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红花采摘机器人集条预定位机构设计与试验

农业工程学报 2021年第15期37卷 10-19页

作者：陈飞葛云张立新戚祝晖曾海峰石河子大学机械电气工程学院石河子832000 兵团工业技术研究院石河子832000

针对红花选择性采收中枝条摆动干扰识别和采摘的问题,该研究结合红花独特的生长特性,提出一种在识别前调整红花植株形态的集条预定位原理,设计了一种红花采摘机器人集条预定位机构,确定了红花植株集条机构和主干位置识别机构的主要结构... 详细信息

针对红花选择性采收中枝条摆动干扰识别和采摘的问题,该研究结合红花独特的生长特性,提出一种在识别前调整红花植株形态的集条预定位原理,设计了一种红花采摘机器人集条预定位机构,确定了红花植株集条机构和主干位置识别机构的主要结构参数,并通过分析获得集条作业与主干位置识别作业中凸轮各工作段的对应关系。田间试验表明:在集条夹持板间距和上沿圆弧半径分别为50和292 mm的情况下,防摆动枝条露出长度合格率为80.53%,夹果率为2.04%,植株损伤率为0.47%,果球损伤率为1.04%,幅宽比为16.64%,果球分散度为83.76%,果球遮挡率为6.51%,集条预定位作业可有效降低枝条的摆动,使整株红花果球呈条状有序分布,最终降低整株红花的识别和采摘难度。该研究可为红花自动化采摘提供参考。

关键词：机器人设计试验红花选择性采收集条预定位

基于迭代算法的复杂曲面零件三坐标测量快速精确定位方法

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航空动力学报 2018年第10期33卷 2525-2532页

作者：张现东卜昆董一巍李效基西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室西安710072 厦门大学航空航天学院福建厦门361005

针对复杂曲面零件在三坐标测量过程中存在着定位难、定位精度低的问题,基于改进的迭代最近点算法,提出了考虑半径补偿的预定位与精定位的多级定位算法;并通过建立定位点几何误差与叶片定位精度的数学关系模型,结合贪婪算法与六点原则,... 详细信息

针对复杂曲面零件在三坐标测量过程中存在着定位难、定位精度低的问题,基于改进的迭代最近点算法,提出了考虑半径补偿的预定位与精定位的多级定位算法;并通过建立定位点几何误差与叶片定位精度的数学关系模型,结合贪婪算法与六点原则,给出了近优的定位点序列生成方法。结合定位算法与定位点序列,给出了复杂曲面零件定位迭代流程,并开发了三坐标测量定位系统。以涡轮叶片为例,通过的定位仿真和定位实验,结果表明:该系统只需测量12~18个点即可使得叶片定位误差在0.1mm以内,证明该系统能有效的提高复杂曲面零件的定位精度和效率。

关键词：复杂曲面迭代最近点算法预定位精定位贪婪算法

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一个流柔性生产系统在十字轴车加工中的应用

汽车制造业 2023年第2期 37-40页

作者：盛永明袁国庆万向钱潮股份公司

本文围绕十字轴车加工流程,应用自动化和信息化技术,提出了一个流柔性生产系统的必要性。该系统具有生产高效、质量可靠、互换性好及智能制造等诸多优势。结合某系列十字轴一个流实例,重点介绍了料台、机器人抓具、预定位平台和检测机... 详细信息

本文围绕十字轴车加工流程,应用自动化和信息化技术,提出了一个流柔性生产系统的必要性。该系统具有生产高效、质量可靠、互换性好及智能制造等诸多优势。结合某系列十字轴一个流实例,重点介绍了料台、机器人抓具、预定位平台和检测机方面的功能原理和应用说明。通过实践证明,该系统对企业实际生产具有指导意义。

关键词：柔性生产系统十字轴智能制造机器人加工流程预定位检测机实践证明

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无位置传感器电机的启动控制设计与研究

日用电器 2023年第4期 84-88页

作者：王臻成瀚王会玖刘兵仁公牛集团股份有限公司慈溪315314

电机控制中无位置传感器的控制方式具有极难启动的开环阶段,给设计带来较大的困难。本文以开环启动、闭环运行的方式进行阐述,从转子电角度确定,到转子加速至预定值,再以反电动势法进行闭环运行。分析了各阶段操作的思路及方法的可行性... 详细信息

电机控制中无位置传感器的控制方式具有极难启动的开环阶段,给设计带来较大的困难。本文以开环启动、闭环运行的方式进行阐述,从转子电角度确定,到转子加速至预定值,再以反电动势法进行闭环运行。分析了各阶段操作的思路及方法的可行性,并对应用方式及场景做了简要的探讨。

关键词：无感电机开环控制预定位反电动势

圆筒型永磁同步直线电机伺服系统的扰动抑制研究

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圆筒型永磁同步直线电机伺服系统的扰动抑制研究

作者：钱振宇南京航空航天大学

学位级别：硕士

直线电机特有的“零传动”方式省去了传统传动机构,可以更好地契合高档数控机床对其进给系统在速度与精度上愈发严格的要求,有利于保证进给系统的性能指标。但是没有了中间传动装置,也将意味着外部的和负载的种种扰动都将不经缓冲地直... 详细信息

直线电机特有的“零传动”方式省去了传统传动机构,可以更好地契合高档数控机床对其进给系统在速度与精度上愈发严格的要求,有利于保证进给系统的性能指标。但是没有了中间传动装置,也将意味着外部的和负载的种种扰动都将不经缓冲地直接影响动子。因此,直线电机系统的扰动抑制就成为了一个亟待解决的关键控制任务。本文基于一台圆筒型永磁同步直线电机,针对扰动的抑制与扰动下的控制问题开展研究,以降低扰动对系统的影响,提高系统在扰动下的控制性能为目标。基于旋转电机与直线电机的拓扑转化关系,推导了直线电机的理想数学模型。针对直线电机的电感不对称特性,进一步推导了考虑电感值不对称性的数学模型。总结了矢量控制方法与空间矢量调制的原理,搭建了采用i(28)0方法的三闭环矢量控制系统。对系统开展了仿真与实验,验证了控制策略与三闭环PI结构的有效性与实用性。分析了系统的典型扰动,研究了以定位力为代表的长存扰动与冲击为代表的瞬时扰动对系统的影响。仿真研究了基于扰动模型的抑制方法与非模型的扰动抑制方法的实现效果,阐明了这两种方法的优缺点,进而提出了一种结合两种方法优点的扰动抑制结构。通过仿真与实验对该结构进行了验证,结果证明了此扰动抑制结构的有效性。直线电机特有的定位力将直接影响直线电机预定位的初始位置估计,通过定位力的等效,分析了定位力对预定位的具体影响。提出了一种迭代估计算法以对直线电机在定位力下的预定位初始位置进行估计,通过仿真与实验验证了算法的有效性与实用性。直线电机的三相电感存在一定的相位不对称性,这将加剧电机的推力波动,影响控制系统的性能与精度。但传统的坐标变换系不能很直接地反映这种三相电感的不对称性,针对该问题推导了新的坐标变换矩阵,建立了考虑三相电感相位不对称性的电机数学模型。随后基于所提出的新坐标变换矩阵与电机数学模型,提出了一种给定侧的变换补偿控制结构以抑制电感的相位不对称性,通过仿真与实验验证了这种控制结构的有效性与兼容性。

关键词：扰动抑制电感不对称永磁同步直线电机预定位矢量控制

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一种低成本高可靠性IPMSM启动方法

通信电源技术 2020年第15期37卷 6-8,13页

作者：范立荣黄景鹏广东交通职业技术学院汽车与工程机械学院广东广州510650

永磁同步电动机由于结构简单、体积小、效率高、功率因数高、噪音低及动态响应速度快等优点,在冶金、橡胶以及家电等领域获得了广泛应用。永磁同步电机一般采用无位置速度传感器矢量进行控制,以节省成本。而在无位置速度传感器反电动势... 详细信息

永磁同步电动机由于结构简单、体积小、效率高、功率因数高、噪音低及动态响应速度快等优点,在冶金、橡胶以及家电等领域获得了广泛应用。永磁同步电机一般采用无位置速度传感器矢量进行控制,以节省成本。而在无位置速度传感器反电动势估算方案中,首先要解决它在零速及低速下启动失败的问题。针对此问题提出了一种基于初始位置预定位的矢量控制系统,并在MATLAB/Simulink环境下搭建了整套仿真控制模型。仿真结果表明,采用此方法能有效解决永磁同步电机在零速或低速下的带重载启动问题,保证其顺利切换至闭环系统运行。这种基于初始位置预定位矢量控制系统即使在重载的情况下也能顺利启动并切换至闭环运行,对使用永磁同步电机的企业具有较强的实践指导意义。

关键词：永磁同步电机初始位置预定位 MATLAB/Simulink

表贴式永磁同步电机的全速度范围无位置传感器运行研究

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表贴式永磁同步电机的全速度范围无位置传感器运行研究

作者：崔路北京交通大学

学位级别：硕士

永磁同步电机具有高效率、高功率因数、宽调速范围等优势,近年来在轨道交通、航空航天等领域得到了广泛应用。与传统的有位置传感器矢量控制相比,采用无位置传感器控制省去了位置传感器,使得电机系统的体积下降,成本降低,同时提高了系... 详细信息

永磁同步电机具有高效率、高功率因数、宽调速范围等优势,近年来在轨道交通、航空航天等领域得到了广泛应用。与传统的有位置传感器矢量控制相比,采用无位置传感器控制省去了位置传感器,使得电机系统的体积下降,成本降低,同时提高了系统的可靠性。本文以表贴式永磁同步电机为研究对象,研究了在全速度范围内无位置传感器控制电机运行的算法,主要内容如下:为了尽可能避免无位置算法投入时出现过流抑或电机反转的现象,本文采用预定位的方式在电机运行前将电机转子拖至预定位置。对于实际环境中由电机轴承摩擦力等固有转矩形成的定位盲区,研究了一种二次定位的方法使转子顺利避开盲区从而可靠地到达预定位置。研究了两种开环控制策略,即V/f控制与I-f控制。分析了两种开环控制策略的稳定性,通过对电压频率或电流频率进行校正来增加系统阻尼,从而提高了开环控制的稳定性。经频率校正后,两种控制策略均能驱动电机稳定运行于全转速范围内,并具备一定的抗干扰能力。本文从电机稳态模型出发,分析得出两种控制方法实质上是依据各自的功角特性曲线来寻找稳态工作点,推导了两种开环控制策略的稳定运行区间,并对两者进行了对比分析,总结了各自的优缺点。为了在中高速区域实现对表贴式永磁同步电机的高性能控制,本文设计了一种瞬时切换策略使电机平滑过渡至无位置闭环矢量控制。运用双dq空间变换及转矩功角自平衡的原理,将V/f控制与I-f控制的切换策略相统一,能够实现开环与闭环间的相互切换。文中采用改进的基于定子电流的模型参考自适应方法来估算转子位置及转速,实现了电机在中高速区域的高效率运行。基于理论分析和Matlab/Simulink仿真研究,本文在表贴式永磁同步电机对拖平台上进行了实验验证。实验结果表明,文中所述开环控制能够顺利启动电机并使其稳定运行于给定频率,切换策略能够平滑完成开环与闭环间的切换,无位置控制算法估算精度较高,动态性能良好。

关键词：表贴式永磁同步电机无位置传感器控制预定位 V/f控制 I-f控制切换策略模型参考自适应

用于飞行模拟机失控改出训练的集成体感模拟算法研究

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用于飞行模拟机失控改出训练的集成体感模拟算法研究

作者：金亮南京航空航天大学

学位级别：硕士

根据飞行事故数据统计,民航客机在飞行过程中进入失控状态已经超过可控飞行撞地成为造成严重飞行事故的头号原因。随着近地警告系统的大规模使用,可控飞行撞地导致的飞行事故已经大量减少,相对而言,目前还没有成熟和单一的技术手段来减... 详细信息

根据飞行事故数据统计,民航客机在飞行过程中进入失控状态已经超过可控飞行撞地成为造成严重飞行事故的头号原因。随着近地警告系统的大规模使用,可控飞行撞地导致的飞行事故已经大量减少,相对而言,目前还没有成熟和单一的技术手段来减少或避免飞机进入失控状态。飞行模拟机是目前唯一可以安全、低成本和系统化的进行非正常状态改出训练的工具,但是模拟机广泛使用的运动平台所配备的经典体感模拟算法性能偏于保守,不同状态下增益固定,只能利用一部分平台工作空间,然而飞行过程中的非正常状态通常伴随着飞机的非正常姿态、大幅度的角速度和加速度变化等,偏于保守的经典体感模拟算法对非正常状态惯性运动的模拟能力较低,针对该问题本文提出了集成体感模拟算法的解决方法。首先详细分析了体感模拟算法的设计过程,对高通滤波器和低通滤波器的设计进行了阐述,并使用人体前庭系统模型对滤波器参数修正后的性能进行评价,形成完整的滤波器的设计、评价和优化的方法。其次为了解决经典体感模拟算法参数设计偏于保守的问题,引入切换控制系统的方法。首先针对不同飞行状态对体感模拟算法进行优化,得到在不同状态下性能优异的滤波器,能够充分利用运动平台的运动能力,同时通过监督控制器对飞行状态变化的预测,使用软切换的方法实现体感模拟算法的输出信号的切换。体感模拟算法中使用了两个高通滤波器,完成一次动作模拟之后,运动平台回到中立位置,这样任何状态的模拟起始位置都是运动平台的中立位置,但是非正常状态由于运动幅度较大,中立位置并不是最佳的起始点,因此通过预定位功能根据对飞行状态的预测,计算出最佳的运动初始位置。最后建立集成体感模拟算法模型,并与经典体感模拟算法的性能进行对比。根据仿真的结果可以看出,集成体感模拟算法通过扩大对平台运动能力的利用,提高了体感模拟的逼真度。

关键词：滤波器体感模拟算法切换控制预定位

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汽车传感器精密注射模设计及成型分析

模具制造 2020年第9期20卷 41-45页

作者：赵刚张嘉许斌郑晓春杨伏大连銮艺精密模塑制造有限公司辽宁大连116600

分析了带多个金属端子和金属嵌件的汽车传感器塑件的功能和技术要求,介绍了汽车传感器精密注射模中金属端子和金属嵌件的预安装和定位机构,操作方便,模具整体结构设计紧凑巧妙,动作安全可靠,节省金属嵌件安装时间,提高了生产效率,降低... 详细信息

分析了带多个金属端子和金属嵌件的汽车传感器塑件的功能和技术要求,介绍了汽车传感器精密注射模中金属端子和金属嵌件的预安装和定位机构,操作方便,模具整体结构设计紧凑巧妙,动作安全可靠,节省金属嵌件安装时间,提高了生产效率,降低了不良品率,塑件质量达到了客户质量要求。

关键词：注射模汽车传感器嵌件安装滑块复位预定位结构设计