针对某高超声速风洞攻角机构,分析其特殊结构特点和运动学规律,对其参数辨识和控制方法进行了研究。首先,对攻角机构进行运动学建模,讨论了俯仰和偏航自由度的非线性运动学模型;针对俯仰和偏航自由度传动链误差因素多的特点,采用激光跟踪仪进行检测,并结合非线性最小二乘方法对其运动学模型中的参数进行了精确拟合。试验结果表明,参数辨识结果满足机构精确定位要求,定位精度优于1'的精度指标。针对俯仰和偏航机构非线性传动的特点和风洞试验对机构速度准确控制的需求,在参数辨识的基础上,采用虚轴、电子凸轮和电子齿轮技术,实现了对俯仰和偏航自由度速度的精确控制,速度控制精度优于0.5(°)/s的精度指标。

在目前农林作业机械静液压传动系统的设计阶段,存在对其实际效率特性考虑不足的问题,同时在效率特性建模时,由于参数变化范围未知也会导致其参数辨识困难。为了解决以上问题,对其匹配设计、效率特性模型参数辨识以及减速器传动比影响关系进行了研究。首先,针对某型林果采摘机械的“变量泵-定量马达”动力传动系统,基于整机于松软土路面行驶时的阻力特性,估算了需求功率,并匹配了变量泵和定量马达型号;然后,提出了一种决策变量自适应变化的改进蒙特卡罗(I-MCM)法,根据已选静液压系统的台架试验样本数据,采用参数辨识方法建立了静液压系统效率特性模型,同时将其与蒙特卡罗法和改进的粒子群算法进行了对比;最后,基于已建立的效率特性模型,分析了减速器传动比设计值对整机能耗的影响。研究结果表明:在参数变化范围不确定的情况下,I-MCM...

为提高液压挖掘机器人工作装置轨迹规划控制精度,减小按照理想模型进行控制的阀控缸系统存在的控制误差,获得更接近实际状况的阀控缸系统控制模型,采用RBF神经网络方法,建立含阀控缸系统待辨识参数及Jacobian信息的线性方程组.以挖掘机斗杆油缸为研究对象,经实验获得油缸进回油压力、斗杆倾角参数,辨识出阀控缸模型中阀的增益系数kq、体积模量Eoil和内泄漏系数Cli.最后通过对阀控缸系统进行力控制实验对比研究,验证了采用辨识参数的系统模型控制精度较好,有很强的鲁棒性.

从实际工程出发，对高炉槽下动态定量称重过程进行研究。首先将动态称重系统等效为二阶系统，推导出了其动、静态数学模型，并通过参数辨识的方法，从采集到的信号中辨识出物料的重量。

液体静压导轨作为精密机床的关键部件,其性能参数直接影响着机床的整机性能。应用单点激振、多点拾振的频响函数法获取液体静压导轨空间3个方向上的动态响应特性。采用一种改进的频率响应函数方法,编制了相应的辨识算法,对液体静压导轨的动态特性参数进行辨识,得到了液体静压导轨结合部导轨空间3个方向上的模态质量矩阵、刚度矩阵、黏性阻尼矩阵、结构阻尼矩阵。结果表明:导轨滑台垂直Z方向上刚度矩阵、黏性阻尼矩阵数量级随激振频率的增加而呈非线性增大,导轨进给X方向与Y方向动态参数受高频激振频率影响较小。

针对含间隙机器人难以建立较准确的数学模型问题,以含间隙二连杆机器人为例,分别运用最小二乘法、传统遗传算法和改进遗传算法对其进行参数辨识;其中改进遗传算法分别从编码方法、交叉算子、变异算子以及交叉概率和变异概率的自适应改进方面对传统遗传算法进行了改进,解决传统算法容易发生"早熟"现象的问题。研究结果表明:利用3种辨识法对含间隙二连杆机器人进行参数辨识时,改进遗传算法辨识精度最高,收敛速度最快。与传统的应用动力学建模相比,应用该辨识方法更方便快速,为构建含间隙机器人系统模型提供了参考。

为实现气动位置控制系统的准确定位,对气动位置控制系统参数进行了数学建模,并推导出该系统的传递函数。采用AIC准则对系统进行了阶次辨识,对于不同的阶次n,找到了使AIC(n)的n作为模型最小的阶次;基于增广最小二乘法扩充了参数向量和数据向量的维数,实现了对有色噪声的无偏估计。实验结果表明,采样时间设定为10 ms,数据长度设定为1000,新的输出估计值与系统实际的输出曲线具有较好的一致性。

根据轨道路基测试装置液压原理图,建立了动压缸电液伺服压力系统传递函数和AMESim模型,并将该系统传函拆分为伺服阀系统、动压缸负载和流量非线性三部分。介绍了所采用的辨识模型和辨识算法,设计了基于该系统AMESim模型的参数辨识方案,获得了伺服阀系统和动压缸负载开环传递函数辨识参数。最后通过对比仿真,验证了该辨识方法的有效性。

针对现有恒流开式液体静压支承线性动力学模型计算偏差较大问题,建立了液体静压支承的非线性动力学模型。基于液体静压支承振动响应,提出应用Fourier级数方法和最小二乘联合方法,识别该非线性动力学模型中的刚度与阻尼。同时,设计了多种阶跃激励作用下的实验工况,应用研制的实验平台,获取了各种工况条件的振动响应。结合液体静压支承的非线性动力学模型和提出的参数辨识方法,得到了液体静压支承的刚度、阻尼参数。在此基础上,对比识别的动力学参数计算的位移响应与实验值,发现理论值与实验值的决定系数都在0.97以上,从而验证了建立的非线性动力学和参数辨识方法的有效性。

针对导弹起竖阀控非对称液压缸系统，通过理论推导得到该系统的数学模型，用FESTO液压实验平台搭建液压回路模拟起竖液压系统，采集输入输出数据，用梯度校正法进行参数辨识，得到液压缸位移和控制信号的三阶传递函数，并进行了算法验证，证明了该方法的正确性和可行性。