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状态与输入受限的二阶多输入多输出非线性系统自适应控制 预览
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作者 刘旺魁 魏毅寅 段广仁 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期533-541,共9页
针对含有状态和输入受限的二阶多输入多输出非线性系统的控制问题,提出了一种自适应控制策略.通过综合利用障碍Lyapunov函数和动态面控制方法的特性,使得系统的状态满足约束条件而且能够减少计算量.此外,为了处理输入约束和系统中的不... 针对含有状态和输入受限的二阶多输入多输出非线性系统的控制问题,提出了一种自适应控制策略.通过综合利用障碍Lyapunov函数和动态面控制方法的特性,使得系统的状态满足约束条件而且能够减少计算量.此外,为了处理输入约束和系统中的不确定性的影响,分别设计了辅助系统和自适应算法.通过理论分析表明,闭环系统的所有状态都是有界的,而且系统的状态和输入都满足约束条件.最后,通过一个数值仿真算例和一个实际的航天器姿态控制系统的仿真来验证所提出的自适应控制策略的有效性. 展开更多
关键词 障碍Lyapunov函数 动态面控制 状态与输入受限 自适应控制 航天器姿态
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机械系统的快速有限时间跟踪控制及其在航天器交会中的应用 预览
2
作者 张凯 段广仁 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期87-95,共9页
针对一类具有匹配干扰的二阶机械系统,本文研究了快速有限时间跟踪控制问题.结合有限时间反步法和非奇异快速终端滑模,本文提出了一种新的快速有限时间控制律,并给出了控制器参数所需满足的充分条件以保证系统的快速有限时间稳定性.进... 针对一类具有匹配干扰的二阶机械系统,本文研究了快速有限时间跟踪控制问题.结合有限时间反步法和非奇异快速终端滑模,本文提出了一种新的快速有限时间控制律,并给出了控制器参数所需满足的充分条件以保证系统的快速有限时间稳定性.进一步地,在一定情形下,所设计的快速有限时间控制律能够退化为经典的反步法、有限时间控制律和非奇异快速终端滑模控制律.最终,将所设计的控制律应用于航天器交会系统,数值仿真结果验证了所提方法的有效性. 展开更多
关键词 机械系统 快速有限时间控制 反步法 参考轨迹跟踪
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铲挖式表层月壤采样器设计与试验 预览
3
作者 姜水清 刘荣凯 +3 位作者 林云成 马如奇 刘宾 刘天喜 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2019年第1期49-58,共10页
针对月球表层土壤的采样任务,设计了一种搭载于机械臂末端的采样器。基于离散元手段,利用Scott真实月壤微型三轴压缩试验数据,完成仿真散体颗粒特性参数匹配,开展了采样器铲取、挖取采样过程的仿真分析,获得作业过程采样器的动力学特性... 针对月球表层土壤的采样任务,设计了一种搭载于机械臂末端的采样器。基于离散元手段,利用Scott真实月壤微型三轴压缩试验数据,完成仿真散体颗粒特性参数匹配,开展了采样器铲取、挖取采样过程的仿真分析,获得作业过程采样器的动力学特性。此外,开发了采样器性能测试系统,针对不同模拟月壤对象进行了采样试验,测试获得了采样器采样能力随深度及月壤硬度的变化情况,得到采样器操作参数的可行区域。采样器能够实现铲取、挖取和封装容器转移多重任务,研究工作为中国未来的月面采样任务提供方案借鉴和技术支撑。 展开更多
关键词 月表土壤 采样器 参数匹配 离散元仿真 试验分析
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模仿学习示教轨迹自动分割方法的研究进展
4
作者 迟明善 姚玉峰 刘亚欣 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1345-1354,共10页
符号表达的模仿学习是共融机器人提高其智能性的一条便捷、可行的途径,也为解决复杂、多步骤任务的学习问题提供了一个切实可行的解决方案,而对示教轨迹进行自动分割并获取其基本动作是成功应用这种学习方式的前提条件。鉴于此,首先,在... 符号表达的模仿学习是共融机器人提高其智能性的一条便捷、可行的途径,也为解决复杂、多步骤任务的学习问题提供了一个切实可行的解决方案,而对示教轨迹进行自动分割并获取其基本动作是成功应用这种学习方式的前提条件。鉴于此,首先,在介绍符号表示的模仿学习的基础上,分析该种学习方式对自动分割方法的具体要求;然后,按照示教任务先验知识的有无将其分为两大类并详细地介绍每类所含的典型分割方法;最后,对上述轨迹分割方法进行对比分析与总结,并展望示教轨迹自动分割方法未来的发展趋势。 展开更多
关键词 共融机器人 模仿学习 符号表示 示教轨迹 自动轨迹分割 基本动作
面向快速泄压环境模拟的瞬间泄压机构设计 预览
5
作者 韩潇 冷巍 +4 位作者 吕世增 王军伟 张磊 张新彬 闫继宏 《航天器环境工程》 2019年第4期387-392,共6页
为开展机舱失压环境效应研究,针对大口径泄压通道,设计一种新型的机械式瞬间泄压装置,并进行相关机构运动学、动力学建模研究.该泄压装置主要由弹簧储能机构、连杆式舱门压紧机构、基于SEA(Series Elastic Actuator)的舱门锁紧/释放机... 为开展机舱失压环境效应研究,针对大口径泄压通道,设计一种新型的机械式瞬间泄压装置,并进行相关机构运动学、动力学建模研究.该泄压装置主要由弹簧储能机构、连杆式舱门压紧机构、基于SEA(Series Elastic Actuator)的舱门锁紧/释放机构和基于惯性飞轮的电磁式缓冲机构组成,具有操控简单、可靠性高、可重复使用、试验效率高的特点.最终设计的瞬间泄压机构面向DN750泄压通道,舱门从0°开启到90°用时约280 ms.本研究将为今后研发面向大口径泄压通道的瞬间泄压机构,并应用于大型快速泄压环境效应试验装置建设提供参考. 展开更多
关键词 快速泄压 瞬间泄压机构 大口径泄压通道 动力学建模
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模块化自主变形机器人设计探索 预览
6
作者 毛昕(文/图) 陈汗青(文/图) +1 位作者 朱延河(文/图) 王爱红(文/图) 《设计》 2019年第6期88-91,共4页
随着科技革命和产业革命、信息化与工业化的不断融合,社会创新的不断深入,创新驱动成为中国乃至世界的发展趋势,机器人设计逐渐成为了引领智能创新设计制造发展的方向之一。以哈尔滨工业大学为主力(涵括武汉理工大学、四川美术学院、景... 随着科技革命和产业革命、信息化与工业化的不断融合,社会创新的不断深入,创新驱动成为中国乃至世界的发展趋势,机器人设计逐渐成为了引领智能创新设计制造发展的方向之一。以哈尔滨工业大学为主力(涵括武汉理工大学、四川美术学院、景德镇陶瓷大学等学术力量)的机器人设计团队,以国家发展的重大战略需求及社会问题为导向进行创新设计,自主研发了模块化自主变形机器人,获得了2018年中国优秀工业设计奖金奖。 展开更多
关键词 变形机器人 创新设计 模块化 武汉理工大学 哈尔滨工业大学 四川美术学院 创新驱动 社会问题
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太赫兹段慢波结构的微细加工技术研究新进展
7
作者 吴春亚 郭闯强 +3 位作者 裴旭东 王廷章 陈妮 陈明君 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期187-198,共12页
太赫兹波兼具穿透性强、使用安全性高、定向性好、带宽高等技术特性,在国防、深空通信、远程成像、安全检查和医疗诊断等领域具有重大应用前景。基于慢波结构的电真空器件是在太赫兹频段产生瓦级功率输出,同时实现太赫兹辐射源小型化和... 太赫兹波兼具穿透性强、使用安全性高、定向性好、带宽高等技术特性,在国防、深空通信、远程成像、安全检查和医疗诊断等领域具有重大应用前景。基于慢波结构的电真空器件是在太赫兹频段产生瓦级功率输出,同时实现太赫兹辐射源小型化和经济化最具潜力的一种解决方式。慢波结构作为此类电真空器件的核心零件,其物理设计及制造水平将直接影响器件的带宽和增益,因此,从适合工作在太赫兹频段的慢波结构类型、加工精度与表面质量要求,以及制备工艺3个方面出发,对慢波结构的微细加工技术研究现状进行综述,重点分析太赫兹频段慢波结构的关键制造技术水平及应用现状,并探讨其在发展过程中需要面临的挑战和仍需注重解决的问题,希望能为后续高频器件研究工作的推进提供参考。 展开更多
关键词 太赫兹波 慢波结构 微细加工 电真空器件
基于零空间的冗余机械臂轨迹有效性判断方法
8
作者 夏晶 马宏伟 +1 位作者 王海荣 赵志军 《华中科技大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期25-31,共7页
针对传统方法难以在线判断冗余机械臂末端轨迹在关节限位和碰撞约束下有效性的问题,提出了一种基于零空间描述的在线判断S-R-S(球型-旋转-球型)七自由度机械臂末端轨迹有效性的方法.首先,提出有效计算关节限位下臂角集的方法和改进的碰... 针对传统方法难以在线判断冗余机械臂末端轨迹在关节限位和碰撞约束下有效性的问题,提出了一种基于零空间描述的在线判断S-R-S(球型-旋转-球型)七自由度机械臂末端轨迹有效性的方法.首先,提出有效计算关节限位下臂角集的方法和改进的碰撞检测方法以实时计算冗余机械臂的零空间.当给定末端位姿的零空间为空时,机械臂受关节限位和碰撞的影响无法到达该目标位姿.然后,基于该思想提出一个新的期望轨迹有效性判断方法,该方法无须像传统方法预计算和构建工作空间数据库,能实时判断多约束下末端轨迹的有效性.最后,机械臂实验验证了该方法的有效性和实时性. 展开更多
关键词 冗余机械臂 零空间 关节限位 碰撞检测 有效性判断
软体机器人驱动、建模与应用研究综述 预览
9
作者 徐丰羽 孟凡昌 +3 位作者 范保杰 彭高亮 申景金 蒋国平 《南京邮电大学学报:自然科学版》 北大核心 2019年第3期64-75,共12页
软体机器人是一类新型机器人,具有结构柔软度髙、环境适应性好、人机交互性强、功能多样等特点,在医疗保健、物品抓持、野外侦查等诸多领域有着广阔的应用前景。文中从软体机器人的发展历程、驱动方式、建模与应用等方面对软体机器人进... 软体机器人是一类新型机器人,具有结构柔软度髙、环境适应性好、人机交互性强、功能多样等特点,在医疗保健、物品抓持、野外侦查等诸多领域有着广阔的应用前景。文中从软体机器人的发展历程、驱动方式、建模与应用等方面对软体机器人进行综述,介绍了从超冗余度机器人到连续体机器人,再到完全应用软体材料制成的纯软体机器人的发展过程;阐述了软体机器人的驱动方式:柔性流体驱动、基于堵塞原理的半主动驱动、嵌入索丝(绳索或形状记忆合金SMA)的可变长度驱动、电活性聚合物软体驱动等;介绍目前软体机器人常用的建模控制方法,以及软体机器人广泛的应用前景;最后,总结了软体机器人驱动方式存在的一些主要问题以及未来的研究方向。 展开更多
关键词 软体机器人 软体驱动器 建模控制
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面向崎岖地形的六足机器人运动能力分析 预览
10
作者 陈杰 梁忠超 +1 位作者 刘冲 赵杰 《东北大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期819-824,共6页
对机器人自身运动能力的把握是进行合理运动规划和控制的前提.针对面向崎岖地形应用的六足机器人的运动能力进行分析.首先,介绍了六足机器人平台及其系统设计;然后,分别对六足机器人腿部、由机器人躯干和各支撑腿构成的并联机构进行了... 对机器人自身运动能力的把握是进行合理运动规划和控制的前提.针对面向崎岖地形应用的六足机器人的运动能力进行分析.首先,介绍了六足机器人平台及其系统设计;然后,分别对六足机器人腿部、由机器人躯干和各支撑腿构成的并联机构进行了运动学建模,并分析了它们的工作空间;最后,基于Adams和Matlab建立了含有梅花桩崎岖地形的六足机器人仿真平台,并进行了六足机器人运动仿真.结果表明:通过结合六足机器人自身运动能力和地形特征进行合理的运动规划,可有效提高六足机器人在崎岖地形下的运动能力. 展开更多
关键词 六足机器人 崎岖地形 运动能力 工作空间
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一种悬吊式恒拉力系统的间接力控制策略设计与仿真验证 预览
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作者 刘振 孙光耀 +1 位作者 高海波 牛福亮 《载人航天》 CSCD 北大核心 2019年第4期496-500,共5页
针对现有恒力控制常用的直接力控制策略对拉力波动较为敏感系统稳定性差且在大冲击下力误差会显著增大的问题,基于建立的恒拉力系统动力学模型,提出了一种间接力控制策略,控制电机保证恒拉力机构的输入端转角对输出端转角的跟随,从而间... 针对现有恒力控制常用的直接力控制策略对拉力波动较为敏感系统稳定性差且在大冲击下力误差会显著增大的问题,基于建立的恒拉力系统动力学模型,提出了一种间接力控制策略,控制电机保证恒拉力机构的输入端转角对输出端转角的跟随,从而间接的实现吊索力的恒定控制,外界的冲击扰动则由恒拉力机构缓冲抑制。MATLAB和ADAMS的联合仿真验证了控制算法的可行性和抗扰动特性。 展开更多
关键词 恒拉力机构 恒拉力系统 间接力控制 微低重力模拟
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轮式移动机器人的模糊滑模轨迹跟踪控制 预览
12
作者 尤波 张乐超 +1 位作者 李智 丁亮 《计算机仿真》 北大核心 2019年第2期307-313,共7页
针对存在外部干扰的轮式移动机器人轨迹跟踪控制问题,提出了一种带有模糊快速双幂次趋近律的滑模控制策略,以提高轨迹跟踪控制系统的鲁棒性且削弱系统本身的抖振现象。首先,在双幂次趋近律的基础上加一指数项构成快速双幂次趋近律;然后... 针对存在外部干扰的轮式移动机器人轨迹跟踪控制问题,提出了一种带有模糊快速双幂次趋近律的滑模控制策略,以提高轨迹跟踪控制系统的鲁棒性且削弱系统本身的抖振现象。首先,在双幂次趋近律的基础上加一指数项构成快速双幂次趋近律;然后,采用模糊逻辑设计相关规则,达到合理的动态调节快速双幂次趋近律参数的功能;最后,形成轮式移动机器人模糊滑模轨迹跟踪控制系统。仿真结果表明采用所提出的方法能够使轮式移动机器人在干扰情况下具有良好的运动品质和跟踪效果。 展开更多
关键词 轮式移动机器人 轨迹跟踪控制 滑模变结构 模糊快速双幂次 干扰
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无轴螺旋式模拟月壤主动填充装置研制 预览
13
作者 马超 刘飞 +4 位作者 曾婷 赵曾 庞勇 樊明旭 姜生元 《深空探测学报》 2019年第1期57-62,共6页
针对月面综合钻进试验台模拟月壤利用率和试验效率低的问题,提出一种主动送土试验台的设计方案,满足月面钻采作业机具的取芯特性专项验证需求。该方案利用无轴螺旋作为模拟月壤传送的核心部件,采用集成料斗实现难流动物料连续送料的功能... 针对月面综合钻进试验台模拟月壤利用率和试验效率低的问题,提出一种主动送土试验台的设计方案,满足月面钻采作业机具的取芯特性专项验证需求。该方案利用无轴螺旋作为模拟月壤传送的核心部件,采用集成料斗实现难流动物料连续送料的功能,通过无轴螺旋转动主动将模拟月壤垂直送入取芯机构,代替综合钻进试验台钻取月壤的作用,可以实现多种级配模拟月壤的定量和定压输送。为了验证设计参数的正确性,利用EDEM离散元分析模拟月壤输送特性,并开展了试验验证。结果表明:以无轴螺旋作为主动送土机构的核心单元,可实现主动送土试验台自主、高效率地进行模拟月壤输送模拟多种取芯工况,为工程部门钻采作业机具研制定型提供性能参数验证的依据。 展开更多
关键词 月面采样 模拟月壤 地面验证 主动送土 无轴螺旋
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声表面行波器件及其在微纳领域的应用
14
作者 董惠娟 王敬轩 李天龙 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期114-128,共15页
声表面行波因其非接触性及生物相容性,在生物医学、诊断学领域得到了广泛关注。概述了声表面行波(TSAW)发生器件的基本结构,叉指换能器(IDT)的结构、参数、种类及引起声表面行波的内在机理,讨论了对微流体状态及微流体中粒子的声控制机... 声表面行波因其非接触性及生物相容性,在生物医学、诊断学领域得到了广泛关注。概述了声表面行波(TSAW)发生器件的基本结构,叉指换能器(IDT)的结构、参数、种类及引起声表面行波的内在机理,讨论了对微流体状态及微流体中粒子的声控制机理;综合当前该技术国内外研究现状,分析了在微纳领域中声表面行波相对于其他物理场的优势;针对声表面行波在微纳领域应用的技术难点及研究过程中存在的问题,提出了该技术的研究方向,并展望了其未来发展趋势。 展开更多
关键词 声表面波 叉指换能器 声表面行波 微流体 微粒子操纵
同步三指式末端执行器的目标位姿估计方法 预览
15
作者 樊绍巍 吴军 +2 位作者 金明河 樊春光 刘宏 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期359-364,共6页
为了在线判断机械臂末端执行器捕获过程中的目标位姿,本文采用接触力信息,提出了一种针对同步三指式末端执行器的目标位姿估计方法。在分析末端执行器几何约束特征的基础上,提出目标位姿估计方法。根据接触力判断接触手指,并结合末端执... 为了在线判断机械臂末端执行器捕获过程中的目标位姿,本文采用接触力信息,提出了一种针对同步三指式末端执行器的目标位姿估计方法。在分析末端执行器几何约束特征的基础上,提出目标位姿估计方法。根据接触力判断接触手指,并结合末端执行器运动学分析结果,判断接触点位置和法向方向。利用两次有效接触信息,采用空间平面相交的方法,进行基于最少接触信息的位姿估计过程。当存在冗余接触信息时,采用最小二乘法对估计结果进行更新。通过仿真验证了估计方法的有效性。该估计方法适用于此类爪式末端执行器,具有一定的通用性。 展开更多
关键词 位姿估计 末端执行器 接触力信息 最小二乘法 对接捕获 同步三指式
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大型雷达天线自动对接关键技术研究进展 预览
16
作者 彭高亮 薛渊 刘世伟 《空天防御》 2019年第2期37-43,共7页
随着信息化战争需求和雷达探测技术的发展,对现代军事装备的性能提出了更高的使用要求,地面雷达也正朝着阵面大型化、单元密集化、高机动性和高可靠性的趋势发展,分块雷达天线自动对接成为制约雷达机动性的重要因素。借鉴大部件自动对... 随着信息化战争需求和雷达探测技术的发展,对现代军事装备的性能提出了更高的使用要求,地面雷达也正朝着阵面大型化、单元密集化、高机动性和高可靠性的趋势发展,分块雷达天线自动对接成为制约雷达机动性的重要因素。借鉴大部件自动对接技术的成功经验,结合地面雷达的实际需求,提出了雷达天线自动对接的技术特点,详细介绍了自动调姿系统、大尺寸测量技术和柔顺对接技术3个关键技术的研究进展,并对雷达天线自动对接技术的发展进行了总结和展望。 展开更多
关键词 雷达天线 自动对接 调姿机构 大尺寸测量 柔顺对接
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轮-步复合式火星车移动系统设计及分析
17
作者 高海波 郑军强 +3 位作者 刘振 王亚彬 于海涛 邓宗全 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期1-16,共16页
为了解决轮式火星探测车在松软地面上的通过性受到轮-地作用机制限制的问题,提出一种具备轮-步复合移动能力的四轮火星探测车构型。基于地面力学数值计算方法对制动轮附着力和驱动轮牵引力进行了比较,明确了该车的地面力学机理。提出一... 为了解决轮式火星探测车在松软地面上的通过性受到轮-地作用机制限制的问题,提出一种具备轮-步复合移动能力的四轮火星探测车构型。基于地面力学数值计算方法对制动轮附着力和驱动轮牵引力进行了比较,明确了该车的地面力学机理。提出一种双摆杆式步行机构,确定了移动系统结构。利用带传动关联双摆杆步行机构的两个回转运动,使其比独立驱动具有更好的负载特性和功率特性。使用行星轮系和制动器实现轮行、步行、轮-步复合、制动四种运行状态,依托行星轮系实现轮-步匹配,使得轮-步复合移动的控制大幅简化。针对坡面行驶工况和坡面步行工况进行负载分析,给出了步行传动和车轮驱动传动的传动比计算方法和减速器布置,完成了轮-步复合移动机构设计和制造。分析了典型步态,并通过仿真方法对各步态下关节负载变化规律进行了分析。研究旨在拓展火星车研究理论和方法,为我国火星探测任务提供移动系统研制建议。 展开更多
关键词 机械设计原理与方法 火星车移动系统 轮-步复合移动方式 高通过性悬架
康复训练机器人造型与交互界面设计研究 预览
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作者 杨涛 高学山 +2 位作者 戴福全 彭晋民 朱志涵 《福建工程学院学报》 CAS 2019年第1期62-64,共3页
为提升康复训练机器人的人机交互性和柔顺性,以及患者主动参与性和使用体验,基于AD理论和功能裁剪法研究了康复训练机器人的交互系统和美学风格,提出了一套适用于康复训练设备的设计开发准则,以用户为中心,对康复机器人设计的高技术性... 为提升康复训练机器人的人机交互性和柔顺性,以及患者主动参与性和使用体验,基于AD理论和功能裁剪法研究了康复训练机器人的交互系统和美学风格,提出了一套适用于康复训练设备的设计开发准则,以用户为中心,对康复机器人设计的高技术性进行适度调整。新方法对该类新产品的研发具有指导意义。 展开更多
关键词 康复机器人 美学 交互界面 公理设计
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月壤钻进取心过程钻具热特性研究 预览
19
作者 刘晓庆 刘君巍 +2 位作者 王露斯 赖小明 战庆欣 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期73-78,共6页
我国探月三期工程采用回转冲击钻对月表月壤进行预计深度为2米的采样作业,采样过程中钻头由于钻削产生的切削热完全由钻具本身导热传递。由于月球的超高真空度以及苛刻的温度环境,导热效率相较于地面钻探低。同时,由于钻进工况的未知性... 我国探月三期工程采用回转冲击钻对月表月壤进行预计深度为2米的采样作业,采样过程中钻头由于钻削产生的切削热完全由钻具本身导热传递。由于月球的超高真空度以及苛刻的温度环境,导热效率相较于地面钻探低。同时,由于钻进工况的未知性,钻具可能会形成局部高温区域,这会使钻具的整体性能降低,尤其对钻具的取心性能影响最大。通过EDEM软件,建立不同形状及颗粒大小的月壤颗粒微元模型,组成月壤仿真模型,基于高温小颗粒群法,开展钻进过程月壤热特性仿真研究,研究温升颗粒的分布规律,并根据这一分布规律建立温升颗粒数量与温升之间的关系式。另外,在模拟月壤钻进实验中,在原有的取芯钻具上补充若干温度测量点,通过光纤光栅传感技术,开展钻具热特性实验研究,获得了钻头不同位置区域的温升规律,以及回转转速、进给速率对钻具温度的影响规律。温升颗粒数量模型以及常规热特性实验均能实现钻具温升情况的预测,为后续钻具在拟实月球环境及恶劣工况下的热安全性研究提供依据。 展开更多
关键词 月壤 钻具 钻进规程 热特性 高温小颗粒群法
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3-CP_aRR并联机构的动力学分析及滑模控制 预览
20
作者 朱景原 王见 +3 位作者 丁泽华 周睿 刘俊辰 曹毅 《机械传动》 CSCD 北大核心 2018年第6期68-75,共8页
为建立一种新型三自由度解耦并联机构(3-CPaRR)的刚体动力学模型和滑模控制器,详细地阐述了该机构的结构组成;通过运动学约束分析,研究了该机构的运动学规律,揭示了该机构在空间正交方向上的移动完全解耦特性,确定了支链末端转动关节... 为建立一种新型三自由度解耦并联机构(3-CPaRR)的刚体动力学模型和滑模控制器,详细地阐述了该机构的结构组成;通过运动学约束分析,研究了该机构的运动学规律,揭示了该机构在空间正交方向上的移动完全解耦特性,确定了支链末端转动关节为消极运动副;基于运动学分析的结果,运用Lagrange方程法建立了该解耦并联机构的动力学模型;基于上述分析利用滑模面设计了该并联机构控制器,基于Lyapunov函数分析了系统稳定性;通过实例计算,分析了驱动构件的线速度、驱动力的变化规律,与ADAMS虚拟仿真结果对比验证了动力学模型的正确性,并验证了滑模控制器的有效性和稳定性。上述研究为该解耦并联机构的样机制作和实时控制系统的研究提供了理论基础。 展开更多
关键词 解耦并联机构 运动学 动力学 滑模控制 仿真分析
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