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驱动器布位及冗余驱动对Tricept并联机构性能的影响

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机械工程学报 2008年第1期44卷 31-39页

作者：李剑锋费仁元范金红刘德忠北京工业大学北京市先进制造技术重点实验室北京100022

分析驱动器布位及冗余驱动对3自由度Tricept并联机构性能的影响,针对18种冗余及非冗余驱动方式,导出相应的机构雅可比矩阵及刚度矩阵。结合运动灵活度、最大和最小刚度指标在机构位置空间中部断面上的分布特点,对不同驱动器布位及冗余... 详细信息

分析驱动器布位及冗余驱动对3自由度Tricept并联机构性能的影响,针对18种冗余及非冗余驱动方式,导出相应的机构雅可比矩阵及刚度矩阵。结合运动灵活度、最大和最小刚度指标在机构位置空间中部断面上的分布特点,对不同驱动器布位及冗余驱动方式下的机构性能进行分析对比,并以此为基础提出兼顾运动灵活度及刚度特性的机构驱动方式。分析表明,冗余驱动对UPS支链主动关节均为移动副的Tricept并联机构的灵活度与刚度影响较小,但可显著改善主动关节均为转动副机构的运动灵活度及刚度特性,因此可在UPS支链主动关节均为转动副的Tricept并联机构中,通过增置冗余驱动器获得较佳的机构性能。

关键词： Tricept并联机构驱动器布位冗余驱动性能比较

具有大位置空间的3自由度并联机构运动性能分析

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机械工程学报 2007年第8期43卷 53-59页

作者：李剑锋费仁元范金红吴光中北京工业大学机械工程及应用电子技术学院北京100022

提出一种具有较大位置空间的3自由度并联机构,该机构为Tricept机构的变异型,结构特点是将Triccpt机构中的被动支链与三条主动支链之一相集成,且主动关节的三条轴线彼此垂直并汇交于一点。对机构的位置空间、运动灵活度及刚度特性进行分... 详细信息

提出一种具有较大位置空间的3自由度并联机构,该机构为Tricept机构的变异型,结构特点是将Triccpt机构中的被动支链与三条主动支链之一相集成,且主动关节的三条轴线彼此垂直并汇交于一点。对机构的位置空间、运动灵活度及刚度特性进行分析,给出表征尺度参数改变与机构运动性能变化关系的图形描述。分析表明,对于不同的尺度参数组合以及较小的胡克铰、球铰的极限转角,机构动平台均可获得较大的位置空间;位置空间的中部区间占整个位置空间体积值较大,且在该区间内动平台具有较好的运动灵活度及刚度特性。给出的图形描述较全面地表征尺度参数与机构运动性能之间的关系,可用于机构性能的进一步分析与运动学设计。

关键词： 2PUS-PU并联机构大位置空间灵活度刚度

不确定和时滞扰动下的车道保持自校正滑模控制

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汽车工程 2012年第5期34卷 403-408,422页

作者：李玮段建民龚建伟北京工业大学电子信息与控制工程学院北京100124 北京理工大学智能车辆研究所北京100081

针对车道保持控制中可能遇到的不确定性扰动和状态时滞问题,提出一种自校正滑模控制方法。该方法首先利用线性矩阵不等式理论给出积分型滑模面存在的充分条件,使系统在滑动模态下对于存在的不确定性扰动以及状态时滞具有完全不变性;接... 详细信息

针对车道保持控制中可能遇到的不确定性扰动和状态时滞问题,提出一种自校正滑模控制方法。该方法首先利用线性矩阵不等式理论给出积分型滑模面存在的充分条件,使系统在滑动模态下对于存在的不确定性扰动以及状态时滞具有完全不变性;接着引入双极性Sigmoid函数代替符号函数并根据Lyapunov稳定性理论设计了具有自校正能力的滑模控制器,使Sigmoid函数的边界层厚度和切换增益可根据系统状态进行自适应调节,以改善传统滑模控制输出量过大及抖振等现象。最后通过车辆在弯道工况下的车道保持仿真实验验证了该控制方法的可行性和有效性。

关键词：汽车车道保持自校正滑模控制线性矩阵不等式

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基于高频微幅振动的微切剖操作器设计

机械工程学报 2007年第5期43卷 155-160页

作者：李剑锋吴光中费仁元刘德忠杨小勇管长乐北京工业大学北京市先进制造技术重点实验室北京100022

提出一种基于高频微幅振动的微切剖操作器,其微动机构采用具有3个纯移动自由度的3-RUU并联机构,机构的动平台安装有PZT高频微幅振动单元,固联于振动单元的操作针可在跟随机构动平台作较大范围运动的同时通过PZT单元的高频微幅激励实现... 详细信息

提出一种基于高频微幅振动的微切剖操作器,其微动机构采用具有3个纯移动自由度的3-RUU并联机构,机构的动平台安装有PZT高频微幅振动单元,固联于振动单元的操作针可在跟随机构动平台作较大范围运动的同时通过PZT单元的高频微幅激励实现微切剖操作。建立3-RUU微动机构的尺寸型模型,绘制描述机构尺寸参数组合与机构性能关系的性能图谱并根据性能图谱设计微动机构的运动学参数。利用有限元法对微动机构的静、动态性能进行分析,并进一步确定微动机构及驱动单元的结构参数。基于得到的运动学及结构参数制作操作器原型,该原型可作为显微切剖操作试验系统的一个基本单元。

关键词：高频微幅振动显微切剖操作器设计

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基于神经网络的控制图异常模式识别研究

北京工业大学学报 2006年第8期32卷 673-676页

作者：昝涛费仁元王民北京工业大学北京市先进制造技术重点实验室北京100022

为了对控制图异常进行有效识别,以提高质量管理的自动化程度,促进企业信息化建设,通过将Monte Carlo方法产生的仿真数据进行线性变换编码,以提高样本的模式特征,然后在不同训练样本情况下,分别应用自适应修改学习率BP网络和概率神经网... 详细信息

为了对控制图异常进行有效识别,以提高质量管理的自动化程度,促进企业信息化建设,通过将Monte Carlo方法产生的仿真数据进行线性变换编码,以提高样本的模式特征,然后在不同训练样本情况下,分别应用自适应修改学习率BP网络和概率神经网络进行训练识别,通过对结果的分析提出了实际生产中应用的策略．

关键词：控制图模式识别神经网络 Monte Carlo方法

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灰色关联度分析在金刚笔状态识别中的应用

中国机械工程 2007年第3期18卷 269-272页

作者：柴家凤王民费仁元昝涛邓隆昌北京工业大学北京市先进制造技术重点实验室北京100022 北京北一数控机床有限责任公司北京100022

基于灰色关联度应用于故障诊断的特点分析,将灰色关联理论应用到磨削加工领域,利用灰色关联度分析方法对砂轮修整过程中的金刚笔钝化状态进行识别。通过实验选取声发射信号的均方根值、进给率f和修整深度h作为特征参数,并考虑各参数对... 详细信息

基于灰色关联度应用于故障诊断的特点分析,将灰色关联理论应用到磨削加工领域,利用灰色关联度分析方法对砂轮修整过程中的金刚笔钝化状态进行识别。通过实验选取声发射信号的均方根值、进给率f和修整深度h作为特征参数,并考虑各参数对金刚笔钝化状态的影响程度,选择初值化的数据处理方式,以提高识别的精确性。经实验验证,采用灰色关联度分析方法可以很好地对砂轮修整过程中的金刚笔钝化状态进行识别。

关键词：灰色关联故障诊断磨削金刚笔钝化

3-RUU微动并联机构的尺寸型模型及性能图谱

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机械工程学报 2005年第5期41卷 142-146,153页

作者：李剑锋吴光中费仁元刘德忠管长乐杨小勇北京工业大学机械工程及应用电子技术学院北京100022

基于伪刚体模型及运动学参数的量纲一化,建立了3-RUU微动并联机构的尺寸型模型,该模型在有限区间内给出了3-RUU微动并联机构所有可能的尺寸参数组合,模型空间内的任意一点代表具有相同或相似运动性能的同一族机构。结合对微操作运动性... 详细信息

基于伪刚体模型及运动学参数的量纲一化,建立了3-RUU微动并联机构的尺寸型模型,该模型在有限区间内给出了3-RUU微动并联机构所有可能的尺寸参数组合,模型空间内的任意一点代表具有相同或相似运动性能的同一族机构。结合对微操作运动性质的分析,提出了作业空间体积值、作业空间形状值及常值雅克比矩阵条件数等三种描述微动机构运动学性能的评价指标,并根据尺寸型模型及定义的性能指标绘制了反映机构性能与尺寸参数关系的性能图谱。

关键词： 3-RUU微动并联机构尺寸型模型性能指标性能图谱

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基于奇异值分解的随机共振特征提取研究

物理学报 2012年第21期61卷 77-85页

作者：郑安总冷永刚范胜波天津大学机械工程学院天津300072 天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室天津300072

针对强背景噪声下信噪比极低的微弱特征信号的识别问题,提出了基于奇异值分解的随机共振特征提取方法.该方法首先利用奇异值分解对实际采样信号进行预处理和重构,然后寻找到特征信号分量与噪声强度相匹配的分量信号.此分量信号再经过非... 详细信息

针对强背景噪声下信噪比极低的微弱特征信号的识别问题,提出了基于奇异值分解的随机共振特征提取方法.该方法首先利用奇异值分解对实际采样信号进行预处理和重构,然后寻找到特征信号分量与噪声强度相匹配的分量信号.此分量信号再经过非线性双稳系统的随机共振处理,可实现从强噪声背景中检测极微弱的特征信号.

关键词：奇异值分解随机共振噪声

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非匹配不确定和状态时滞扰动下的车道线保持

控制理论与应用 2012年第3期29卷 389-394页

作者：李玮段建民龚建伟北京工业大学电子信息与控制工程学院北京100124 北京理工大学智能车辆研究所北京100081

针对车道线保持控制中存在的不确定性扰动及时滞问题,提出一种自校正滑模控制方法.该方法利用线性矩阵不等式理论给出滑动模态存在的充分条件;系统在滑动模态下对于存在的非匹配不确定性扰动以及状态时滞具有完全不变性.接下来引入双极... 详细信息

针对车道线保持控制中存在的不确定性扰动及时滞问题,提出一种自校正滑模控制方法.该方法利用线性矩阵不等式理论给出滑动模态存在的充分条件;系统在滑动模态下对于存在的非匹配不确定性扰动以及状态时滞具有完全不变性.接下来引入双极性sigmoid函数代替常规滑模控制中的符号函数并设计自校正律;在自校正律的作用下使sigmoid函数的边界层厚度以及切换增益可根据系统状态进行自适应调节,从而达到削弱控制器输出抖振的目的.基于Lyapunov理论对该方法的稳定性进行了证明,最后通过车辆的车道线保持仿真实验对该控制方法的可行性及有效性进行了验证.

关键词：非匹配状态时滞车道保持滑模控制 Lyapunov方法