基于显微视觉与微力觉柔顺混合控制的微操作机器人

简单介绍了一种基于显微视觉和微力觉柔顺混合控制的微操作机器人的系统构成，并重点介绍了显微视觉系统和微力控制系统的组成及工作原理。阐述了显微视觉伺服系统和力觉柔顺控制在微操作机器人中的作用。同时，基于视觉与力觉混合控制技术，以微小轴孔零件装配任务为研究目标，进行了微装配试验，并取得较好效果。     

集成几何约束与物性仿真技术的虚拟装配

针对传统装配定位导航中零部件位姿的突变问题,利用线性插值与四元数球形插值的方法,求解零部件约束定位变换过程的渐变运动;同时利用导纳式力觉交互控制模式,解决了约束定位变换后的控制信号分离问题;在装配运动导航阶段,将约束几何元素具象化为力觉约束模型,以满足虚拟装配对力觉反馈的需求。针对虚拟装配对物性仿真的需求,将开源物理引擎Bullet集成到仿真系统中,提出几何约束与物性仿真技术相结合的装配流程,最后在自主研发的虚拟装配原型系统中进行了应用实例验证。     

精密1号装配机器人控制系统的体系结构

介绍了精密1号装配机器人控制系统体系结构的设计与实现。精密1号机器人是国家863计划智能机器人主题立项研制的一台SCARA结构的4轴装配机器人型号样机。它采用直接驱动技术，具有较高的运动速度和定位精度，配有高性能的视觉和力觉传感器，控制系统以Intel公司的iSBC386／12系列计算机和iRMXⅢ实时多任务操作系统为基础，采用上、下两级分布式计算机结构。控制系统除具有一般的机器人控制器的功能外，还具有用户多任务编程、可基于视觉和力觉传感器信息控制、离线编程和图形动画仿真等特性。     

机器人宏／微操作系统精密配作业的研究

介绍了具有力觉功能的机器人微驱动末端操作器与普通工业机器人ＰＵＭＡ５６２组成的机器人宏／微操作系统。该操作系统不仅具备ＰＵＭＡ机器人运动范围大、速度快的优点，而且更具有微操作器工作精度高、频响快的优势。宏／微操作系统在我们开发的轴－孔装配策略的控制下成功地完成了精密装配作业。     

机器人宏／微操作系统精密装配作业的研究

介绍了具有力觉功能的机器人微驱动末端操作器与普通工业机器人ＰＵＭＡ５６２组成的机器人宏／微操作系统。该操作系统不仅具备ＰＵＭＡ机器人运动范围大、速度快的优点，而且更具有微操作器工作精度高、频响快的优势。宏／微操作系统在我们开发的轴－孔装配策略的控制下成功地完成了精密装配作业。     

具有力觉临场感的遥操作操纵器关键技术研究

具有力觉临场感的遥操作操纵器是主、从遥操作系统重要的人机接口,它可以向远端从机械手传送位置、姿态、速度和力等多种信息,同时可以接收从机械手的力/力矩等信息,为操作者提供力觉临场感。其性能直接影响遥操作系统的透明性、稳定性,提供有效的力觉反馈是其研究、设计的关键。对力觉临场感操纵器设计中位置控制精度、操纵器的动态特性、操纵器的各向同性、稳定性、人体工程学指标等方面的性能要求进行了分析,对其结构形式、各向同性与结构非奇异性等结构设计方面的问题进行了研究,对各种驱动方式的特点进行了比较,并对检测与控制系统结构对于系统性能的影响进行了研究。研究表明,在结构设计时,采用机械上解耦、运行过程中惯性保持不变的机械结构,将使控制算法简化。研究结果对于该类装置的研究与开发具有借鉴作用。     

基于磁流变液被动力觉驱动器的简化逆动力学模型

针对磁流变液被动力觉驱动器因高度非线性带来的控制难度大的问题,提出了一种简化逆动力学模型.在简单介绍磁流变液力觉驱动器的原理、结构和动力学模型的基础上,分析了驱动器输出力的约束条件,研究了转子转速反馈算法并推导了输出力反馈算法,最后,利用研制的驱动器原型构建了力觉交互实验系统,并应用所提的简化逆动力学模型进行了黏滞性物...     

质量和成本约束下CSP-T和Spk集成过程控制方案

多水平连续抽样检验方案(CSP-T)是在线过程质量控制工具，但该方案的第一类风险和第二类风险都较高，且不能满足成本约束。提出了CSP-T和过程良率指数(S_pk)集成过程控制方案，该集成方案在满足质量约束的同时，以最小成本运行，并将两类风险控制在既定水平。建立了极限检验能力下的最优CSP-T方案，依据数据的计数特征驱动质量控制方案运行。基于S_pk估计的精确分布建立了风险控制方案，依据数据的计量特征驱动风险控制方案运行。质量控制方案和风险控制方案是独立互补关系。相比于CSP-T方案，检验工作量没有增加。企业案例验证了集成控制方案的可行性和有效性。     

关于二次泵变水量系统控制方案的探讨

本文介绍了二次泵变水量系统的控制方案，并对各控制方案进行了比较，得出了最优的控制方案。     

运用PKS系统实现空压机控制的方案

简介PKS系统的控制功能，详细介绍了运用PKS系统对空压机实施控制的方案和内容，经实际运行，控制方案有效、可靠。     

漂浮基闭链空间机械臂抓持载荷基于神经网络的反演自适应控制

讨论漂浮基闭链空间机械臂抓持系统目标载荷的位置、力混合协调控制问题。结合系统动量、动量矩守恒关系及闭合运动链几何约束关系,利用多刚体动力学建模方法建立了漂浮基闭链双臂空间机器人抓持系统的合成动力学方程。针对参数不确定和外部干扰的情况,提出一种基于反演神经网络的位置、力自适应协调控制方案,从而达到对抓持负载位置与所受内力的双重控制效果。此控制方案无需要求系统动力学方程关于惯性参数呈线性函数关系;同时,它可保证系统渐近稳定性。数值仿真结果证实了该控制方案可有效地消除参数不确定对系统的影响。     

含控制时滞的海洋平台前馈反馈最优跟踪控制

通过引入状态变换,将含控制时滞的海洋平台系统转化为无时滞系统.然后,通过引入渐近稳定的期望系统,基于波浪力线性外系统近似模型,给出了海洋平台系统基于二次型性能指标泛函的前馈反馈最优跟踪控制器设计方法及其控制器的存在唯一性条件.控制器的前馈增益矩阵和反馈增益矩阵可分别经由求解代数Riccati方程和Sylvester方程得到.仿真算例表明了方法的有效性,且在减小平台的振动幅值和控制力方面,前馈反馈最优跟踪控制方法优于前馈反馈最优控制方法.     

基于自适应滤波的电主轴-刀具系统不平衡振动的主动控制

为了有效抑制由质量不平衡引起的电主轴-刀具系统的不平衡振动,本文提出了一种基于最小方差的分块(FBLMS)自适应滤波的电主轴-刀具系统不平衡振动的主动控制方案,该控制方案中用来抑制振动的力源于无轴承电机径向磁悬浮力产生的原理。本文首先研究了双绕组感应型电主轴的结构及工作原理和径向控制力的模型,借助有限元法建立了感应型柔性电主轴-电主轴-刀具系统的动力学模型以及研究了FBLMS自适应滤波控制算法,设计了感应型柔性电主轴-电主轴-刀具系统不平衡振动的主动控制系统,通过有限元法来确定径向控制力的系数以及单边磁拉力的系数,研究了经典PID控制器以及FBLMS自适应滤波控制器对刀具端的不平衡振动的控制效果,结果表明采用FBLMS自适应滤波控制器对抑制电主轴-刀具系统端不平衡振动具有更佳控制效果。     

Intelligent Adaptive Backstepping Control System for Magnetic Levitation Apparatus

We propose an intelligent adaptive backstepping control system using a recurrent neural network (RNN) to control the mover position of a magnetic levitation apparatus to compensate for uncertainties, including friction force. First, we derive a dynamic model of the magnetic levitation apparatus. Then, we suggest an adaptive backstepping approach to compensate disturbances, including the friction force, occurring in the motion control system. To further increase the robustness of the magnetic levitation apparatus, we propose an RNN estimator for the required lumped uncertainty in the adaptive backstepping control system. We further propose an online parameter training methodology, derived by the gradient descent method, to increase the learning capability of the RNN. The effectiveness of the proposed control scheme has been verified by experiment. With the proposed adaptive backstepping control system using RNN, the mover position of the magnetic levitation apparatus possesses the advantages of good transient control performance and robustness to uncertainties for the tracking of periodic trajectories     

平面双连杆受限柔性机器人臂的模型简化及其控制

针对已建立的一类平面双连杆受限柔性机器人臂动力学模型，通过引入变量代换和一系列模型简化运算，得到一种非常简单的模型形式。     

一种液压式连续可变压缩比技术的研究

为进一步提高发动机燃烧效率,减少发动机有害气体的排放,提出了一种液压式连续可变压缩比技术的设计方案。它是通过液压系统控制偏心销转动来改变上止点的位置,从而使燃烧室体积发生变化,实现在调节区间内任意连续可变压缩比的改变。首先,根据所设计的方案分析了其液压系统在2个不同阶段的调节工作原理;然后,利用三维软件Solidworks2010对整个系统进行三维建模,根据模型设计的具体尺寸,得到连续可变压缩比调节的范围为8.81~22.43;最后分析了不同转速下活塞系统综合力（活塞惯性力和活塞表面气体压力的合力）的变化情况,并通过MATLAB与AMESim对构建的液压系统进行了联合仿真试验,探究了不同转速下活塞系统综合力向上和向下时液压系统的流量特性和压力特性。仿真结果表明：发动机转速在中低速条件下,活塞系统调节响应迅速,具有良好的动态特性,证明该设计具有一定实用性。仿真结果为用于液压容积调节的连续可变压缩比技术的实际应用提供了理论依据,具有重要的实际指导意义。     

光电层合圆柱薄壳的自组织模糊主动振动控制

本文针对当前的光致伸缩驱动器构型在壳类结构的振动抑制中不能产生负膜力的问题,提出了一种新型的多片组合驱动器构型。并将该构型层合在圆柱薄壳结构的上下表面,建立了光电层合圆柱壳独立模态振动控制方程。考虑到光致伸缩驱动器的非线性和时变驱动特性,以及模型的不确定性,设计了基于性能函数负梯度调节的规则自组织模糊主动控制器,克服了常规模糊控制器控制规则设计的困难;为了验证上述提出的控制策略的有效性,进行了数值仿真;仿真结果表明提出的自组织模糊控制器取得了理想的振动控制性能,实现了柔性薄壳结构的非接触主动振动控制。     

ATMD-结构带有补偿器的模糊滑模控制

针对基于指数趋近律的滑模控制算法设计ATMD系统中的主动控制力偏大、控制系统抖振过大等不足,采用一种带有补偿器的滑模控制算法来计算ATMD系统的主动控制力。考虑到外部能量有限问题,引入了相应的饱和控制器。同时,为了减小控制系统的抖振,设计了一种基于模糊自适应调整的滑模控制律。以一个单自由度结构模型为例进行了相应的数值分析,与相应的由未含补偿器的指数趋近律方法设计的ATMD控制系统以及TMD和AMD控制系统的控制效果进行对比来验证所提方法的有效性。     

A multidischarge actuator system for power electrohydrodynamic action on the boundary layer of aerohydrodynamic surfaces

We present the results of a study of a new multidischarge actuator system designed for active gas flow control on the basis of a three-electrode circuit with a shielding electrode, in which the role of an accelerating electrode is played by the solid equipotential sheath surface of the wing. The main parameters of the multidischarge actuator system and classical scheme of electrodes are compared—namely, the induced air flow velocity, average integral volume force, average consumed power, and energy efficiency coefficient calculated per unit length of the external electrode.     

直升机旋翼气动试验测力天平原位校准技术

研究了直升机旋翼气动试验测力天平原位校准技术。针对安装于直升机全尺寸旋翼试验塔顶部的机械式多分量气动力测量天平的测量原理和结构特点,确定了基于力叠加原理的组合加载原位校准方法。依其原理研制了原位校准装置,介绍了装置的关键机械结构设计,及基于自适应协同算法的控制系统;研制了高精度微小形变测量系统并评估校准误差;通过旋翼试验塔现场的原位校准试验对校准装置性能进行了验证。结果表明:各力素的原位相对校准不确定度均优于0.1%(k=2),被校系统各分力的相对线性度均优于1%。通过原位校准可获得新的天平工作公式。