模型参考自适应在轧机两侧压下特性一直控制中的应用

冷轧机两侧液压压下系统的下一致性导致了带材横向厚差分布不均匀,直接影响带材的板形质量。针对此问题,本文应用模型参考自适应方法,提出了两例压下系统共用同一参考模型的系统结构,对系统进行综合和控制,收到了良好的实际应用效果。     

分级随机采样弱随机RRT算法及在移动机器人运动规划中的应用

针对移动机器人运动规划过程中,采用快速扩展随机树(RRT)算法采样效率低,寻找临近节点计算量大,及非线性反馈控制器不受系统模型动态约束的问题, 提出一种新的基于分级随机采样与扩展的弱随机RRT算法,同时设计快速限幅非线性反馈控制器,保证运动规划过程中机器人始终满足系统模型动态约束。首先,在迭代伊始结合节点评价策略建立节点的选取集合;其次,按照规定顺序选取扩展节点并随机选择扩展方向,将计算得到的新子节点连接到随机树完成扩展;然后,对初始路径进行规划,采用快速限幅非线性反馈控制器计算机器人在路径点上的控制序列和位姿,实现移动机器人的运动规划;最后,通过仿真验证了该算法的有效性。结果表明:提出的分级随机采样弱随机RRT算法不依赖最近节点的选取,相比RRT算法缩短了求解时间,提高了迭代速度。     

一种数控力/位置控制半实物仿真系统的构建

针对数控系统的力位置控制实现难度大、参数调整复杂的问题,研究了一种基于Quanser Q8卡和Si mulink的半实物仿真系统。以X-Y-Z三轴运动平台为对象,对该系统中软硬件的具体构成进行了设计。通过以Z轴的恒接触力控制为目标,在Si mulink软件中设计了含有位置环和力环的控制器,给出了实际仿真曲线。结果表明,该系统控制器设计合理,参数调整简单,控制效果观察直观。     

改进型蜂窝状空间分解的实时碰撞检测

目前高速、精确的碰撞检测研究已经成为了虚拟现实领域研究的热点。在图像空间的碰撞检测研究基础上,设计了基于蜂窝状空间分解的碰撞检测算法。首先完成非碰撞多面体的快速剔除,对碰撞多面体局部进行空间分解,进而,反向投影构建碰撞模型局部子包围盒,完成沿相反方向进行子包围盒蜂窝状空间分解,将碰撞检测转化为判断在下一帧中多面体蜂窝子空间内局部子多面体截面到对方阈值线的距离值与对方所设定阈值大小的关系问题,完成任意多面体间的精细碰撞检测。摆脱了图形硬件信息存储的限制,也使基于图像空间的碰撞检测适用于任意多面体,提高了碰撞检测的速度和精度。     

记忆径向基神经网络在冷轧液压自动位置系统的优化控制

针对冷轧液压自动位置控制系统多变量、强耦合、高阶次和时变性等特点,提出一种引入记忆因子的径向基函数神经网络在线自适应调节PID参数的系统。为提高网络精度,利用改进的混洗蛙跳算法离线全优化记忆径向基神经网络,在获得网络结构的同时得到初始参数,避免网络模型训练的繁琐,并利用测试函数证明优化后的网络具有良好的逼近能力。然后利用优化后记忆径向基神经网络的自校正功能在线细调PID参数,仿真结果表明,该控制系统跟踪快、超调小、适应性强,控制品质优于传统PID和普通径向基神经网络PID控制方法。     

2.4GHz全集成CMOS Doherty功率放大器

采用0.18μm CMOS工艺设计并制作了一个2.4 GHz全集成CMOS Doherty功率放大器.着重考虑了片上螺旋电感的回流路径对电感模型的影响,并在设计中使用了一种新颖的螺旋电感版图结构来避免回流路径的影响.实测结果表明该功率放大器增益达到16dB,1dB压缩点为20.5dBm,峰值输出功率和对应功率附加效率分别为21.2dBm和20.4％,整个芯片面积为2.8mm×1.7mm.     

一种新型并串联稳定平台系统研究

研制一种新型的并串联3-DOF稳定平台.根据该稳定平台工作原理和驱动装置的动态模型,以增量式光电编码器作为位置反馈、倾角传感器作为目标检测元件和以光纤陀螺(FOG)作为惯性速率敏感元件,使用直流伺服电机驱动, NI多功能数据采集卡作为运动控制接口,Advantech工控机作为处理单元,建立了具有开放式结构、标准模块化的计算力矩控制的伺服控制系统.通过在Matlab中嵌入QuaRC实时控制软件编程实现半实物仿真.仿真实验表明,搭建的伺服控制系统能够稳定跟踪、快速响应和高精度.此机构工作空间对称,是一种作为稳定平台的理想机构,满足稳定平台要求,拓展了并联机构的应用领域.     

基于RBF增益调节的机器人滑模控制策略

滑模控制响应快,对系统参数和外部扰动呈不变性,可保证系统的渐进稳定性,但其缺点是控制存在很强的抖动.在一般滑模控制的基础上引入径向基函数神经网络(RBFNN),利用滑模控制的特点设定目标函数,将切换函数作为RBFNN 的输入,切换项增益K的绝对值作为其输出.利用RBF神经网络的在线学习功能,消除了控制的抖动,同时使系统具有很强的鲁棒性.对单关节机器人的仿真研究表明,在存在模型误差和外部扰动的情况下,该方案能大大降低抖振现象.     

机器人的鲁棒自适应分散跟踪控制

提供了一种鲁棒自适应控制策略,用于不确定性机器人的发迹跟踪,该控制器由一个ＰＤ线性反馈、一个立方项偿和非线性项构成。控制律采用分散形式,通过对二自由度机器人的仿真,证明该方法能使跟踪误差快速趋近于零。