由于自身结构上的特点,谐波传动系统存在柔性变形、摩擦和外界不确定干扰等非线性因素。传统控制器大多对系统进行了一定程度的简化,或未考虑非线性外界扰动,导致所设计的控制器性能达不到预期效果。为了提高系统精度,建立了考虑系统非线性刚度和非线性摩擦的谐波传动系统动力学模型;基于试验数据,采用最小二乘法对模型进行参数辨识;采用径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络在线逼近系统非线性摩擦和外界不确定干扰力矩,并提出了一种基于RBF神经网络的自适应反演控制器;利用Lyapunov稳定性理论,证明了其闭环系统的收敛性。仿真结果表明,与普通Back-stepping控制相比,在受到外界未知干扰后,所提出的RBF神经网络自适应反演控制能有效地逼近系统非线性摩擦和外界未知干扰,其跟踪误差峰-峰值能迅速稳定到0.00082 rad;而Back-stepping控制对外界...

迟滞刚度是谐波齿轮传动的固有属性。传统谐波齿轮传动动力学建模时,是将刚度考虑为定刚度或分段定刚度,这样的简化会导致动力学模型精度降低。考虑谐波传动刚度的非线性迟滞特性,提出了一种基于遗传特性的新型谐波齿轮传动迟滞刚度模型,其特点是传动刚度的大小与系统所经历过的状态有关。基于实验数据,利用粒子群算法进行了模型参数辨识。以某型号谐波减速器为实验对象,进行了加载/卸载性能测试。拟合结果表明,所建立的非线性迟滞刚度模型与实验数据高度吻合,相比传统模型,精度大大提高。

针对国内焦炉厂对于炉内人工温度测量效率低的问题,设计了一种用于焦炉测温的仿蝎式复合机器人。机器人结合蝎子的结构特征进行工作,利用蝎子的双钳提起炉盖,用蝎尾的红外测温仪对炉内温度进行测量。为了验证机器人结构的合理性,通过Matlab对复合机器人进行整体D-H结构建模,对复合机器人腿部的运动进行正逆运动学分析,并通过蒙特卡罗方法仿真得到双臂以及尾部红外测温仪的工作空间概率模型。为了验证机器人运动稳定性,通过Adams仿真得到复合机器人的稳定步态。为后续机器人研究奠定坚实的基础。

由于结构的特殊性,迟滞刚度和动态摩擦属于谐波齿轮传动的固有属性。传统模型将刚度考虑为定刚度或分段刚度模型,摩擦考虑为静态摩擦模型,这样的简化会导致谐波齿轮传动的动态分析精度下降。为了提高谐波齿轮传动的动态分析精度和传动性能,考虑非线性迟滞刚度和动态摩擦现象,提出了一种基于记忆特性迟滞刚度和LuGre动态摩擦的谐波齿轮传动动力学模型,建立了相应仿真模型,讨论了谐波齿轮参数对系统输出的影响。结果表明,“刚度迟滞现象”导致系统输出值减小,传动效率降低;传动刚度系数越大,系统越稳定;阻尼转矩系数越大,传动效率越低。

给出一种基于伪刚体模型的柔顺夹持器设计方法。基于附加弹簧双滑块四杆机构构造了一种具有恒力特性的柔顺夹持机构。建立了机构位置分析模型,利用虚功原理构建运动静力学方程,分析弹簧刚度对机构输出特性的影响,获得了具有一种恒力特性的柔顺夹持机构设计方法。基于伪刚体模型,将附加弹簧以柔性模块替代,得到一种新型柔顺恒力机构。利用有限元分析软件验证该机构理论模型建立柔顺恒力机构的可行性;构造了一种具有对称结构形式的新型柔顺恒力夹持器。该柔顺恒力夹持器的设计方法也可应用于其他类型附加弹簧机构的非线性刚度特性柔顺机构设计。

工程车辆对承载能力有较高要求,其悬架刚度大,减振性能差,工作环境恶劣,在垂直、俯仰和侧倾3个方向易受到剧烈振动,严重影响驾驶员身心健康与车辆的操作稳定性。针对此问题,提出了一种应用于工程车辆座椅的2-SPS+SR多维减振悬架。首先,利用单开链理论对该座椅悬架进行一平移两转动的自由度分析;然后,建立位置方程对座椅悬架进行位置分析,给出了该悬架结构位置的正解。并通过对位置方程进行一次、二次求导,得到了悬架的1阶运动系数和2阶运动系数,利用运动系数对并联座椅悬架进行速度和加速度运动学分析;最后,在Adams/view中进行仿真分析并在Matlab中进行数学模型编程仿真,验证了建立的数学模型与理论分析的正确性。该分析结果为后期悬架的控制仿真研究以及工程车辆在三维路面下乘坐舒适性的研究提供了重要参考。

阐述基于三星ARM处理器S3C2410A和嵌入式操作系统Windows CE．net构造微型工程地震仪的设计原理和实现方法。在现有工程地震仪的基础上，结合嵌入式技术构造携带方便、功耗低、体积小的微型工程地震仪，可以适应不同的工作场合，满足工程勘探的需要。

系统用自聚焦透镜代替共焦扫描显微镜中的聚焦透镜,将自聚焦透镜体积小的特点与共焦显微技术的轴向高分辨力和绝对位置跟踪特性有机结合,具有测头微小型化,高的轴向分辨力、较大倾斜表面的瞄准能力、对突跳位置的绝对跟踪能力等特点.选用PZT作为轴向扫描驱动元件(线性范围±5 μm,每个脉冲2 nm进给),用高精度电容位移传感器作为位置跟踪元件(线性范围±5 μm,分辨力1 nm).对20°角度块进行测试实验表明,在测头直径为1 mm的情况下,系统对20°倾斜度以内的斜面轮廓的探测轴向分辨力可达10 nm.

分析了典型立式径向挤压成型装备的结构及其成型工艺原理,介绍了当前国产立式径向挤压装备成形混凝土管的常见缺陷及主要成因,指出了立式径向挤压制管机研发中的关键问题并探讨了其解决方法,最后展望了立式径向挤压制管机的发展方向。

针对设计的立式径向挤压制管机成型头,采用Solid Works软件建立其三维实体模型,运用Hyper Mesh软件划分网格,定义材料属性、成型头与混凝土的接触类型和工作载荷,通过LS-Dyna软件计算成型头挤压混凝土成型过程的力学行为,获得成型过程中混凝土的应力、应变分布情况,表明立式径向挤压制管机成型头已基本能够实现混凝土的挤压成型,但在成型过程的第一阶段,混凝土的最大应力值达到了其屈服强度的临界点,混凝土管易发生坍塌、裂纹等现象,仿真分析可为成型头结构的进一步改进提供理论依据。