三自由度平面并联机器人误差分析

为了研究各种误差对并联机器人输出产生的影响,以三自由度平面并联机器人为例,利用并联机器人的环路特性,采用机器人微分理论,建立了误差正向模型.通过M atlab编程和计算机仿真,得出输出误差与机器人结构尺寸变化、位置和姿态变化的关系图.为该类型机器人的设计、制造、装配提供了指导依据.     

船载三自由度并联稳定平台的设计及运动学分析

针对船载设备在海洋中会受到6个自由度的影响,设计一种船载三自由度稳定平台,能够补偿升沉、横摇和纵摇。分析了稳定平台的逆运动学特性,利用Matlab/Simulink的Simscape工具建立了虚拟样机测试系统。在平台模型中添加了姿态传感器,根据逆运动学算法,实现了虚拟样机仿真系统的物理仿真。实验表明,设计的三自由度并联稳定平台能在一定范围内有效的进行波浪姿态补偿。     

三自由度并联机器人的同步组合控制

针对三自由度平面P-R—R型并联机器人,建立了三自由度并联机器人的动力学模型,结合同步控制的优点,实现了对机器人轨迹的精确控制．为了达到同步控制,提出了同步误差的概念,通过组合多个线性闭环控制,计算出同时满足各个闭环控制的控制方程．该方法直观、高效,提高了对并联三自由度平面P-R-R型并联机器人轨迹控制的精度,也同时满足了多个闭环控制系统的组合控制．     

并联机构6-PRUU的运动学分析研究

文中提出了结构合理的6-PRUU并联机构,并对其进行运动学分析研究.建立了6-PRUU并联机构的位置正解和反解方程,并用数值法进行求解;建立了该机构的速度、加速度模型与相关的铰链约束模型;在位置分析的基础上采用Matlab软件进行定姿态下工作空间分析,确定了该并联机构的工作空间边界,将工作空间形状用可视化形式显示出来,为进一步研究该机构提供了基础与依据.     

基于ADAMS并联机构摇摆台运动学和动力学仿真

介绍了一种用于船舶辅机设备陆地性能测试的三自由度并联机构摇摆台.主要模拟特定海况下横摇、纵摇和升沉运动,不但分析了该结构摇摆台的空间结构和空间运动姿态的位置解算,还应用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS,建立了虚拟样机模型,给出了一种基于ADAMS的求解并联机构摇摆台运动学和动力学的方法,获得了有关运动学及动力学特性曲线,为船舶辅机摇摆台系统的设计、制造、创新和模拟运动作业提供了理论依据和主要参数.     

一种三自由度稳定廊桥试验台动力学分析与试验研究

海上廊桥在作业时由于受到风、浪、流等载荷的扰动会产生较大摇摆,极大地降低了作业安全。针对该问题设计一种具有运动补偿能力的三自由度海上廊桥试验台。文章首先建立不规则海浪模型以及海上廊桥的运动学数学模型,基于朗格朗日法建立了该试验台的动力学模型,应用Adams对试验台进行动力学仿真与分析,并搭建试验台进行试验研究,试验结果验证了三自由度稳定廊桥试验台设计合理具有良好的运动补偿效果。     

基于BLF的三自由度并联稳定平台容错控制

针对具有不确定性和故障的三自由度并联稳定平台,提出一种基于障碍李雅普诺夫函数的反步容错控制方法。将模型不确定性、外部扰动和故障因素视为不确定性集合,通过固定时间扰动观测器对其进行实时估计,实现对控制器的补偿。通过引入障碍李雅普诺夫函数对系统状态进行约束,再结合反步法设计一种带有状态约束的容错控制器。通过稳定性理论证明该系统所有的闭环信号能够达到一致最终有界,仿真试验结果表明,该控制器能使平台在故障情况下保持稳定位姿,且能对不确定性集合进行快速、精确的估计以提升系统的稳定性。     

一种四自由度机器人运动控制系统开发

针对一种四自由度机器人的工件移送和轮廓拍摄要求,以Labview作为软件开发平台,以NI公司的NI-9033控制器、SISU-1004四轴步进电机接口模块和SD-30807森创步进电机控制器为主要控制器件,开发了机器人运动控制系统。     

五自由度船舶靠泊装置机构设计及运动分析

为提高船舶靠泊安全系数,减少大型船舶靠泊事故的发生,设计一种以两转动一平移3-RPU并联机构为主体结构的5自由度船舶靠泊装置。基于螺旋理论和修正G-K公式,计算出并联机构的自由度;利用齐次位姿变换建立各连杆矢量方程,推导出并联机构位置正反解数学表达式,基于位置反解表达式求出并联机构的雅克比矩阵,根据雅克比矩阵对3-RPU机构的三类运动学奇异性进行分析;建立机构驱动关节速度与动平台速度之间的关系,对正反解的研究结果进行数值验证,并运用MATLAB对位置和速度反解进行仿真;采用蒙特卡洛法求解并联机构的可达工作空间,并运用MATLAB编程绘制出工作空间三维图和截面图,验证了3-RPU并联机构的可行性,为3-RPU并联机构的应用提供理论依据。     

有限元分析软件并行化移植和开发方法的研究

有限元分析软件在船舶、汽车、航天、机械等领域具有广泛的应用;但商业性有限元软件还无法在国产超级计算机上安装.本文探讨了超级计算机和有限元软件相结合的几种方案;提出了基于系统集成思想的软件并行开发框架;在分析有限元分析并行计算重点的基础上,给出了该框架实现的原理和机制,以及相关的关键技术,从而为超级计算机应用软件的开发探索了一条新的途径.最后实现了一个实例系统,对基于系统集成思想的软件并行开发框架进行了实现和验证.     

灯光助降系统摇摆测试台运动分析与仿真

根据灯光助降系统横摇、纵摇指示器的设计要求,提出了一种三自由度并联摇摆测试台,用于试验指示器内发射光束的稳定性能.采用解析法建立了该测试台的运动方程,算例仿真分析结果表明,驱动主运动支链的活塞杆移动,可以实现既定规律下运动平台的横摇、纵摇和升沉运动,满足灯光助降系统的性能测试要求.     

大结构模型中多裂纹种类并行疲劳试验方法研究

大结构模型低周疲劳试验周期较长,成本高,一般情况只能通过一只或少量的模型研究裂纹的形成机理和扩展规律,确定裂纹的形成寿命和扩展寿命.文章通过开展裂纹尖端的应力场研究,提出了一种在大结构模型中预制多种裂纹类型同时进行低周疲劳试验的并行疲劳试验方法.利用该方法开展了锥柱结合壳结构模型疲劳试验,得到了该模型的多种裂纹类型的裂纹形成寿命和裂纹扩展寿命试验结果,验证了并行疲劳试验方法的可行性和可信性.     

动力定位系统推力能力曲线计算分析

推力能力曲线与传统的动力定位能力评估结果不同,它显示着动力定位作业控制时推进系统的推力可执行域。文章通过对动力定位系统仅在力矩平衡约束下的最大推力进行求解,计算了推力能力曲线,并结合相关算例对推力能力曲线的应用进行了分析研究。研究结果表明推力能力图线尽管对于环境载荷的估算依赖很小,但对动力定位能力仍有着很好的反映。而且在动力定位作业控制时,它不但能反映动力定位系统当前的工作状态,同时对可能出现的一些临界状态做出预判,给动力定位系统操控人员提供很好的指导建议。     

An ill-posed inverse problem of a wing with locally given velocity data and its analysis

Using locally given vertical velocity data around a wing, an inverse formulation is presented to solve a lifting problem. The inverse problem is expressed by a Fredholm integral equation of the first kind. In this paper, the kernel of the integral equation gives a Hilbert–Schmidt integral operator, and therefore the occurrence of ill-posedness in the sense of stability cannot be avoided in a normal topology. This difficulty is solved by using the regularization method for ill-posed problems. A composition mapping is introduced so that local velocity data can be available for this inverse problem. In this paper, the ill-posed inverse problem of a wing is studied using the Landweber–Friedman's regularization method within the framework of linear potential theory. A numerical example demonstrates that only with locally given velocity data is the regularization method accurate and suitable for the present physical problem of an inverse mathematical formulation. Therefore, the lifting problem can be solved by using a locally given fluid velocity instead of a wing geometry. Received: April 13, 2000 / Accepted: April 20, 2000     

基于改进遗传算法的双体无人艇性能优化分析

基于并行策略遗传算法对双体无人艇性能进行综合优化分析.首先建立以快速性、操纵性、抗倾覆性和耐波性为目标函数的综合优化数学模型,并使用响应面拟合的方法建立了3种不同的阻力数据库,通过遗传算法对其进行优化分析选出一组最适合本文的阻力数据库.在此基础上选取5个设计变量作为敏感变量进行讨论,其中最为敏感的2个变量将进行并行策略...