为了降低旋挖钻机回转启动和停止时刻的冲击压力,提高回转运动过程的平稳性和回转定位精度,提出将数字液压技术应用于旋挖钻机回转系统。基于数字液压技术,设计了一种旋挖钻机数字液压回转系统和数字液压马达,介绍了数字液压回转系统工作原理,建立了数字液压回转系统的数学模型,在某型号旋挖钻机上安装了数字液压回转系统并与原有液压回转系统进行对比试验。试验结果表明与原有液压回转系统相比,数字液压回转系统不仅大幅提高了回转速度的平稳性和回转定位精度,减少了回转动作所需时间,还能将回转启动时的冲击压力降低20.6%,将回转制动时的冲击压力降低32%,将回转运动过程中驱动液压马达的压力降低42.8%,这极大的提升了旋挖钻机的回转性能和工作效率,减少了整机的能耗。同时,数字液压回转系统在旋挖钻机上凸显的巨大优势为推广...

为了提高起重机回转动作的微动性、平稳性、响应速度和定位精度,将数字液压技术应用于起重机回转系统中。基于数字液压技术,设计一种起重机数字液压回转系统,介绍了数字液压回转系统的结构和工作原理,建立了数字液压回转系统的数学模型,在某型号起重机上安装了数字液压回转系统并与原有液压回转系统进行对比试验。结果表明与起重机原有液压回转系统相比,数字液压回转系统的最低稳定速度更低、更平稳,微动性更好;数字液压回转系统在高速启动时更平稳,最高稳定速度更高;数字液压回转系统的回转动作响应时间大幅缩减,系统响应更快速;数字液压回转系统具备精确的位置控制功能,重复定位精度较高。

针对移动目标跟踪过程中,传感器感知信息存在噪声以及运动轨迹突变导致目标观测失真甚至丢失的问题,提出了一种扩展卡尔曼滤波交互多模型算法(EKF-IMM)。该算法以交互多模型算法为主体,同时融入EKF算法做滤波处理,使得在目标跟踪过程中,不仅对目标的不同运动状态具有自适应能力,同时还能对运动状态中可能的非线性问题做更好的处理,提高算法的鲁棒性。仿真实验表明,EKF-IMM算法能很好得适应多变的目标运动,与标准KF-IMM算法相比,该算法降低了噪声对传感器的干扰,提高了定位精度。

气浮精密定位平台在运动的过程中需要有高的运动精度与良好特性,而决定其运动精度的则为平台的定位精度与重复定位精度.研究了基于PMAC的气浮精密定位平台的精密定位控制技术,利用Renishaw激光干涉仪对精密气浮定位平台的定位精度与重复定位精度进行实验研究,分析在不同反馈传感器、不同控制参数下定位平台定位精度与重复定位精度的影响规律,在此基础上通过统螺距误差补偿与间隙补偿公式换算得出补偿数据,利用补偿数据对定位平台进行误差补偿.研究结果表明,通过对误差补偿方法的使用,定位平台的定位精度与重复定位精度分别提高了80%和20%.

针对某LED打标移送控制出现移动丢步、漏打和打标质量差等问题,为了实现进给控制的高响应、高精度和高稳定性的要求,提出了一种基于视觉引导的粗微进给控制方法。设计了一种采用步进电动机+滚珠丝杠(粗进给)+压电驱动(微进给)的复合结构控制系统,并构建了直线精密进给移送控制系统,解决了既要大位移的进给控制,又得保证打标的精确定位要求;采用视觉引导和图像处理技术相结合的前馈控制系统,完成了对支架图像参数匹配和实时位置检测,实现了50 mm范围内的定位精确达3.468×10^2μm。样机测试结果表明,LED晶片打标移送重复定位精度高,打标质量稳定,打标良品率达到99.3%的效果,具有很强的实用前景。

针对在更换滚珠丝杠副的新滚珠过程中滚珠容易掉落出来和进入两个反向器之间的技术难题,研制了一种新型滚珠丝杠副装配与调试设备。螺母与丝杠在旋合过程中要始终保持同轴心状态,使丝杠与螺母的滚道保持一致。该设备主要由两个V形座、两个调节板、两个支撑板和滑动导轨组成,利用调节板的垂直移动和沿T形槽的水平移动来调整两个V形座的位置,使丝杠与螺母的轴心线重合。该设备操作方便,定位精度高,解决了滚珠丝杠生产厂家和滚珠丝杠维修人员的技术难题。

为了进一步提高数控机床的定位精度,文章提出了一种软件补偿算法——速度箝制法。该算法通过对机床的进给速度进行控制来实现机床的反向间隙补偿与螺距补偿,从而有效提高机床定位精度。速度箝制算法是通过减小机床进给速度的变化幅度,让进给轴的速度一点一点变化而不是骤然降速,使轴的速度具有一定的平滑性,从而减小机床由于振动过大引起的误差。利用英国雷尼绍公司（RENISHAW）生产的XL-80激光干涉仪对配有实验室自主研发的沈阳计算所L10数控系统的CAK3665数控机床进行定位精度的在线检测,并对机床的定位精度进行在线补偿。对补偿前后的数据进行对比分析。试验结果表明,该软件补偿法使机床Z轴的定位精度从11.3μm减小到了1.6μm,误差减小86%以上,具有一定的实际意义和应用前景。

针对数控转台精度衰退状态缺乏有效的评估方法的问题,提出一种数控转台重复定位精度衰退趋势预测模型,该模型结合了隐马尔科夫(Hidden Markov Model,HMM)算法和粒子滤波(Particle Filtering,PF)算法,其中粒子滤波算法使用粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)优化了初始参数。选择了从数控转台精度衰退加速寿命试验中获得的振动信号作为研究数据。通过聚合经验模态与主成分分析(EEMD-PCA)算法对原始信号降噪,并提取含有故障特征的信号进行信号重构;使用统计特征量作为观察值训练获得HMM模型,对数控转台精度衰减做出早期诊断,并由此获得数控转台精度健康状态指标;使用粒子滤波算法建立数控转台精度衰退预测模型,并预测精度的剩余寿命。在以第50组数据为预测起始点时,预测的剩余寿命为21,实际测量的结果为17,相差4,比较接近。综合分析模型计算与试验测量...

以航天器转运平台使用的数字液压缸为研究对象，根据其结构特点和内部闭环控制原理，综合考虑步进电机旋转、丝杠螺旋反馈、阀芯轴向受力、液压缸上的摩擦力这些非线性因素影响，在Simulink中建立精确的数字液压缸非线性模型，并通过试验验证了模型的准确性。利用模型重点分析定位精度的影响因素，结果表明：供油压力波动会降低定位精度；减小步进电机频率可以提高定位精度。同时根据仿真及试验提出了通过调整输入脉冲量提高精度的方法，可以满足转运平台工作时的精度要求。

以航天器转运平台使用的数字液压缸为研究对象,根据其结构特点和内部闭环控制原理,利用三维建模软件和ADAMS软件建立其多体动力学模型,利用AMESim软件建立其液压模型,并通过软件接口将液压模型集成到ADAMS环境中,从而实现了联合仿真。利用仿真模型,重点研究了数字液压缸的定位精度,并通过试验验证了模型的准确性。根据仿真及试验提出了通过调整输入脉冲量提高精度的方法,可以满足转运平台工作时的精度要求。同时还通过仿真发现,供油压力波动会导致活塞杆运行时的抖动,增大定位误差.