小型双足步行机器人的研制

针对小型双足步行机器人具有体积小、行走稳定性强等特点,文中首先根据人体功能学的要求设计了小型双足步行机器人本体结构,确定其尺寸与自由度配置。然后采用时间片分割和脉宽递增的方法,实现了17个舵机的独立控制以及舵机的多级速度控制。最后,针对所研制的小型仿人机器人结构特点,基于几何约束的规划方法,采用行走姿态的变时间间隔插值优化的步态规划法,实现了仿人机器人静态行走固化步态。     

一种用于高旋稳定弹药的超声电机调速系统

针对高旋转制导弹药平台的固定式鸭舵控制,提出了一种旋转型行波超声电机驱动进给机构的制动方式和舵机调速系统,搭建了舵机性能测试试验平台并获得了良好的速度控制性能。首先,采用库伦加黏性摩擦理论建立了超声电机驱动的制动盘和旋转盘之间的摩擦制动模型,综合考虑超声电机的机械负载特性,计算了制动盘对旋转盘产生的摩擦力矩,得到了旋转盘(外壁设计有舵翼)的转速输出方程;其次,结合试验与仿真分析,测定了结构的阻尼系数;最后,通过试验验证了基于超声电机作动制动模型的正确性,测量了舵机的速度控制曲线,引入速度波动率来衡量速度控制效果。试验表明,舵机速度调控响应时间小于150ms,速度波动率能够控制在10%以内。     

新型四足机器人步态仿真与实现

研究一种背部带关节的新型四足机器人,通过三维建模软件Pro／E和机械系统动力学仿真分析软件ADAMS建立了四足机器人虚拟样机,规划了四足机器人的步态,并且利用AD-AMS仿真软件对该四足机器人进行了步态仿真,同时利用单个AT89C52单片机成功实现对四足机器人5个舵机的独立控制以及舵机的速度控制。仿真与实验结果表明四足机器人能够根据设计步态实现直线行走。     

被动加载的内部反馈控制方法

提出电液加载的内部变量反馈控制方法。通过对可测量的内部变量反馈，补偿了活塞运动时流量的变化，使加载系统的跟踪没有滞后。反馈以后，改变了系统传递函数和动态性能，并将舵机运动干扰输出等效为一个较小的量。原理分析证明，采用类似于PID形式的内部反馈，可消除舵机运动的速度和加速度干扰。仿真结果表明，内部反馈在主从电液跟踪加载控制中能减小多余力的影响，系统特性的改善优于传统的前馈方法。     

一种船用舵机水动力负载模拟装置的液压控制系统设计及实现

该文针对某型船用舵机水动力负载模拟装置加载的工作要求,设计了基于比例溢流阀加载和低压大排量液压泵补油的液压系统。针对比例溢流阀控制过程中存在的滞环特性,设计了速度前馈、控制参数非对称的控制策略,实现了该舵机水动力负载模拟的高精度控制。     

基于超稳定理论的导弹电动舵机自适应控制方法研究

舵机是导弹控制系统的执行装置,其性能直接影响导弹的作战能力。电动舵机在不同飞行条件下呈现出非线性特点,传统的PID控制方法不能满足其性能要求,针对这一问题提出了一种基于波波夫超稳定理论的自适应控制方法。首先根据电动舵机的工作原理,建立了舵机的状态描述方程,然后在此基础上设计了自适应控制器;最后利用Matlab/Simulink对舵机系统进行了仿真分析。仿真及研究结果显示:该自适应控制器可解决传统的PID控制方法在控制对象参数发生变化后控制效果变差的问题,并且能够克服舵机参数剧烈变化的影响,使舵机系统具有较好的稳定性和快速响应性。     

船用舵机两种液压驱动方式振动噪声对比试验

液压驱动是目前船用舵机的主要驱动方式,其振动噪声不仅会影响系统的平稳运行、人员的健康舒适,还会对设备和元件的寿命产生影响,因此,振动噪声水平是现代船舶装备设计的关键指标之一。针对双柱塞缸对称驱动及单柱塞缸非对称驱动典型船用舵机,通过容积控制和节流控制两种方式,进行了两种舵机系统振动噪声的对比试验,探讨了不同驱动方式、不同驱动速度等因素对船用舵机振动噪声的影响。结果表明:采用阀控双柱塞缸对称驱动可有效降低舵机系统的振动噪声。     

基于AVR的双足步行机器人舵机控制

在AVR系列单片机基础上，提出一种并行积分式多路PWM波产生算法，具有较高的控制精度，可控制大量舵机，并以此设计出双足步行机器人行走步伐程序，实验证明舵机运行稳定，追随性能好，速度调节方便；机器人行走稳定，步伐频率高、步幅大，程序具有很强的通用性。     

一种基于I2C总线通讯的机器人舵机系统的设计

针对目前市场上已经出现的以UART串口通信作为主从设备间数据交互方式的机器人舵机所存在的通讯指令编程复杂、数据交换量大、无法自动仲裁等问题,介绍了一种以I2C总线取代UART通讯模块的机器人舵机系统的设计,并尝试使用一种位置和转速分时控制的方法来解决当单片机同时对位置和速度两项参量进行数字PID控制时,由于计算量和内存...     

基于AVR平台的六自由度仿人机械手臂控制算法研究

传统机械手臂各关节常用电机来驱动,其驱动系统较为复杂,设计难度较大。提出以AVR为控制平台,以舵机作为机械臂各关节驱动,并着重介绍了基于舵机特有的工作方式而提出的一种可以对该机械臂各关节运动速度、方向和运动量进行控制的算法。该算法同时还具备可扩展性等优点,即可以对由舵机驱动的更多自由度的机械手臂进行实时控制。     

双阀并联控制在船舶舵机电液负载模拟器多余力抑制中的研究

由于船舶舵机电液负载模拟器所模拟的水动力载荷很大,要求加载系统不仅要有很大的出力而且具有很大的负载流量。为满足系统大流量的要求而又能有效抑制被动加载时的多余力,提出了由高响应大流量三级电液流量伺服阀和p-qv伺服阀组成的双阀并联控制方案。通过对船舶舵机电液负载模拟器的建模,p-qv伺服阀模型的分析简化,设计了双阀并联控制实时控制系统。对比双阀并联控制和单流量伺服阀控制的试验曲线,可以看出被动加载时双阀并联控制比单流量伺服阀控制可以更有效地抑制舵机系统启停和换向时的多余力,明显改善系统动态加载性能。     

双余度舵机伺服系统设计

以双余度无刷直流电机为控制对象,设计了舵机伺服控制系统。叙述了舵机伺服系统总体框架及舵机控制系统的软硬件方案的设计。搭建了双余度舵机伺服系统实验平台,设计了伺服系统故障模拟实验,分析了系统实验结果,验证了方案的正确性,提高了舵机控制系统的可靠性。     

舵系统相频特性与误差分析

在伺服控制系统中,幅频特性通常容易实现,相频特性经常难以达到要求。相频特性反映了伺服系统对输入信号的跟随性,其特性往往决定着系统的整体性能。对某型无人直升机数字舵回路中影响相频特性的关键环节进行分析,并就如何提升舵系统的相频特性提供了方法。     

火箭舵机用直驱式容积控制电液伺服系统的研究

根据火箭的飞行原理和推进器的作用,比较了火箭舵机用阀控电液伺服系统和直驱式容积控制电液伺服系统的各自特点。文章给出了直驱式容积控制电液伺服系统的组成、原理和特点,并对其进行了相关的理论分析和计算机仿真。研究结果表明,用直驱式容积控制电液伺服系统控制火箭舵机的执行机构,其性能指标能够达到火箭飞行执行标准,并具有可靠性高、节能高效、操作与控制简单、小型集成化等诸多优点,对它进行研究有利于我国航天事业的发展,具有一定的重要意义。     

失效率预计法在产品研发中的应用

介绍了失效率预计法的应用特点和方法步骤,并利用失效率预计法对直升飞机升降舵和方向舵控制系统进行了具体应用,结果表明在重大产品详细设计研发阶段利用该方法对产品的可靠性进行评价是非常有效的,而且该方法具有一定的通用性,既适用于评价电子产品,也适用于非电子产品.     

电液伺服舵机加载系统设计与研究

分析了电液伺服舵机加载系统中多余力控制、电液伺服阀的工作原理、控制系统设计等多项舵机加载系统中的关键技术,并在此基础上阐述了电液伺服舵机加载系统的组成部分和设计过程。     

某型高速无人机舵控系统的设计

为解决高速无人机舵机控制系统体积小、反应快、噪声低等技术需求,结合某型高速无人机系统,设计了一种以模拟电路的方式实现舵电机系统PID调节的伺服控制系统,并在电路中采用一种有差比例控制的方式,实现了系统频率响应要求.对该系统进行了控制过程曲线分析及实际飞行测试,其结果表明:舵控系统满足了设计需求,达到了高速无人机系统快速...     

无人机电动舵机伺服系统仿真与分析

分析了无人机电动舵机伺服系统各组成部分的原理,利用Matlab/Simulink工具建立了整个舵系统数学模型,并对舵系统的输出力矩、转速以及位置的动态响应进行了仿真。之后建立了舵系统的传递函数模型,对舵系统的稳定性指标进行了仿真分析。结果表明通过两种方式对电动舵机回路进行建模分析,有利于更全面准确的了解系统动态特性,减少了舵系统设计难度,增强了系统的可靠性。     

高精度测速雷达伺服带宽自适应设计与实现

针对某型高精度测速雷达虽然设计了带宽可变的伺服控制系统,但没有实现自动变带宽的问题,文中提出了一种基于分段PID控制的伺服带宽自适应方法。文中主要研究了带宽的计算方法和某型高精度测速雷达带宽设置及存在的缺陷。根据跟踪雷达带宽范围窄的特点,设计了带宽自适应方法,即预设3组PID参数对应不同的伺服带宽,根据跟踪角速度大小切换相应带宽。仿真验证表明,该方法带宽切换平稳,速度变化平滑,在高速、低速下均能获得良好的动态响应,相比固定带宽具有更好的适应性和控制效果。     

The high response and high efficiency velocity control of a hydraulic injection molding machine using a variable rotational speed electro-hydraulic pump-controlled system

High response and high efficiency velocity control of a hydraulic injection molding machine (HIMM) is requested especially for the process of high-tech industries, such as CD and DVD disks, plastic optical lens, light guide plates, etc. Instead of the hydraulic valve-controlled systems that have the problem of low energy efficiency but have been used widely in today’s HIMMs, the paper develops a high response and high energy efficiency electro-hydraulic pump-controlled system driven by a variable rotational speed AC servo motor for achieving high response and high efficiency velocity control in HIMMs. A constant displacement axial piston pump combined with the AC servo motor is developed in this research as the high response electro-hydraulic pump-controlled system for the HIMMs. For that, the control strategy, signed-distance fuzzy sliding mode control (SD-FSMC) is developed to simplify the fuzzy rule base through the sliding surface for practical applications. The developed high response variable rotational speed electro-hydraulic pump-controlled system controlled by SD-FSMC is implemented and verified experimentally for velocity control with various velocity targets and external loading conditions. Furthermore, the energy efficiencies of different experiments are analyzed and compared precisely by the power quality recorder used to measure the electrical power consumed by the AC servo motor.