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中心刚体-柔性梁系统的旋转运动控制

宇航学报 2005年第4期26卷 487-490,494页

作者：蔡国平滕悠优洪嘉振上海交通大学工程力学系上海200240

中心刚体-柔性梁系统是一个典型的刚柔耦合动力学系统,对其动力学与控制的研究一直是国内外的研究热点问题之一。采用一次近似简化模型对中心刚体-柔性梁系统的旋转运动控制进行研究,其中控制律采用变结构控制方法进行设计。切换面的设... 详细信息

中心刚体-柔性梁系统是一个典型的刚柔耦合动力学系统,对其动力学与控制的研究一直是国内外的研究热点问题之一。采用一次近似简化模型对中心刚体-柔性梁系统的旋转运动控制进行研究,其中控制律采用变结构控制方法进行设计。切换面的设计采用最优化方法而得出,控制律的设计采用指数趋近律方法。因为所设计的控制律是模态坐标的函数,而模态坐标不可能通过物理测量直接获得,因此给出一个从物理测量中提取模态坐标的滤波器方法。数值仿真结果显示,模态滤波器能够较好地提取出控制律所需的模态坐标;变结构控制能够使得系统达到所期望的运动状态,并可使柔性梁的残余振动得到抑制。

关键词：中心刚体-柔性梁一次近似简化模型变结构控制

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柔性机械臂的主动控制与实验研究

柔性机械臂的主动控制与实验研究

作者：滕悠优上海交通大学

学位级别：硕士

随着科技的发展,轻质和柔性构件在工程中的应用越来越多;另外机构运行速度加快,运行精度的要求越来越高;由此构成所谓的柔性多体动力学系统或刚柔耦合动力学系统,柔性机械臂是这类系统的典型代表之一。这类系统的特征是系统既有大范围... 详细信息

随着科技的发展,轻质和柔性构件在工程中的应用越来越多;另外机构运行速度加快,运行精度的要求越来越高;由此构成所谓的柔性多体动力学系统或刚柔耦合动力学系统,柔性机械臂是这类系统的典型代表之一。这类系统的特征是系统既有大范围的刚体运动,又同时存在柔性构件的小变形弹性振动,这两种运动相互耦合和相互影响。因为柔性多体系统在航空航天、机器人等许多高科技领域有着强烈的工程应用背景,因此对其动力学建模与主动控制的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。压电材料由于具有良好的机电耦合特性,既可以作为传感器,也可以作为作动器,在结构振动主动控制领域得到了广泛应用。压电作动器通过粘贴或填埋方式与结构结为一体,因此非常适用于存在大范围运动的柔性构件的振动抑制。本文充分借鉴当前柔性多体系统动力学和结构振动主动控制领域的研究成果,对柔性机械臂的动力特性和压电主动控制进行探索与实践,并且开展实验研究。本文的研究得到国家自然科学基金(编号:10472065)、教育部重点项目(编号:107043)和上海市“曙光计划”项目(编号:04SG16)的资助,主要研究内容和成果总结如下: (1)在阅读大量文献的基础上,较为全面地综述了柔性机械臂的研究进展。 (2)研究了柔性机械臂的响应频率特性问题,内容包括不同附加质量位置对系统频率特性的影响,以及不同附加质量大小、关节半径与机械臂长度比、关节半径、关节转动惯量、阻尼等参数和因素对系统响应频率的影响。结果表明:(i)对于系统大范围运动已知的情况,机械臂的响应频率随附加质量的位置从固定端向自由端移动而降低;阻尼对系统频率特性影响很小,只对机械臂的平衡位置有所影响。(ii)对于系统大范围运动未知的情况,当附加质量位于机械臂末端时,将造成机械臂振幅变大和响应频率降低。当附加质量的位置从固定端向机械臂中点移动时,系统频率并未产生下降趋势,而是呈现出波动现象;而当附加质量从机械臂中点向自由端移动时,响应频率则呈现出明显的下降趋势。阻尼仅仅影响系统的最终到达位置和机械臂的振幅,对频率影响很小。在机械臂关节半径很小时,系统的频率对关节半径非常敏感,但当其大于一定值后,系统频率趋于稳定。 (3)研究了压电材料的质量效应和刚度响应对柔性机械臂系统动力特性的影响,给出了相应的压电建模方法。研究结果表明:(i)当压电长度很短时,压电材料对系统动力特性的影响不大,可以忽略不计。(ii)当压电长度小于机械臂长度的一半时,压电刚度对系统特性有着较大影响,而压电质量的影响较小;当压电长度大于机械臂长度的一半时,压电质量对系统特性有着较大影响,而压电刚度的影响较小。 (4)研究了柔性机械臂位置主动控制的线性化控制设计问题和非线性控制设计问题,给出了控制律的设计方法。研究结果表明:线性化控制方法可以控制机械臂到达指定位置,并可同时抑制残余振动,但到位时间指标欠佳;而非线性控制方法既可以保证系统的精确定位和抑制残余振动,在到达时间指标上具有良好效果。 (5)基于DSP控制卡开展了柔性机械臂位置主动控制的实验研究。实验中选用高性能交流伺服电机驱动柔性梁,设计压电控制律用于抑制梁的弹性振动,从而实现旋转柔性梁的精确定位和振动控制。通过实验验证了理论研究成果。柔性机械臂的动力学与控制问题是一个极具挑战性的研究课题,许多方面还需要进一步深入研究与探讨,因此在论文的最后,对本文的研究工作和成果进行了全面总结,对未来的研究问题进行了展望。

关键词：柔性机械臂动力特性位置主动控制压电作动器实验

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具有附加质量的中心刚体-柔性梁的频率特性

力学季刊 2005年第4期26卷 623-628页

作者：滕悠优蔡国平上海交通大学工程力学系上海200240

本文采用一次近似模型研究了任意附加质量位置的中心刚体-柔性梁系统的频率特性。首先给出了一次近似模型的表达式,然后通过数值仿真研究了附加质量在梁上不同位置以及不同附加质量大小对系统频率的影响。结果表明,当附加质量在梁的前... 详细信息

本文采用一次近似模型研究了任意附加质量位置的中心刚体-柔性梁系统的频率特性。首先给出了一次近似模型的表达式,然后通过数值仿真研究了附加质量在梁上不同位置以及不同附加质量大小对系统频率的影响。结果表明,当附加质量在梁的前半段时,频率并不随其远离固定端而下降;但在靠近梁的后半端,频率则呈现出明显的下降趋势。

关键词：中心刚体-柔性梁系统一次近似模型附加质量频率特性

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柔性机械臂的非线性主动控制

柔性机械臂的非线性主动控制

第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：滕悠优蔡国平上海交通大学工程力学系

本文对柔性机械臂的精确定位和振动主动控制进行了研究,控制律采用关节扭矩和压电作动器进行联合设计,控制方法采用最优控制方法,动力学模型采用一次近似模型。研究中分别考虑了线性化控制设计和非线性控制设计。仿真结果显示,线性化控... 详细信息

本文对柔性机械臂的精确定位和振动主动控制进行了研究,控制律采用关节扭矩和压电作动器进行联合设计,控制方法采用最优控制方法,动力学模型采用一次近似模型。研究中分别考虑了线性化控制设计和非线性控制设计。仿真结果显示,线性化控制设计能够进行系统的精确定位,但在到达时间指标问题上欠佳;非线性控制在精确定位和到达时间指标上均有良好的控制效果。

关键词：柔性机械臂非线性控制一次近似模型

来源： cnki会议 cnki会议评论

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旋转运动柔性梁的压电质量和刚度效应

动力学与控制学报 2008年第1期6卷 22-25页

作者：滕悠优蔡国平上海交通大学工程力学系上海200240

对旋转运动柔性梁的压电质量效应和刚度效应进行了研究,给出了基于经典层板理论的压电层合结构的等效抗弯刚度.研究中考虑了大范围运动已知和未知两种情况.仿真结果显示,当压电长度很短时,压电材料对系统动力特性的影响不大,可以忽略不... 详细信息

对旋转运动柔性梁的压电质量效应和刚度效应进行了研究,给出了基于经典层板理论的压电层合结构的等效抗弯刚度.研究中考虑了大范围运动已知和未知两种情况.仿真结果显示,当压电长度很短时,压电材料对系统动力特性的影响不大,可以忽略不计;当压电长度较长且小于梁长度的一半时,压电刚度对系统特性有着较大影响,而压电质量的影响较小;当压电长度大于梁长度的一半时,压电质量对系统特性有着较大影响,而压电刚度的影响较小.

关键词：旋转运动柔性梁压电质量效应刚度效应

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斯图加特气候规划通行证研发与应用

国际城市规划 2025年

作者：刘姝宇潘悠宋代风厦门大学建筑与土木工程学院

作为城市气候调节目标导向下空间治理的主流依据，城市气候地图能够贡献宏观层面的规划设计建议，但对于微观城市设计导控而言尚存在一定转译空间。对此，作为城市气候地图研究与应用先行者的斯图加特市在近年实践中，通过引入人类生物...

作为城市气候调节目标导向下空间治理的主流依据，城市气候地图能够贡献宏观层面的规划设计建议，但对于微观城市设计导控而言尚存在一定转译空间。对此，作为城市气候地图研究与应用先行者的斯图加特市在近年实践中，通过引入人类生物气象学方法，开发了城市设计导控工具“气候规划通行证”（Klimaplanungspass）。

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智能时代摆脱“普罗米修斯的羞愧”何以可能？——技术“替代”图景下教育“过时性”的隐忧与超越

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中国远程教育 2025年第1期 86-95页

作者：滕长利遵义医科大学管理学院

智能时代技术正在深刻改变和塑造教育生活的各个方面，形成了技术工具与教育中各项要素进行比较的教育景观和社会事实。人们逐渐承认技术工具应用于教育实践的优越性，使得技术工具已经不仅仅是教育中“人体器官的延长”，更日益显示出... 详细信息

智能时代技术正在深刻改变和塑造教育生活的各个方面，形成了技术工具与教育中各项要素进行比较的教育景观和社会事实。人们逐渐承认技术工具应用于教育实践的优越性，使得技术工具已经不仅仅是教育中“人体器官的延长”，更日益显示出对教育中各项要素的“替代”作用，进而诱发了京特·安德斯后人类主义视角下教育领域的“普罗米修斯的羞愧”，即“人不如自己创造的机器”的羞愧感。探讨技术“替代”图景下教育的“过时性”现象，不是为了否定技术，而是将普遍怀疑作为哲学方法，引领人们理性地寻找基于教育本质的技术重塑路径，并对其进行修正、突破、深化和超越，以帮助“日益脱离人控制”的技术“回归”到促进人的精神完满和构建美好生活的神圣与魅力。

关键词：智能时代教育的过时性技术工具重塑教育

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绿色创业导向对企业负责任创新的影响研究

科研管理 2025年

作者：张秀娥滕欣宇王超吉林大学商学与管理学院吉林大学东北振兴发展研究院东北师范大学经济与管理学院

作为一种平衡利润增长需求和社会价值诉求的新兴创新范式，负责任创新已被越来越多的企业视为其积极承担社会责任并实现可持续发展目标的有效路径。鉴于当前以科技创新助力农业可持续发展的广泛呼吁，探讨农业领域负责任创新议题极为必... 详细信息

作为一种平衡利润增长需求和社会价值诉求的新兴创新范式，负责任创新已被越来越多的企业视为其积极承担社会责任并实现可持续发展目标的有效路径。鉴于当前以科技创新助力农业可持续发展的广泛呼吁，探讨农业领域负责任创新议题极为必要。本研究基于资源编排理论，构建了绿色创业导向影响企业负责任创新的研究模型。采用层次回归和MEDCURVE宏程序对来自248家农业企业的两时点调研数据进行分析，实证结果表明：（1）绿色创业导向对绿色供应链整合有正向影响；（2）绿色供应链整合对企业负责任创新有倒U型影响；（3）绿色供应链整合在绿色创业导向与企业负责任创新间发挥中介作用；（4）大数据分析能力正向调节绿色创业导向对绿色供应链整合的线性关系，以及绿色供应链整合与企业负责任创新间的倒U型关系。本研究不仅丰富了企业负责任创新的形成机制研究，也为企业管理者和政策制定者推动企业负责任创新提供实践启示。

关键词：负责任创新绿色创业导向绿色供应链整合大数据分析能力农业企业

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爱上学校：构筑我的教育理想国

中小学管理 2025年第1期 5-8页

作者：滕亚杰北京市东城区府学胡同小学

“怀着崇敬接纳孩子，带着爱教育他们，护送他们迈上自由之旅。”每每念起奥地利哲学家鲁道夫·斯坦纳的这首小诗，我的眼眶总是不禁湿润起来。从事教育工作30余载，从一名普通教师成长为正高级教师、特级教师和特级校长，我的所有思绪...

“怀着崇敬接纳孩子，带着爱教育他们，护送他们迈上自由之旅。”每每念起奥地利哲学家鲁道夫·斯坦纳的这首小诗，我的眼眶总是不禁湿润起来。从事教育工作30余载，从一名普通教师成长为正高级教师、特级教师和特级校长，我的所有思绪和情感、我的心、我的爱始终深深扎根于学校这片沃土。这些年来，我先后走过6所学校，其中担任校长19年。我当校长，最想做的事情就是办好一所学校，守护好、激励好、发展好学校里每一位师生，办一所在北京市乃至全国都叫得响的学校。多年来，我带领我的团队一步一个脚印，用心血、汗水、智慧，努力构筑着我们心中的教育理想国。

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