气动位置PCM联合节流控制的研究

通过对气体进口节流，出口节流和旁路节流方式的特性分析，提出用联合节流来同时控制气缸的进、排气体流量的气动ＰＣＭ控制新方法。设计了ＳＴＤ总线式８０９８单片机数字控制系统，并用ＰＩＤ调节器实现气缸的定位控制和跟踪控制。实验表明这种联合节流控制是有效的。     

气动力系统的基本特性及伺服控制的研究

本文对气动力系统进行了研究。设计了气动回路和实验系统，在此基础上，采用非线性数字PID对气动力进行了加载和跟踪实验，获得了较好的动、静态性能。     

对接模拟并联六自由度平台的模糊免疫PID控制

以电液伺服并联六自由度平台为研究对象,讨论了对称阀控非对称缸数学模型各部分的作用.针对外负载扰动的不确定性,提出了将免疫算法引入增量式PID(比例、积分、微分）控制器,并推导了控制律.为增强系统的稳定性和鲁棒性,采用模糊策略逼近抗体抑制调节非线性函数,并设计了模糊免疫PID控制器,将该控制器应用到空间对接半物理仿真六自由度平台中,建立了分级实时控制系统,针对系统结构参数大变化和提高跟踪响应频率设计了两组实验.结果表明,所设计的模糊免疫控制器作用良好,平台在6个自由度的实时跟踪和协同控制性能均获得满意的结果.     

压电陶瓷驱动精密流量阀的设计与建模

设计了一种精密流量阀,采用压电陶瓷驱动流量阀阀芯并控制其位移.在流量阀的减压出口处安装了金属橡胶,以消除流体通过节流口后压力剧烈变化所产生的纹波现象.设计了流量阀的结构,通过分析流经阀芯节流口以及金属橡胶的流体流量特性,基于节流阀芯的力平衡方程,建立了压电陶瓷驱动精密流量阀的电压 流量理论模型.在流量阀出口安装微压力/流量传感器并与控制器组成闭环控制系统,使得该流量阀具有自适应精密减压阀的功能.将减压阀与流量阀串联组合,可以实现对流体的精密减压与流量控制.多个相同的串联组合阀并联后具有数字比例调节阀的功能,在一定范围内可以实现对出口压力、流量的连续调节与控制.将该精密流量阀作为先导控制阀并与流量阀组合,成为具有高频响特性的精密大流量伺服阀.     

Synchronous tracking control of 6-DOF hydraulic parallel manipulator using cascade control method

The synchronous tracking control problem of a hydraulic parallel manipulator with six degrees of freedom (DOF) is complicated since the inclusion of hydraulic elements increases the order of the system. To solve this problem, cascade control method with an inner/outer-loop control structure is used, which masks the hydraulic dynamics with the inner-loop so that the designed controller takes into account of both the mechanical dynamics and the hydraulic dynamics of the manipulator. Furthermore, a cross-coupling control approach is introduced to the synchronous tracking control of the manipulator. The position synchronization error is developed by considering motion synchronization between each actuator joint and its adjacent ones based on the synchronous goal. Then, with the feedback of both position error and synchronization error, the tracking is proven to guarantee that both the position errors and synchronization errors asymptotically converge to zero. Moreover, the effectiveness of the proposed approach is verified by the experimental results performed with a 6-DOF hydraulic parallel manipulator.     

基于多元图像分析的表面缺陷检测算法

为了提高工业产品质量控制中表面缺陷检测的准确性和可靠性,提出一种基于多元图像分析(MIA)的表面缺陷检测算法.采用合格样本图像和被测图像堆叠构成多元被测图像,利用基于主成分分析(PCA)的多元图像处理方法,获得多元被测图像的主分量表示,将去掉第一主分量和噪音后的Q统计图像作为缺陷特征的检测空间,利用阈值处理检测缺陷.金属罐内壁的表面缺陷检测实验结果表明,与现有基于直方图阈值处理等检测方法相比,受照明不均匀影响小,提高了图像检测系统的准确性和鲁棒性,使缺陷的误检率大大降低.     

三自由度气动比例/伺服机械手的研制

本文介绍了三自由度气动比例 /伺服机械手的机械系统、电气控制回路及控制软件的设计 ,通过标准模块化设计 ,使单元轴具有标准的机械接口和电气接口 ,提高了系统性能 ,并可快速组成机器人系统 ,试验分析表明 ,气动比例 /伺服机械手可实现较高的控制精度 ,在许多工业自动化领域 ,完全可以与价格昂贵的电机伺服系统比美。     

广义脉码调制阀控制非对称缸动力特性研究

研究了一种广义脉码调制控制的非对称数字阀，利用不同编码方式可实现阀正反向节流面积比率可调，同一个阀能适应两作用腔面积比不同的非对称缸控制要求。提出了广义脉码调制编码的一般原则，与实验相结合，研究了该系统的控制策略及控制方法，得出一种对广义脉码调制液压位置伺服系统有效的控制方法。     

气动机械臂的控制原理及其实现

研究了多自由度气动机械臂的新型控制原理和实现方法，设计了机械臂的计算机控制的软硬件系统，并给出了定位和跟踪控制的实验结果。     

利用磁性无活塞杆气缸的磁场检测气缸加速度的原理研究

简要介绍磁性无活塞杆气缸的结构以及现今磁性无活塞杆气缸的加速度检测手段；通过对其内部结构和磁场分布的分析研究，提出一种新的检测思想和实施方案，并原理性的推导出气缸加速度的计算公式。