仿真实例说明了本文方法的有效性。     

控制系统状态故障的可检测性研究

从控制系统的结构出发 ,对线性系统状态故障的可检测性进行了讨论 ,提出并证明了线性能观系统的状态故障是可检测的结论     

故障树分析法在装甲车辆电源系统故障诊断中的应用

为了能够准确地进行装甲车辆电源系统的故障诊断,深入地研究了故障树分析法在其中的应用;首先,以某型装甲车辆电源系统为研究对象,根据系统失效模型和故障机理,将故障树分析法运用于装甲车辆电源系统故障诊断中,建立电源系统故障树模型,进行故障分析与诊断;其次利用电源系统故障诊断平台对电源系统4个模块进行故障模拟仿真研究,可看出故障树分析法能够准确地诊断出电源系统各个模块的故障,检测精度可达94%,取得了预期效果。     

大型察打一体无人机系统级测试性试验技术与应用

针对大型察打一体无人机机载系统故障逻辑测试、系统级测试性评估的需求,研究并实施系统级测试性试验技术.机载系统具有系统组成复杂、交联关系复杂、故障影响关系复杂等特点,相对于成品级测试性试验,在试验实施关键环节、故障注入方法、试验评估等方面有重要区别.因此,在目前测试性试验技术的基础上,根据系统级测试性试验的需求,从试验方案、故障注入方法和试验实施这3个方面开展研究,提出了一套机载系统级测试性试验技术方法,并在大型察打一体无人机飞机管理系统、任务系统和机载链路系统上实际应用,为系统测试性指标评估提供了有力支撑.     

基于扩展滤波器的非线性系统迭代学习故障诊断算法

针对一类存在执行器和传感器故障的非线性系统,提出基于滤波器的故障重构方法。为了使算法同时适用于状态和输出端,通过由系统方程构造新状态方程对系统作扩展变换,将原系统输出端非线性和故障转换到扩展系统的状态方程,在此基础上设计故障诊断滤波器,采用迭代学习调节算法更新虚拟故障使之逼近实际故障。该算法可以检测和估计系统故障,并且对不同类型故障具有一定的适应性。在单关节机器人模型上进行仿真实验,实验结果验证了所提出算法的可行性和有效性。     

某型飞机发动机故障诊断专家系统设计

针对某型飞机发动机故障诊断困难以及视情维修对维修技术提出的更高要求,利用专家系统人工智能技术设计了该型飞机发动机故障诊断专家系统;该系统利用自动检测技术获得发动机状态参数,通过智能诊断实现故障定位;系统利用模块化设计思想进行了人机交互界面设计、故障知识数据库建立、推理机制设计、获取知识程序设计及解释程序设计,实现了发动机故障的快速定位,提高了发动机诊断维修的时效性,保证了发动机的完好率。     

ATS故障树法故障诊断功能的实现

当缺乏故障诊断先验知识时,故障树法是工程上易于实现的一种有效的故障诊断方法.通过分析、归纳测试项目与SRU的关联关系,得出了故障树模型中故障诊断知识的表达方式.以Access数据库为基础,提出了故障树的结构、数据组织形式及故障诊断的推理方法,并设计了适用于自动测试系统的故障诊断系统.该方法具有故障诊断推理过程表达明确、树模型易于建立等优点,已应用到两型机载电子设备的故障诊断中,故障隔离率和虚警率都达到了设计要求.