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空间刚柔耦合并联机构的逆动力学建模与控制

光学精密工程 2018年第1期26卷 95-104页

作者：刘凉赵新华王收军秦帅华天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室机械工程学院天津300384

为了提高3-RRRU空间刚柔耦合并联机构的轨迹跟踪精度,提出了一种基于瞬态刚体校正法的逆动力学模型求解方法来构建该机构的非线性控制策略。首先,利用自然坐标法和绝对节点坐标法建立该机构的非线性逆动力学模型,它考虑了各支链柔性空... 详细信息

为了提高3-RRRU空间刚柔耦合并联机构的轨迹跟踪精度,提出了一种基于瞬态刚体校正法的逆动力学模型求解方法来构建该机构的非线性控制策略。首先,利用自然坐标法和绝对节点坐标法建立该机构的非线性逆动力学模型,它考虑了各支链柔性空间梁单元的剪切效应,并能描述柔性梁的大范围非线性弹性变形。然后,通过分析刚柔耦合动力学模型在求解过程中出现的相容性问题,结合自然坐标法与理想运动学模型,提出了瞬态刚体校正法并求出逆动力学模型的稳定数值因果解。最后,基于该数值解构建并联机构的非线性控制策略,通过仿真与实验验证了该方法的可行性与有效性。仿真与实验结果表明:逆动力学方程组的求解精度为10-6,约束方程的相容误差为10-8;与刚性并联机构的控制方法相比,该方法在圆形轨迹下的最大跟踪误差降低了0.465mm,圆度误差降低了0.416mm。结果表明:该求解方法解决了闭链机构多体动力学方程的违约问题,有效地改善了系统的综合收敛性能,所构建的控制策略提高了并联机构的轨迹跟踪精度。

关键词：空间机器人并联机器人动力学多体系统控制策略

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冷压堆卷布机液压系统

液压与气动 1995年第3期19卷 31-32页

作者：王收军解宁孟昭林天津理工学院机械系液压教研室

冷压堆卷布机液压系统王收军，解宁，孟昭林我们为天津某印染厂开发设计的冷压堆卷布机液压系统，经过实际运行表明，其各项性能指标均达到国外同类产品的水平。１系统负载主要特点该机采用全液压驱动。卷布筒由两个轴承悬空支持，其一... 详细信息

冷压堆卷布机液压系统王收军，解宁，孟昭林我们为天津某印染厂开发设计的冷压堆卷布机液压系统，经过实际运行表明，其各项性能指标均达到国外同类产品的水平。１系统负载主要特点该机采用全液压驱动。卷布筒由两个轴承悬空支持，其一端通过联轴器与液压马达相连，由液压...

关键词：印染厂冷压堆卷布机液压系统设计

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柔性测量臂的RPY建模与误差标定

光学精密工程 2016年第2期24卷 365-371页

作者：赵磊赵新华王收军葛为民天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津理工大学机械工程学院天津300384

为了提高1P3R型柔性测量臂的检测精度,提出了一种自适应误差标定方法来完成它的参数标定和误差补偿。首先,基于RPY理论建立柔性测量臂的运动学模型并应用微分法推导了误差模型。然后,基于马尔柯夫链收敛性理论进行实数编码;在遗传算法(... 详细信息

为了提高1P3R型柔性测量臂的检测精度,提出了一种自适应误差标定方法来完成它的参数标定和误差补偿。首先,基于RPY理论建立柔性测量臂的运动学模型并应用微分法推导了误差模型。然后,基于马尔柯夫链收敛性理论进行实数编码;在遗传算法(GA)中引入自适应控制算子,提高了父代种群的多样性和最优个体变异数量;最后,对比分析了归一化GA、一般GA和最小二乘法等3种算法的误差标定精度及其收敛性,验证了所提出方法的有效性和可行性。结果显示:归一化GA仅用328代寻优计算,其精度达到5.2μm,收敛速度是一般GA的2.3倍且精度提高了3.1μm;最小二乘法经20次迭代计算后停止收敛,精度仅为18.4μm。实验结果表明:归一化GA具有收敛速度快、标定精度高和收敛稳定性好等明显优势,更易于实现该类测量机的高精度检测。

关键词：柔性测量臂 RPY理论归一化遗传算法误差标定

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液压泵起动噪声

液压与气动 1995年第3期19卷 9-10页

作者：孟昭林王收军解宁天津理工学院机械系液压教研室

液压泵起动噪声孟昭林，王收军，解宁在我们调试和使用液压设备中，曾多次发生液压泵起动噪声过大的现象，其持续时间长短不一，短则１ｍｉｎ，长则２０ｍｉｎ甚至更长，严重损害液压泵，缩短液压泵寿命。一台日本产１０ｋｇ注塑机，双... 详细信息

液压泵起动噪声孟昭林，王收军，解宁在我们调试和使用液压设备中，曾多次发生液压泵起动噪声过大的现象，其持续时间长短不一，短则１ｍｉｎ，长则２０ｍｉｎ甚至更长，严重损害液压泵，缩短液压泵寿命。一台日本产１０ｋｇ注塑机，双联内啮合齿轮泵布置在油箱的上面，吸...

关键词：液压设备液压泵起动噪声噪声

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CGE型电液比例溢流阀的结构与调试

液压与气动 1995年第5期19卷 30-31页

作者：孟昭林解宁王收军天津理工学院机械液压教研室

ＣＧＥ型电液比例溢流阀的结构与调试孟昭林，解宁，王收军１概述我们为天津某轧钢厂维修与调试多个ＣＧＥ－０６－３－２２型电液比例溢流阀。该阀是在普通Ｖｉｃｋｅｒｓ先导式溢流阀的基体上进行结构改进，增加电控部分构成的，其结... 详细信息

ＣＧＥ型电液比例溢流阀的结构与调试孟昭林，解宁，王收军１概述我们为天津某轧钢厂维修与调试多个ＣＧＥ－０６－３－２２型电液比例溢流阀。该阀是在普通Ｖｉｃｋｅｒｓ先导式溢流阀的基体上进行结构改进，增加电控部分构成的，其结构见图１。该阀由主阀、中间体和电控...

关键词：比例溢流阀电液结构调试

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复式汽车比例阀综合性能试验台

液压与气动 2002年第5期26卷 16-18页

作者：王收军解宁刘增丽杨健天津理工学院机械系

1 系统功能及基本构成汽车比例阀是汽车制动系统中的力调节装置,它可自动调整汽车前后轮的制动压力.复式汽车比例阀将两个单路比例阀合二为一,既简化了制动系统的结构,又提高了制动系统的整体控制性能.根据复式汽车比例阀的产品标准要求... 详细信息

1 系统功能及基本构成汽车比例阀是汽车制动系统中的力调节装置,它可自动调整汽车前后轮的制动压力.复式汽车比例阀将两个单路比例阀合二为一,既简化了制动系统的结构,又提高了制动系统的整体控制性能.根据复式汽车比例阀的产品标准要求,该试验台可完成对复式比例阀的低压过流量、缓加压、急加压、单腔失效、保压等性能指标的测试,并可对被试阀实现自动装卡.系统总体构成包括微机测控系统和液压系统两部分(见图1),计算机为带数据采集卡的586工控机,操作人员通过操作板向PLC发出命令;PLC根据操作命令、液压位置及微机信号,控制电机和电磁阀的动作,完成对液压装置的控制;计算机接收压力传感器检测来的压力信号,完成信号的采集、处理、显示,并驱动打印机输出测试曲线及数据.

关键词：复式汽车比例阀综合性能试验台制动系统

基于有限元法的移动2杆柔体机械手动力学仿真

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中国机械工程 2011年第11期22卷 1352-1357页

作者：杨玉维赵新华王收军徐进友陈炜天津理工大学天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室天津300384

研究了移动2杆柔体机械手动力学问题。该移动机械手由弹性-阻尼悬架轮式移动载体和2杆柔体机械手组成,并假定移动载体以恒线速度通过不规则路面。综合采用经典有限元法并引入中间单元坐标系和浮动坐标法,以回避由单元刚体运动所导致的... 详细信息

研究了移动2杆柔体机械手动力学问题。该移动机械手由弹性-阻尼悬架轮式移动载体和2杆柔体机械手组成,并假定移动载体以恒线速度通过不规则路面。综合采用经典有限元法并引入中间单元坐标系和浮动坐标法,以回避由单元刚体运动所导致的弹性构件非零应变,从而精确描述机械手弹性变形与参考运动间的动力学耦合问题。综合利用拉格朗日原理和牛顿-欧拉方程并在笛卡儿坐标系下,以简洁的矩阵、矢量形式构建了该系统的完整动力学模型。采用数值方法给出了该动力学模型正解的仿真结果。通过与刚-柔体模型、刚体模型仿真结果的比较,证实该柔体系统存在动力学耦合现象及构件弹性振动对系统性能有负面影响。

关键词： 2杆柔体移动机械手有限元法运动学动力学耦合

磁控微型软体四足水下机器人双模式运动特性的仿真与试验

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机械工程学报 2023年第11期59卷 179-188页

作者：向红标陈卓刘霁莹宋阳张冕王收军天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津300384 天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心天津300384 北京师范大学-香港浸会大学联合国际学院文化与创意学部珠海519087

无缆磁控微型机器人由于其尺寸小、质量轻,在生物医疗、微操作领域等都有着广阔的应用前景。设计一种十字叉形磁控微型软体四足机器人,采用水母模式、螺旋桨模式实现机器人的水下运动。首先分别对磁控四足机器人的水母模式和螺旋桨模式... 详细信息

无缆磁控微型机器人由于其尺寸小、质量轻,在生物医疗、微操作领域等都有着广阔的应用前景。设计一种十字叉形磁控微型软体四足机器人,采用水母模式、螺旋桨模式实现机器人的水下运动。首先分别对磁控四足机器人的水母模式和螺旋桨模式进行动力学分析,然后通过静态特性和动态特性分别对两种模式进行仿真与试验的对比分析,研究磁场强度与弯曲特性的关系、水母模式拍打幅度、频率与速度的关系,螺旋桨模式步长与圆锥素线角、频率与速度的关系等。在此基础上,通过设计控制信号分别在两种模式下实现在水下的垂直向上、悬停、水平移动等多个动作,并实现简单路径跟踪试验,磁控微型四足水下机器人的仿真与试验为微型机器人的应用提供了新思路。

关键词：磁控微型软体机器人四足水下机器人水母模式螺旋桨模式

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新型水槽造波机参数设计与特点

水运工程 2014年第8期 46-49,70页

作者：郑子龙王收军交通运输部天津水运工程科学研究院港口水工建筑技术国家工程实验室天津300456 天津理工大学天津300384

在全球气候变化的背景下,近年来经常出现极端波浪造成海岸工程的破坏.为重现破坏过程,研究破坏机理,解释大风浪下泥沙的起动与运动,分析结构与地基在大浪作用下的耦合作用,需要大尺度的波浪水槽进行试验研究,以突破比尺效应的限制.新型... 详细信息

在全球气候变化的背景下,近年来经常出现极端波浪造成海岸工程的破坏.为重现破坏过程,研究破坏机理,解释大风浪下泥沙的起动与运动,分析结构与地基在大浪作用下的耦合作用,需要大尺度的波浪水槽进行试验研究,以突破比尺效应的限制.新型水槽造波机是该水槽中重要的设备.通过分析我国波浪和工程特点,对比应用需求,得到造波机的主要设计参数.设计建设中的大比尺波浪试验水槽长450 m,宽5m,深8～12m,建成后将是世界上尺度规模最大和造波能力最强的波浪试验水槽,配套造波机的设计波高达到3.5m.

关键词：大比尺波浪水槽造波机功能设计功能指标