检索结果-南通市图书馆

作者：薛文超广西大学

学位级别：硕士

传统的轮式和履带式移动机器人,由于轮胎和履带的移动机制,只能运行于相对平整的地形上,且其活动范围受到场地大小的限制。而腿式移动机器人每条腿都具有多个自由度,可以依托孤立的地面支撑点立足,在面对复杂崎岖的不规则地形时具有极... 详细信息

传统的轮式和履带式移动机器人,由于轮胎和履带的移动机制,只能运行于相对平整的地形上,且其活动范围受到场地大小的限制。而腿式移动机器人每条腿都具有多个自由度,可以依托孤立的地面支撑点立足,在面对复杂崎岖的不规则地形时具有极强的灵活性与适应性。其中,六足机器人具有更好的稳定性、灵活度和对环境的应变性能,受到越来越多的关注。由于六足机器人本身结构复杂,运行环境多变,并且在运行中与环境交互频繁,这对六足机器人提出了很高的控制要求。针对六足机器人的运动控制问题,本文从课题组现有的仿生六足机器人实机出发,遵循从局部到整体的研究顺序,探索六足机器人三角步态稳定行走控制方法。论文的主要研究思路和内容如下:(1)根据仿生六足机器人实机的特殊结构,提出了用于描述机器人不同运动的多坐标系系统,采用D-H约定方法分析机器人单腿运动学,并建立了机器人单腿的位置速度关系模型。为机器人单腿和整体的分析控制奠定了基础。(2)按照机器人单腿的运动特点,将单腿运动分为站立相阶段与摆动相阶段,分别为两种相位设置不同的虚拟模型控制机构,并通过设计触发机制的方式,完成机器人单腿相位的切换。针对虚拟模型控制方法用于六足机器人运动控制时,需要构建复杂约束矩阵的问题,舍弃直接控制整体的方法,将机器人看作多条腿的有序组合,分别对每条腿施加控制效果。仿真证明虚拟模型控制可以很好的跟踪设定的单腿运动轨迹。(3)在Raibert的弹跳机器人三段式控制基础上,结合对人类行走运动的研究,提出了适合足式机器人的三段式控制方法。将足式机器人的运动控制分解为躯干姿态控制、抬腿高度控制、运动速度控制,根据机器人运动模式,运动速度控制又分为前进速度控制和角速度控制。同时,为协调机器人整体的运动建立了状态机。并根据状态机以及机器人控制算法设计了六足机器人三角步态控制器。最后,仿真和实机实验表明,六足机器人能够以三角步态在平地上平稳移动,三段式控制的各个控制部分具有良好的解耦性,机器人可克服台阶、斜坡等不平坦地形。

关键词：仿生六足机器人虚拟模型控制三段式控制三角步态

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多足步行机器人三段式控制的研究

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装备制造技术 2023年第6期 66-70页

作者：薛文超贺玮彤梁洸强广西水利电力职业技术学院广西南宁530023

针对多足步行机器人的运动控制问题,提出了一种将运动分解为三个独立部分,并分别进行控制的三段式控制方法。通过对人类站立、步行、旋转等多种动作中腿部对身体和脚的施力情况进行分析研究发现,按照腿的站立和摆动状态,以及所施加力的... 详细信息

针对多足步行机器人的运动控制问题,提出了一种将运动分解为三个独立部分,并分别进行控制的三段式控制方法。通过对人类站立、步行、旋转等多种动作中腿部对身体和脚的施力情况进行分析研究发现,按照腿的站立和摆动状态,以及所施加力的方向,腿部对运动的控制效果可以被分解为躯干姿态、抬脚高度和运动速度的三部分,这三部分的控制效果相互独立。依据以上研究结果,以六足机器人为例,按照六足机器人的运动情况,设计了适用于多足机器人的躯干姿态控制、抬脚高度控制和运动速度控制的三段式控制方法。为了验证研究结果的可靠性。在Webots软件和自制的六足机器人实验平台上分别进行实验验证。仿真结果表明,采用三段式控制的六足机器人可以实现平整地形上的全方位移动,并能够在台阶和斜坡等地形上实现稳定行走。六足机器人实验平台上的实验表明,采用三段式控制的六足机器人可以在行走和转弯时灵活的调控其躯干姿态、抬脚高度与运动速度,具有良好的运动控制效果。

关键词：多足机器人三段式控制躯干姿态抬脚高度运动速度

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铁氧体永磁同步电动机的优化设计和矢量控制策略研究

铁氧体永磁同步电动机的优化设计和矢量控制策略研究

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作者：谭泳涛浙江大学

学位级别：硕士

永磁同步电机具有结构紧凑、功率密度高、效率高等优点,在航空航天,交通运载、工业生产及家用电器等领域具有广阔的应用前景。近年来,为了降低永磁同步电机的成本,采用铁氧体材料的永磁同步电机得到了越来越广泛的关注。在一些低成本、... 详细信息

永磁同步电机具有结构紧凑、功率密度高、效率高等优点,在航空航天,交通运载、工业生产及家用电器等领域具有广阔的应用前景。近年来,为了降低永磁同步电机的成本,采用铁氧体材料的永磁同步电机得到了越来越广泛的关注。在一些低成本、高性能要求的应用场合,如风机、水泵等,采用低成本的铁氧体永磁同步电机代替异步电机,可以显著地提高效率、降低成本。针对铁氧体永磁材料磁性能相对较弱的特点,本文采用聚磁结构,设计分析了一台内置式铁氧体永磁同步电动机。该电机具有高效率、高功率因数、低转矩脉动等优点,相对于同规格异步电机降低了两个机座号,有效的减小了电机体积、重量和成本,具有巨大的应用潜力。另外,针对参数受铁芯饱和影响较大的电机,如内置式永磁同步电机和同步磁阻电机,本文提出两种基于最大转矩电流比（MTPA）控制方法的优化控制策略。MTPA控制策略的目标在于利用相同的电流产生最大的转矩,以减小电机铜耗、降低温升、提高效率。但是,电机参数的不确定性（如实际参数与设计参数的差异、实际参数随工况而变化等）将导致电机最大转矩电流比轨迹发生偏移,使得电机运行状态偏离目标运行状态。为了补偿电机参数变化对MPTA控制的影响,本文提出基于参数变化补偿的优化MTPA控制策略,可以很好地跟随实际的MTPA轨迹,提高电机的运行性能。此外,采用MTPA控制策略,在电机重载时会出现功率因数下降问题,在高速区还会出现驱动电压不足的问题。本文基于参数变化补偿的优化MTPA控制策略,提出了一种三段式控制策略,保留了 MTPA控制策略的优点,并扩展了电机重载时的调速范围。最后,通过实验测定了不同负载条件下的MTPA轨迹,与仿真结果具有相近的表现。

关键词：内置铁氧体永磁同步电机聚磁结构优化最大转矩电流比控制三段式控制

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