国家自然科学基金(50775170)
- 作品数：13 被引量：91H指数：4
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- 基于等效模型的索牵引并联机器人的刚度分析被引量：6
- 2011年
- 现有索牵引并联机器人研究中,由于柔索长度较短大多将其处理成仅能受拉的直线索单元,没有考虑柔索垂度的影响,刚度分析过程与刚性支腿并联机器人相同。为考虑垂度影响,该文采用悬链线方程建立了大跨度柔索的静力学模型,推导出柔索的刚度矩阵。然后提出了一种刚度等效模型,将柔索等效为三根两两相互垂直的弹簧。于是便可将索牵引并联机器人等效为弹簧支撑并联机器人,从而利用现有的刚度分析结论即可完成大跨度索牵引机器人的刚度分析。最后,以大射电望远镜的索支撑系统为例研究了其刚度特性。
- 杜敬利保宏崔传贞
- 关键词：刚度分析悬链线刚度等效静力学
- 索牵引并联机器人静态平衡位置的正解研究被引量：4
- 2010年
- 研究了一种大跨度但运动缓慢的索牵引并联机器人的位置正解问题,此时可认为系统处于静平衡状态,但必须考虑柔索垂度的影响。索牵引并联机器人的静态平衡位置的正解就是确定机器人末端执行器的位置和姿态,使得系统能在给定的柔索长度下处于静平衡状态。这涉及到系统的非线性力学分析而不仅仅是一个几何问题。本文采用悬链线方程描述柔索的力学特性,结合索端位移与机器人末端执行器位移之间的关系推导出机器人的末端执行器位移与索长变化之间的增量关系,据此提出一种迭代策略完成正解计算。数值算例验证了本文方法的有效性。
- 杜敬利段宝岩保宏
- 关键词：悬链线位置正解静力学
- 考虑柔索垂度影响的索支撑系统静刚度被引量：4
- 2010年
- 大射电望远镜的索支撑系统由于工作空间巨大,刚度分析时必须考虑柔索垂度的影响。为此,基于弹性悬链线方程推导出柔索的索端张力与索长之间的关系,建立索支撑系统的静力学模型。在此基础上,根据索端张力与舱体位移之间的非线性关系推导出作用在舱体上的柔索合力与舱体位移之间的增量关系,从而获得系统静刚度矩阵的解析表达式。利用数值算例证明分析方法的正确性,在算例中给出索支撑系统在某点处的刚度矩阵及其在工作空间内的刚度分布。分析结果表明索支撑系统绕舱体中轴的转动刚度相对薄弱。
- 杜敬利段学超保宏
- 关键词：刚度矩阵静力学
- LuGre摩擦模型对伺服系统的影响与补偿被引量：44
- 2008年
- 摩擦是影响伺服系统性能的一个主要因素.为了研究摩擦的影响与补偿,本文首先建立了基于动态LuGre摩擦的机电伺服系统模型.根据LuGre模型,构造了一个非线性观测器来估计摩擦力矩.然后,积分反步自适应控制算法被设计从而实现了摩擦补偿和负载扰动估计,并使用Lyapunov函数证明了闭环系统的稳定性.仿真结果表明:LuGre摩擦会对伺服系统产生极限环振荡以及低速爬行的影响,并且提出的补偿方法能够降低摩擦对伺服系统性能的影响以及提高了系统的跟踪精度和鲁棒性.
- 周金柱段宝岩黄进
- 关键词：伺服系统
- 索牵引并联机器人中变长度柔索的动力学分析被引量：3
- 2011年
- 现有索牵引并联机器人研究中大多将柔索处理成简单的索杆单元,没有充分考虑柔索的动力学特性对末端执行器定位精度的影响。为此提出了一种柔索长度慢速变化时的索牵引并联机器人动力学模型。首先推导了描述变长度柔索动力学特性的偏微分方程,空间离散化后采用有限差分法将其转换成普通微分方程。然后,根据末端执行器与柔索之间的动力耦合关系,得出索牵引并联机器人的动力学模型,模型中同时包含有柔索和末端执行器的自由度。最后,给出两个算例来验证本文模型的有效性,同时说明工作空间巨大时考虑柔索动态特性的必要性。
- 杜敬利保宏宗亚雳崔传贞
- 关键词：有限差分振动
- 抛物面索网天线的最佳型面设计方法被引量：16
- 2011年
- 在太空无重力工作环境下,星载索网天线反射面由张紧的网格平面拼合而成。为尽可能降低天线索网型面的原理误差,提出一种新的索网型面生成方法。方法要求抛物面索网天线型面在天线光学口径面上的投影为正三角形网格,索网反射面的型面结点均取在与理想抛物面同轴且等焦距的某映射抛物面上,投影正三角形的边长由天线反射面的焦距及型面设计的原理误差要求确定,映射抛物面的具体位置由投影正三角的边长及反射面的焦距确定。以空间任意三角形与抛物面之间的轴向方均根误差计算公式的推导为基础,讨论在天线光学口径面上投影面积为定值的空间三角形与抛物面之间轴向方均根误差取得极小值的条件,得出抛物面索网天线型面在天线光学口径面上投影为正三角形网格时原理误差最小的结论。索网型面设计的算例结果表明所提方法有效、实用。
- 杨东武尤国强保宏
- 关键词：反射面天线抛物面星载天线
- 悬索驱动并联机器人的非线性PD控制研究被引量：2
- 2010年
- 基于悬链线方程建立了大跨度悬索的索力与索端位移和索长之间的增量关系,同时推导出机器人末端执行器的位移偏差与悬索作用力增量之间的关系,据此构造出系统的动力学方程。采用李雅普诺夫法先对末端执行器上的合力设计反馈控制器,然后结合系统的动力学方程,构造出以索长调整量为控制输入时的非线性PD控制器。数值算例证明了控制算法的有效性。
- 杜敬利保宏陈光达
- 关键词：动力学非线性控制
- 基于热—结构耦合的有源相控阵天线综合分析方法
- 基于热功耗导致的结构热变形,以及环境载荷作用下的结构变形,利用辐射单元在天线口径面产生的相位差,建立有源相控阵天线的机电热三场耦合模型。通过对某平面六边形天线的机电热综合仿真,分析了不同温度分布情况下天线方向图和增益等电...
- 王从思平丽浩朱敏波
- 关键词：有源相控阵天线热变形电性能
- 文献传递
- 一种缓慢运动索牵引并联机器人的跟踪控制被引量：4
- 2008年
- 缓慢运动的索牵引并联机器人中,牵引索在做大范围运动的同时会伴随有低频振动,建立了这种柔索的动力学模型,得到柔索的长度、张力与振动位移之间的关系。针对执行机构产生的索长收放误差,提出一种控制策略,利用机器人终端的位姿和柔索张力的反馈结果由柔索动力学模型得到索长误差,经NPID控制器调整后完成索长修正。数值算例证明了该方法的有效性。
- 杜敬利段宝岩保宏訾斌
- 关键词：动力学
- 伺服系统摩擦的支持向量回归建模与反步控制被引量：8
- 2009年
- 研究了一种伺服系统摩擦建模和控制的新方法.首先,根据实验数据,提出了基于支持向量机回归的自适应库仑摩擦和固定库仑摩擦建模方法,以解决在速度为零时摩擦力矩不连续导致的建模不准确问题.然后应用所建立的摩擦模型,使用反步法设计了控制器从而实现了摩擦的自适应补偿.通过使用Lyapunov理论证明了闭环系统的稳定性.仿真结果验证了该方法的有效性.
- 周金柱段宝岩黄进刁玖胜
- 关键词：支持向量回归反步法伺服系统
