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基于指令滤波与观测器的柔性机械臂跟踪控制

组合机床与自动化加工技术 2024年第8期 127-133页

作者：赖悟行佃松宜游星星郭斌郑庭四川大学电气工程学院成都610065 泸州职业技术学院智能制造与汽车工程学院泸州646000

针对复杂工况下单连杆柔性机械臂(single-link flexible manipulator, SLFM)系统的轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于指令滤波与观测器相结合的自适应神经网络控制算法。该算法考虑了SLFM系统的未知外部干扰和未建模动态影响。首先,利用... 详细信息

针对复杂工况下单连杆柔性机械臂(single-link flexible manipulator, SLFM)系统的轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于指令滤波与观测器相结合的自适应神经网络控制算法。该算法考虑了SLFM系统的未知外部干扰和未建模动态影响。首先,利用单连杆柔性机械臂机理参数间的物理关系构建了其分数阶动力学模型,通过引入全局坐标变换将其转化为严格反馈控制系统;其次,针对SLFM系统状态不完全可测问题,构建了基于神经网络的分数阶状态观测器,并证明了其有效性;然后,利用观测信息设计了SLFM系统的轨迹跟踪控制算法,同时为了克服高阶求导导致的控制误差,提出了基于指令滤波的反步控制机制。理论分析表明,提出的控制方法可以保证闭环系统信号的半全局一致性与有界性;最后,通过数值仿真验证了所提控制方法的可行性和有效性。

关键词：单连杆柔性机械臂(SLFM)系统观测器反步控制指令滤波

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具有弹性支承的周期性输流直管的振动分析

噪声与振动控制 2024年第5期44卷 69-74页

作者：刘伟万志勇赵千里常州机电职业技术学院机械工程学院江苏常州213164 常州智戌新能源电力科技有限公司江苏常州213164

利用Laplace变换法对修正流动模型的输流直管的流体诱发振动微分方程进行推导,得到位置相关项的解的具体表达式,基于欧拉-伯努利梁理论并经过化简最终导出输流直管的传递矩阵表达式,进一步获得整个管路系统的特征方程。相比于基于波动... 详细信息

利用Laplace变换法对修正流动模型的输流直管的流体诱发振动微分方程进行推导,得到位置相关项的解的具体表达式,基于欧拉-伯努利梁理论并经过化简最终导出输流直管的传递矩阵表达式,进一步获得整个管路系统的特征方程。相比于基于波动方法的传递矩阵法,该方法的特征方程仅为2阶,大大节省计算时间。通过与微分变换法对比发现,运用两者计算输流管路固有频率所得结果几乎一致。考虑到制造误差能够导致管路材质不均匀,用周期性来近似描述材质的不均匀性,利用该方法计算具有弹性支承的周期性输流直管的颤振临界流速,发现材质的不均匀段长度越小,结果越接近纯悬臂式输流直管,运用该方法可以优化弹性支承(包括弹性系数和安置位置)和材料特性,可将其推广至复杂结构的输流管路的动态特性研究,其可为设计人员提供精确的计算结果。

关键词：振动与波输流直管传递矩阵法 Laplace变换临界流速

改进非均匀分段算法的无线充电控制系统优化设计

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机械设计与制造 2024年

作者：严景明郑军龙陈延明广西电力职业技术学院汽车与交通工程学院广西大学电气工程学院

为提高无线充电控制系统的稳定可靠性，采用磁耦合谐振式传输系统，提出了泰勒展开式改进非均匀分段计算的开平方算法，实现功率可控的双边控制策略。首先设计双路电流负反馈控制器，降低负载电阻RL和磁耦合系数K对稳定性的影响；再在... 详细信息

为提高无线充电控制系统的稳定可靠性，采用磁耦合谐振式传输系统，提出了泰勒展开式改进非均匀分段计算的开平方算法，实现功率可控的双边控制策略。首先设计双路电流负反馈控制器，降低负载电阻RL和磁耦合系数K对稳定性的影响；再在发送线圈电流负反馈电路中，运用泰勒展开式非均匀算法。算法分析了均匀和非均匀分段的误差情况，当展开项数合理时，能减小被开方数中的x，降低误差。采用TMS320F28335DSP实验仿真验证了系统设计的正确性，传输效率大于91%，系统计算精度得到提高。

关键词： DSP 泰勒展开式无线充电系统优化设计

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装载机自动铲装作业试验与仿真分析

中国工程机械学报 2024年第2期22卷 252-257页

作者：谌炎辉黄炎华郑特广西科技大学机械与汽车工程学院广西柳州545006 广西水利电力职业技术学院机电工程系广西南宁545023

针对难以采集轮式装载机铲装作业过程中的阻力问题,以某型号轮式装载机为研究对象,建立装载机的铲装作业阻力测试系统,并对不同铲掘深度的轨迹进行自动铲装作业试验,获得了实际作业工况下铲装阶段的水平阻力等试验数据。运用EDEM对实际... 详细信息

针对难以采集轮式装载机铲装作业过程中的阻力问题,以某型号轮式装载机为研究对象,建立装载机的铲装作业阻力测试系统,并对不同铲掘深度的轨迹进行自动铲装作业试验,获得了实际作业工况下铲装阶段的水平阻力等试验数据。运用EDEM对实际作业轨迹进行仿真,结果表明:仿真计算结果与试验测试结果在峰值和变化趋势方面都比较吻合,且作业阻力峰值误差为5.2%,说明EDEM仿真能够较为准确地模拟铲装作业过程。基于EDEM对规划轨迹进行优化,优化结果表明在插入阶段对铲斗提升75 mm时,满斗率达到了80.4%,且阻力峰值较规划轨迹减少达23.6%,达到了减阻铲装的目的。

关键词：轮式装载机作业阻力 EDEM 作业轨迹

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力士乐回转液压系统的优化设计

机床与液压 2024年第16期52卷 113-117页

作者：曾献勇何文德张国勇李西德马泰四川化工职业技术学院机械工程学院四川泸州646300 四川化工职业技术学院机械结构优化及材料应用泸州市重点实验室四川泸州646300 四川邦立重机有限责任公司四川泸州646000

针对大型矿用液压挖掘机回转机构启动冲击、制动停止瞬间加载总成反向旋转造成的回转机构断齿、断轴及力士乐A2FE回转液压马达油口连接板192中的补油单向阀损坏的故障现象,通过增设回转缓冲阀、压力变送器等液压元器件,优化回转传动系... 详细信息

针对大型矿用液压挖掘机回转机构启动冲击、制动停止瞬间加载总成反向旋转造成的回转机构断齿、断轴及力士乐A2FE回转液压马达油口连接板192中的补油单向阀损坏的故障现象,通过增设回转缓冲阀、压力变送器等液压元器件,优化回转传动系统的启制动特性,降低回转机构启制动时的冲击,延长其使用寿命。结果表明:相较于优化前的回转液压系统,在相同的齿侧间隙下,优化后的回转液压系统的回转减速机输出轴小齿轮启动至接触回转滚盘轮齿的时长由0.5 s延长至1 s,有效减小系统的启动冲击;制动停止瞬间,回转马达A、B口之间的最大压差由3.6 MPa降至2.0 MPa,抑制了制动摆尾现象,降低制动冲击,操纵舒适性显著提高;回转液压系统无故障工作时长由1000 h提高到5368 h。

关键词：回转液压系统回转缓冲阀冲击齿侧间隙

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大型挖掘机回油背压系统的优化设计

机床与液压 2024年第1期52卷 132-137页

作者：曾献勇余俊龙李西德张国勇孙菜兰四川化工职业技术学院机械工程学院四川泸州646300 四川邦立重机有限责任公司四川泸州646000

针对含有博世力士乐背压阀总成的大型挖掘机液压回油背压系统,存在液压油温偏高及液压油散热器使用800~1200 h后出现渗油的故障现象,通过在外部管路增设单向阀、节流阀等零部件,实现回油背压单向阀的控制腔内最高工作压力设定及液压油... 详细信息

针对含有博世力士乐背压阀总成的大型挖掘机液压回油背压系统,存在液压油温偏高及液压油散热器使用800~1200 h后出现渗油的故障现象,通过在外部管路增设单向阀、节流阀等零部件,实现回油背压单向阀的控制腔内最高工作压力设定及液压油快速充放,降低单向阀开启压力超调量,避免故障现象的产生。经试验验证,该方案简单可行、成本低,已授权实用新型专利(CN216199383U),在某公司的中大型液压挖掘机上推广运用。

关键词：背压系统单向阀开启压力超调量

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液压抓料机阀控冷却系统设计

液压与气动 2024年第6期48卷 112-120页

作者：陈勇曾献勇李西德刘惺辜永建四川化工职业技术学院机械工程学院四川泸州646099 四川邦立重机有限责任公司四川泸州646000

针对抓料机液压散热系统能耗高、散热器易积尘及海拔适应性差等问题,提出冷却风扇反转除尘及引入风扇转速修正系数的电液比例控制方案,基于MATLAB/Simulink建模仿真分析,通过试制产品开展可靠性试验。结果表明:采用新型控制策略的液压... 详细信息

针对抓料机液压散热系统能耗高、散热器易积尘及海拔适应性差等问题,提出冷却风扇反转除尘及引入风扇转速修正系数的电液比例控制方案,基于MATLAB/Simulink建模仿真分析,通过试制产品开展可靠性试验。结果表明:采用新型控制策略的液压散热系统,能根据油温实时调节散热风扇转速,液压油温在55~80℃区间的风扇转速响应更快、能耗更低;风扇反转防尘除尘能力明显,节能效果显著,散热器散热能力明显提升,可为类似风扇系统的开发设计提供参考。

关键词：抓料机液压散热反转除尘节能

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高速铁路牵引变电所继电保护方案探讨

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第6期 0094-0097页

作者：姚琛包头铁道职业技术学院机械工程系内蒙古包头014000

随着高速铁路的快速发展,牵引变电所作为电力系统的重要组成部分,其安全稳定运行对整个铁路系统的可靠性至关重要。继电保护方案的合理设计是保障牵引变电所安全运行的关键。本文针对高速铁路牵引变电所的特点和要求,探讨了继电保护方... 详细信息

随着高速铁路的快速发展,牵引变电所作为电力系统的重要组成部分,其安全稳定运行对整个铁路系统的可靠性至关重要。继电保护方案的合理设计是保障牵引变电所安全运行的关键。本文针对高速铁路牵引变电所的特点和要求,探讨了继电保护方案的设计原则、配置方法以及实际应用中可能遇到的问题,并提出了相应的解决策略,以期为高速铁路牵引变电所的继电保护设计提供参考。

关键词：高速铁路牵引变电所继电保护保护方案设计

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钢支撑轴向力伺服油缸优化设计

机械研究与应用 2024年第3期37卷 94-96,100页

作者：何文德曾献勇刘惺李伟祥郑钰琪四川化工职业技术学院机械工程学院四川泸州646099 泸州邦立液压有限责任公司四川泸州646000 泸州职业技术学院四川泸州646000

针对钢支撑轴力伺服油缸在大腔压力波动时无法定性监测围护变形量的问题,采用内置压力传感器和MT磁致式位移传感器优化钢支撑伺服油缸结构,同时采集油缸大腔压力和位移信号,当大腔压力变化量ΔP、油缸活塞杆位移ΔS均超过预设量时,系统... 详细信息

针对钢支撑轴力伺服油缸在大腔压力波动时无法定性监测围护变形量的问题,采用内置压力传感器和MT磁致式位移传感器优化钢支撑伺服油缸结构,同时采集油缸大腔压力和位移信号,当大腔压力变化量ΔP、油缸活塞杆位移ΔS均超过预设量时,系统发出预警信号,实践证明,此方案能极大地降低原系统误预警的频率,并能保证施工围护的变形量,验证了设计模型的可行性,可为钢支承轴向力伺服油缸的结构设计提供参考。

关键词：钢支撑伺服油缸位移传感器