轨迹跟踪是机械臂控制的最终目的,针对机械臂仿真控制领域文本语言编程复杂、效率低等问题,构建了一种基于LabVIEW的四轴机械臂仿真控制平台,以Dobot机械臂为研究对象,使用Lagrange分析法构建动力学方程,并在LabVIEW中搭建了其仿真模型;还针对PID控制应用于非线性、强耦合、多变量的机器人系统时,其控制效果不理想的问题,设计了一种基于LabVIEW的模糊PID机械臂控制策略.通过LabVIEW仿真实验表明,该方法提高了控制精度,降低了系统的超调量和调节时间,大大缩短了开发周期.

磨齿机机械手电力变压器设备故障状态众多,需要有监督约束分类条件,但约束条件过多导致关联性无法确定。采用时间序列与滑动窗口对磨齿机自动化装料机械手电力变压器在线运行状态监测数据进行过滤,标记异常状态的发生时间及类型,构建候选异常状态参量集合的甄别模型;运用无监督聚类方法简化异常状态参量之间的关联关系,避免参量间关联性无法确定的问题,运用滑动窗口和聚类算法线检测,使之适用于设备运行状态在线监测数据流,实现在线监测数据流中异常的快速检出。实验结果表明这里方法能够在线检测出磨齿机机械手电力变压器设备所存在的隐患,相较于传统的人工检测和停电试验的方法,更加实用、有效。

为了获得机械结构的精确模型,采用以逆响应面的有限元模型修正理论为基础的方法。逆响应面法直接拟合出设计参数(密度、弹性模量等)关于特征参数(固有频率等)的显式表达式,以特征参数目标值带入逆响应面函数得到修正后的设计参数值,相较于响应面法,无需迭代寻优,减少计算工作量。以齿轮轴和磨机传动轴为例,实现了以逆响应面法为基础的有限元模型修正,并计算修正前后模态频率误差,结果显示逆响应面法模型修正效果较优于响应面法,进而验证了逆响应面法在机械结构动力学特性分析中的有效性。

在诸如自动铺带、自动铺丝等应用场景中,需要设计出具有规定测地曲率的曲面曲线。通过分析发现,现有的方法在计算这类曲线时存在一些不足。有鉴于此,这里提出一种高效的具有规定测地曲率曲线的求解方法。本方法依据基本微分几何学原理,不需建立目标曲线复杂的数学模型。另一方面,在计算过程中利用多点加权平均以保证曲线的设计精度。本方法可保证目标曲线完全位于参数曲面上,且对于不同的参数曲面具有统一的求解格式。利用本文提出的方法设计了B样条曲面上一系列等测地曲率曲线。结果表明,该方法在计算效率上不仅显著高于现有的几何法,且一般情况下要优于现有的数值解法。

针对流体磨料加工喷孔过程中的磨粒容易团聚并沉积、堵塞微小喷孔流道的问题。在磨料流加工中辅助超声振动,利用振动产生的空化效应使团聚的颗粒炸裂、分离,促进粘弹流体和磨粒的均匀混合,解决加工微喷孔加工过程易堵塞的难题。通过试验对比加超声振动与不加超声振动下的加工压力和喷孔的锥度变化等状态,分析超声空化效应的作用效果。结果表明空化效应产生的高压足以碎裂堵塞的磨粒团,施加超声振动时磨料加工压力降低,喷孔锥度增加;说明超声空化效应可以抑制喷孔堵塞。

通过对汽车行驶状态的分析,分别在Simulink和CarSim中建立理想二自由度四轮转向汽车模型和整车模型。在Simulink中建立控制策略,以前轮转角比例控制的方式控制后轮转角;以车辆质心侧偏角和横摆角速度作为控制量,基于模糊控制理论,计算出所需附加横摆力矩,通过所设计的分配策略确定施加在前后车轮的制动力矩。利用CarSim和Simulink搭建联合仿真平台,进行低速角阶跃实验和高速单移线实验,并与前轮转向和其他控制策略下的仿真结果对比分析。仿真结果表明,所设计的控制策略使汽车的质心侧偏角和横摆角速度始终保持在理想值的附近,提高了汽车的灵活性和稳定性。

采用毛细吸盐方法对水分及氯离子在再生混凝土中的迁移展开了研究。研究了不同取代率、不同氯盐浓度下再生混凝土的水分和氯离子的侵入规律,分析了毛细吸盐条件下水分和氯离子传输关系。结果表明,氯离子与水分的传输在再生混凝土中也呈现非同步性;再生粗骨料取代率大的试件中的水侵入深度约为氯离子侵入深度的3倍;在毛细吸附初期,二者渗透呈现近似线性相关关系。

在影响泡沫混凝土砌块物理和力学性能的众多因素中选出双氧水、水泥、纤维、水胶比四个主导因素进行正交试验设计,结合实际试验经验,提取不同因素的不同水平值,再根据提取的值分组进行配合比试验。将所得的试验结果进行分析,得出泡沫混凝土砌块的最佳配合比为:双氧水掺量、水泥掺量、纤维掺量、水胶比、陶粒掺量、粉煤灰替代水泥掺量、稳泡剂掺量、减水剂掺量、石膏掺量、珍珠岩及纳米CaCO_3掺量分别为8.0%、40.0%、0.05%、0.35、25%、35%、1.2%、0.04%、0.05%、3%、0.8%。

文章基于开源机器人操作系统(ROS)设计了一套低成本、高性能的移动机器人控制系统方案。该方案基于分层控制的理念将移动机器人的控制系统分为应用层、决策与规划层和运动控制执行层,各层次功能明确,层次间低耦合,易于移植和维护。应用层融合了物联网技术解决了移动机器人平台与用户端的通信问题;决策与规划层基于ROS实现机器人的即时定位与地图构建,并根据机器人状态以及用户命令实现机器人室内导航功能;运动控制执行层基于FreeRTOS实时操作系统实现对机器人运动状态的实时控制,并采用了三轮全向移动的控制方式,运动方式更加灵活。

木墩机粉碎系统工作时由于负载变化频繁，常会出现液压马达输出动力不足导致粉碎鼓卡死等现象。设计了以负载敏感变量柱塞泵为核心元件的液压粉碎系统。在深入分析木墩机粉碎系统不同工况基础上．在AMESim平台下建立了基于负载敏感控制的木墩机粉碎系统仿真模型，并对其进行了静动态仿真。仿真结果表明：通过调节负载敏感阀和恒压阀的弹簧刚度可以缩短系统响应时间，实现系统优化；负载敏感粉碎系统输入执行元件的流量只与换向阀阀口的开度有关，与外界的压力（负载）大小无关。负载敏感粉碎系统能够实现木墩机节能降耗，提高整机的工作可靠性。