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驱控一体7DOF机械臂位置控制技术研究

机电工程 2022年第12期39卷 1747-1754页

作者：陈罡吴菁金贵阳严楠浙江机电职业技术学院自动化学院浙江杭州310053 宁波职业技术学院机电工程学院浙江宁波315800

7自由度(7DOF)机械臂的位置控制存在模型不确定性和摩擦力、重力矩等未知外部干扰,为此,开发了一种7DOF机械臂驱控一体式控制器。首先,设计了基于高级精简指令集计算机(ARM)+数字信号处理器(DSP)+现场可编程门阵列(FPGA)架构的7DOF机械... 详细信息

7自由度(7DOF)机械臂的位置控制存在模型不确定性和摩擦力、重力矩等未知外部干扰,为此,开发了一种7DOF机械臂驱控一体式控制器。首先,设计了基于高级精简指令集计算机(ARM)+数字信号处理器(DSP)+现场可编程门阵列(FPGA)架构的7DOF机械臂驱控一体式控制器方案,确保有足够的计算性能;其次,提出了7DOF机械臂多电机协同控制方法,提高了机械臂位置控制系统的精度和稳定性;然后,设计了基于非线性扰动观测器与快速连续非奇异终端滑膜的复合控制律,用于补偿外界干扰及系统不确定性,同时保证了系统的快速收敛;最后,进行了机械臂关节电机位置控制、速度控制、恒力矩控制、基于非线性扰动观测器的滑模位置控制等实验,对驱控一体式控制方案和复合控制策略的有效性进行了验证。研究结果表明:采用的驱控一体式控制器与多电机位置协同控制方法,能够确保7DOF机械臂关节电机的位置、速度和恒力矩控制稳态误差在1%以内;相比比例积分微分(PID)位置控制,基于非线性扰动观测器的快速连续非奇异终端滑模复合位置控制策略的超调量、响应速度、稳态精度等性能均提高了10%~15%,可以满足机械臂高速高精伺服控制要求。

关键词：高级精简指令集计算机数字信号处理器现场可编程门阵列非线性扰动观测器快速连续非奇异终端滑模控制一体式控制器

基于探索性与开放性实验教学的口袋实验室设计

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电子技术（上海） 2023年第3期52卷 350-351页

作者：杨春雷南京机电职业技术学院电子工程系江苏211135

阐述运用口袋实验室可以转变传统实验模式,扩大课程的实验范围,突破实验时间和空间的限制,有利于学生自由灵活的安排自己的学习时间,最大程度利用学校实验器材。

关键词：电子技术探索性实验教学口袋实验室

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“三位并重,三段育人”人才培养模式

福建信息技术教育 2018年第1期 30-34页

为深化产教融合,打造校企合作典范,学校机电一体化自动专业构建校企'双主体'育人机制,打造'双师型'教学团队,建设工学结合的课程体系以及'五位一体'实训基地,以创建'三位并重、三段育人'的人才培养模式;并在领导重视及制度保障条件下,... 详细信息

为深化产教融合,打造校企合作典范,学校机电一体化自动专业构建校企'双主体'育人机制,打造'双师型'教学团队,建设工学结合的课程体系以及'五位一体'实训基地,以创建'三位并重、三段育人'的人才培养模式;并在领导重视及制度保障条件下,整体办学实力、人才培养质量、产业技术升级、社会服务能力等方面颇见成效。

关键词：校企合作 “双师型” 专兼结合人才培养模式机电一体化技术专业企业兼职教师教学团队实训基地建设生产性实训基地工学结合

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基于车牌照模型的大地坐标系下车辆精确定位

清华大学学报（自然科学版） 2014年第12期54卷 1566-1572页

作者：杨德亮谢旭东李春文牛小铁清华大学自动化系北京100084 北京工业职业技术学院机电工程系北京100042

为了对车辆位置进行快速准确定位,提出了一种基于车牌照模型来获取大地坐标系下车辆精确位置的方法。首先通过离线标定的摄像机参数,推导图像平面与道路平面之间的坐标转换关系;然后对感兴趣区域内的车辆进行身份识别,根据车牌照宽度和... 详细信息

为了对车辆位置进行快速准确定位,提出了一种基于车牌照模型来获取大地坐标系下车辆精确位置的方法。首先通过离线标定的摄像机参数,推导图像平面与道路平面之间的坐标转换关系;然后对感兴趣区域内的车辆进行身份识别,根据车牌照宽度和高度已知,以及车牌照平面与道路平面垂直的约束条件,建立车牌照模型来对车辆进行精确定位;最后引入东北天坐标系来实现车辆定位结果从图像坐标系到大地坐标系的转换。实验结果表明该方法能对车辆位置进行快速精确定位。

关键词：车辆定位车牌照模型大地坐标系东北天坐标系

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基于DSP技术的航行自动化控制系统

舰船科学技术 2021年第8期43卷 58-60页

作者：明建强南充职业技术学院机电工程系

针对船舶海上航行受到航行环境和船舶运行情况的影响,加大了船舶航行方向和航行速度的控制误差,为了提高船舶航行的自动化控制精度,提出了基于DSP技术的航行自动化控制系统设计。在硬件设计方面,利用DSP技术设计了复位电路和外围接口电... 详细信息

针对船舶海上航行受到航行环境和船舶运行情况的影响,加大了船舶航行方向和航行速度的控制误差,为了提高船舶航行的自动化控制精度,提出了基于DSP技术的航行自动化控制系统设计。在硬件设计方面,利用DSP技术设计了复位电路和外围接口电路,对船舶航行自动化控制电路进行了设计,根据船舶航行自动化控制器的工作原理,完成船舶航行自动化控制器的设计,利用船舶航行自动化控制的误差函数,在函数下降方向上,自适应调整自动化控制的权值和阈值,建立了船舶航行自动控制网络模型,结合船舶航行的自动化控制流程,完成系统软件设计,实现船舶航行的自动化控制。实验结果表明,基于DSP技术的航行自动化控制系统不仅可以缩小船舶航行方向的控制误差,还可以缩小速度的控制误差,从而提高了船舶航行的控制精度。

关键词： DSP技术船舶航行自动化控制系统

TiB_(2)-HfC复合刀具材料的制备及性能研究

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同方期刊数据库

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粉末冶金工业 2022年第2期32卷 52-56页

作者：张凤国范晓文衡水技师学院机械系河北衡水053000 南京机电职业技术学院机械工程系江苏南京210037

研究了HfC增强相含量、金属粘结相种类和含量对TiB_(2)基刀具物相组成、显微组织和力学性能的影响。结果表明,不同HfC含量的TiB_(2)基刀具都主要由TiB_(2)、HfC、少量Ni和MoNi4相组成;在烧结过程中,Ni会与Mo发生化学反应而形成少量MoNi4... 详细信息

研究了HfC增强相含量、金属粘结相种类和含量对TiB_(2)基刀具物相组成、显微组织和力学性能的影响。结果表明,不同HfC含量的TiB_(2)基刀具都主要由TiB_(2)、HfC、少量Ni和MoNi4相组成;在烧结过程中,Ni会与Mo发生化学反应而形成少量MoNi4相;当HfC含量达到20%时,TiB_(2)基刀具材料具有最高的抗弯强度、断裂韧性和较高的硬度。对比以纯Ni、纯Co和Ni+Mo为金属粘结相的试样,以Ni-Co合金为粘接相的试样中TiB_(2)和HfC相分布更加均匀、润湿效果更好;此时TiB_(2)基刀具材料的抗弯强度、断裂韧性和硬度分别为834 MPa、9.50 MPa·m^(1/2)和22.92 GPa,具有最佳的综合力学性能。

关键词： TiB_(2)基刀具增强相HfC 金属粘结相显微组织力学性能

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船舶迎浪航向下的垂荡运动建模与仿真分析

舰船科学技术 2018年第11X期40卷 4-6页

作者：吴伟萍南京机电职业技术学院电子工程系江苏南京211135

船舶在海上的航行姿态不仅取决于船舶自身动力系统的参数,还与海浪、海风、洋流等因素密切相关,船舶在多个力的作用下不可避免的发生横摇、垂荡、横荡等运动,其中横摇和垂荡是2种最主要的运动方式。船舶大幅度的垂荡运动会使船舶的航行... 详细信息

船舶在海上的航行姿态不仅取决于船舶自身动力系统的参数,还与海浪、海风、洋流等因素密切相关,船舶在多个力的作用下不可避免的发生横摇、垂荡、横荡等运动,其中横摇和垂荡是2种最主要的运动方式。船舶大幅度的垂荡运动会使船舶的航行阻力增大,航行的平稳性降低,严重时甚至会导致船舶偏离航线和船舶倾覆事故等。因此,研究船舶垂荡运动,尤其是迎浪航向下的垂荡运动有重要意义。本文结合传统的船舶耦合运动模型,建立了船舶迎浪航向下的运动模型,并进行了船舶垂荡运动的仿真分析,对提高船体稳定性有重要意义。

关键词：迎浪航向垂荡运动建模与仿真

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三相并网逆变器的分数阶PCI控制技术

电力系统及其自动化学报 2023年第6期35卷 30-37页

作者：何宇喻永康罗琦江苏信息职业技术学院智能工程学院无锡214153 南京信息工程大学自动化学院南京210044

针对比例谐振和比例复数积分控制器都存在谐振项带宽偏低的问题,提出一种更具普遍形式的分数阶比例复数积分控制器。首先,论证比例积分、比例谐振和比例复数积分等控制器均是分数阶比例复数积分的特殊形式,给出分数阶比例复数积分的谐... 详细信息

针对比例谐振和比例复数积分控制器都存在谐振项带宽偏低的问题,提出一种更具普遍形式的分数阶比例复数积分控制器。首先,论证比例积分、比例谐振和比例复数积分等控制器均是分数阶比例复数积分的特殊形式,给出分数阶比例复数积分的谐振项带宽与阶次的关系,并合理选取控制器阶次;其次,构建三相并网逆变器在分数阶比例复数积分控制下的数学模型,证明系统的输出不存在稳态误差,并利用开环截止频率和主导极点确定相关参数;最后,进行对比仿真测试,结果验证了所提控制算法的有效性和优越性。

关键词：并网逆变器分数阶比例谐振比例复数积分带宽主导极点

一种细长形非共振式压电直线电机结构优化设计

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振动与冲击 2022年第10期41卷 238-243,251页

作者：张兵李朝东刘涛上海大学机电工程与自动化学院上海200072 连云港职业技术学院机电工程学院江苏连云港222006

设计出一款基于桥式放大机构的细长形非共振压电直线电机,该电机尺寸为29 mm×5 mm×3.5 mm,论述了其工作原理,建立了物理模型并基于能量守恒原理推导出位移放大机构放大倍数的数学模型,通过仿真和试验验证了数学模型的正确性。根据数... 详细信息

设计出一款基于桥式放大机构的细长形非共振压电直线电机,该电机尺寸为29 mm×5 mm×3.5 mm,论述了其工作原理,建立了物理模型并基于能量守恒原理推导出位移放大机构放大倍数的数学模型,通过仿真和试验验证了数学模型的正确性。根据数学模型得出了影响电机力学性能的各种结构参数,进而对结构参数进行了优化,最后研制出优化后的样机,并对优化前后的样机力学性能进行试验对比。试验结果显示,当两个驱动信号相位差为90°时,电机的输出驱动力达到最大;优化后的电机在峰值驱动电压为140 V、偏置电压为70 V、保持力为2.2 N的情况下,电机空载最高转速从6.69 mm/s线性增加到7.67 mm/s,速度载荷特性比优化前有明显的提升。研究结果表明,通过建立正确的数学模型能有效分析出影响电机性能的关键结构参数,改进后的电机力学性能得到显著提升。

关键词：细长形非共振压电电机优化设计