检索结果-南通市图书馆

对称超冗余驱动6RPS并联机构运动性能分析与优化

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

机械工程学报 2024年第1期60卷 235-247页

作者：刘晓飞万波陈冉袁徽铭赵永生燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室秦皇岛066004

提出了一种全对称两转一移三自由度超冗余驱动6RPS并联机构,采用螺旋理论对该机构自由度进行了分析,建立了机构运动学反解并进行了仿真验证,结合局域指标与全域指标分析了机构运动/力传递性能,采用性能图谱与无量纲化结构参数对机构传... 详细信息

提出了一种全对称两转一移三自由度超冗余驱动6RPS并联机构,采用螺旋理论对该机构自由度进行了分析,建立了机构运动学反解并进行了仿真验证,结合局域指标与全域指标分析了机构运动/力传递性能,采用性能图谱与无量纲化结构参数对机构传递性能进行了优化,获取了机构6RPS的最优结构尺度与最优传递性能分布,研究了最优结构尺度下机构的全部优质姿态空间,并采用雅可比矩阵与运动/力传递性能分析了机构的运动奇异性。研究成果对于两转一移类并联机构研究与应用,提供了一定的理论基础。

关键词：超冗余驱动并联机构运动传递奇异性分析性能优化

基于图网络与IoU感知的孪生网络目标跟踪算法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

控制与决策 2024年第9期39卷 2867-2875页

作者：陈志旺刁华康袁宇吕昌昊彭勇燕山大学智能控制系统与智能装备教育部工程研究中心燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室航空工业天津航空机电有限公司燕山大学电力电子节能与传动控制河北省重点实验室燕山大学电气工程学院

传统孪生网络目标跟踪算法采用互相关或者深度互相关的方式对模板帧与检测帧进行相似性度量,无法有效适应极端的目标形变.以无锚点框的目标跟踪算法为基础,设计一种基于图网络的IoU感知目标跟踪算法.首先,以Resnet50为基础,在每个残差... 详细信息

传统孪生网络目标跟踪算法采用互相关或者深度互相关的方式对模板帧与检测帧进行相似性度量,无法有效适应极端的目标形变.以无锚点框的目标跟踪算法为基础,设计一种基于图网络的IoU感知目标跟踪算法.首先,以Resnet50为基础,在每个残差结构后引入通道自适应调整模块NCAM,构造轻量高效且具有通道自适应的特征提取网络.其次,基于图网络设计一种新的模板帧与检测帧的相似性计算方式,将特征图像素点视为图网络的节点,对模板特征与检测特征的图网络节点进行相似性计算以有效应对目标极端形变.最后,在分类部分采用IoU感知的分类损失函数在分类分支与回归分支之间建立联系,改变以往孪生网络目标跟踪算法训练与测试不一致的情况;在回归部分选用CIoU损失计算离线训练阶段的回归损失,得到更加精准的边界框. OTB2015、UAV123、VOT2018与VOT2019数据集上的实验结果验证了所提算法的有效性.

关键词：目标跟踪孪生网络图网络 IoU感知通道自适应调整 CIoU

新型超冗余驱动混联机器人设计分析与性能优化

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

机械工程学报 2024年第3期60卷 55-67页

作者：刘晓飞万波王雨李鸣宇赵永生燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室秦皇岛066004

提出了一种新型五自由度超冗余驱动混联加工机器人,并对该机器人的关键结构进行了设计分析与性能优化。基于螺旋理论对该机器人自由度进行了分析,研究了机器人的拓扑构型特征并进行了结构设计,结合局域指标与全域指标分析了机器人运动/... 详细信息

提出了一种新型五自由度超冗余驱动混联加工机器人,并对该机器人的关键结构进行了设计分析与性能优化。基于螺旋理论对该机器人自由度进行了分析,研究了机器人的拓扑构型特征并进行了结构设计,结合局域指标与全域指标分析了机器人运动/力传递性能,基于性能图谱与无量纲化结构参数对机器人传递性能进行了优化,获取了机构的最优结构尺度与最优传递性能分布,研究了最优结构尺度下机器人的全部优质姿态空间,并考虑关节运动限制与机构运动干涉条件,分析了机构的姿态空间。研究成果对于五轴混联机器人的研究与应用,具有重要的借鉴意义。

关键词：超冗余驱动混联机器人设计分析运动传递性能优化工作空间

多冗余驱动并联机构2RPU+2UPR+RPR的动力学建模与控制策略研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

机械工程学报 2024年第11期60卷 237-249页

作者：刘晓飞陈冉万波郭孟涛赵永生燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室秦皇岛066004

以多冗余驱动并联机构2RPU+2UPR+RPR为被控对象,利用虚功原理推导了该对象的动力学模型,并基于动力学模型开展了对多冗余驱动并联机构多种控制策略的对比研究。研究分为全力驱动模式和力位混合驱动模式两类,在全力驱动模式下,又分为基... 详细信息

以多冗余驱动并联机构2RPU+2UPR+RPR为被控对象,利用虚功原理推导了该对象的动力学模型,并基于动力学模型开展了对多冗余驱动并联机构多种控制策略的对比研究。研究分为全力驱动模式和力位混合驱动模式两类,在全力驱动模式下,又分为基于关节反馈的关节PID控制和关节增广PID控制以及基于动平台广义坐标反馈的广义PID控制、广义增广PID控制和计算力矩控制,通过仿真结果分析了上述控制策略的优劣性;在力位混合驱动模式下,首先介绍了两种比较传统的力位混合控制策略,然后提出了一种新的驱动力协调控制策略,通过仿真验证所提控制策略能够在一定程度上协调位控关节驱动力。

关键词：并联机构冗余驱动动力学协调控制

基于模型预测反馈技术的救援车辆液压悬挂系统控制方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

吉林大学学报（工学版） 2024年第3期54卷 610-619页

作者：李文航倪涛赵丁选邓英杰师小波吉林大学机械与航空航天工程学院长春130022 燕山大学车辆与能源学院秦皇岛066004 燕山大学机械工程学院秦皇岛066004

针对现有救援车辆的液压悬挂系统存在作动器非线性、参数不确定性以及对动力学模型依赖性较强等问题,提出了一种液压主动悬挂系统控制方法——基于扩张状态观测器的模型预测控制方法(ESO-MPC)。首先,通过车载惯性导航系统实时获取车辆... 详细信息

针对现有救援车辆的液压悬挂系统存在作动器非线性、参数不确定性以及对动力学模型依赖性较强等问题,提出了一种液压主动悬挂系统控制方法——基于扩张状态观测器的模型预测控制方法(ESO-MPC)。首先,通过车载惯性导航系统实时获取车辆位姿信息,并基于位姿偏差方法计算出各个液压作动器的输出位移量。其次,完成救援车辆液压悬挂系统动力学建模,通过扩张状态观测器估计系统中的非线性扰动和未知输出信号。最后,基于扩张状态观测器的模型预测控制方法,使每个液压作动器的输出在限制范围内对期望位移信号进行有效追踪。为验证该控制方法的有效性,搭建了液压悬架整车试验平台,并与被动悬架和传统PID控制方法进行了多种路面对比试验。结果表明,相比于被动悬挂和传统的PID控制方法,本文提出的基于扩张状态观测器的模型预测控制方法可以降低垂向高度均方根值35%,俯仰角度均方根值17%,侧倾角度均方根值23%,显著提升了车辆的行驶平顺性和操纵稳定性。

关键词：自动控制技术液压悬挂系统扩张状态观测器模型预测控制反馈控制

分布式驱动电动汽车回馈制动单侧电机失效的机电液复合控制

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

机械工程学报 2024年

作者：张利鹏刘一帆刘帅帅任长安高铭泽樊小健燕山大学车辆与能源学院燕山大学河北省特种运载装备重点实验室

分布式驱动电动汽车下长坡回馈制动时出现一侧电机失效，会使制动强度大幅衰减以及因两侧制动不平衡而跑偏，通过截断异侧电机制动力矩和液压制动主动补偿虽可保证制动效能，但无法修正跑偏及继续回馈能量。为解决以上问题，将基于所发... 详细信息

分布式驱动电动汽车下长坡回馈制动时出现一侧电机失效，会使制动强度大幅衰减以及因两侧制动不平衡而跑偏，通过截断异侧电机制动力矩和液压制动主动补偿虽可保证制动效能，但无法修正跑偏及继续回馈能量。为解决以上问题，将基于所发明的分布式/集中式双模耦合驱动系统和电液制动系统探索新的机电液复合控制方法。首先，分析基于双模耦合驱动系统进行单侧电机失效后量回馈的可行性；然后，进行整车动力学建模和控制器设计，针对复合控制精度差问题，提出结合矢量控制的模型预测控制方法；最后，通过硬件在环仿真验证了复合控制效果。研究结果表明，在一侧电机制动失效后除施加转矩截断和液压补偿控制外，利用未失效电机进行差动驱动能够保证制动安全，此后将双电机分布式驱动切换为单电机集中式驱动，则可以继续进行回馈制动并保证预期制动性能。所提出机电液复合控制将控制精度提高了64.83%，制动能量回收值提升了58.70%，有效保证了车辆制动安全和能量回馈能力。

关键词：分布式驱动回馈制动失效双模耦合驱动机电液复合控制模型预测控制主动安全

一种无传统防扭力臂的直升机旋翼操纵机构位置解分析

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

机械工程学报 2024年第15期 71-79页

作者：胡波高添胡国烽李涛赵金君燕山大学机械工程学院燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室

直升机旋翼操纵机构是一种比较复杂的混联机构，此类混联机构的整机精准运动学全解研究尤为重要。提出一种新型的旋翼操纵机构，该机构采用一种2SPS+RPU+PS机构作为并联驱动模块，从而省去了传统机构中的防扭力臂，以该机构为例给出了... 详细信息

直升机旋翼操纵机构是一种比较复杂的混联机构，此类混联机构的整机精准运动学全解研究尤为重要。提出一种新型的旋翼操纵机构，该机构采用一种2SPS+RPU+PS机构作为并联驱动模块，从而省去了传统机构中的防扭力臂，以该机构为例给出了此类旋翼操纵机构的位置解全解。首先，分析了旋翼操纵机构约束力/矩，计算了其自由度。其次，通过理清机构中的几何和尺寸约束关系，得到了机构的约束方程。通过约束方程建立起桨距角和旋转倾斜盘位姿参数的耦合关系，结合Sylvester消元法得到了求解旋转倾斜盘位姿的解析模型，进而得到整体机构的运动学反解。再次，采用消元法求解了2SPS+RPU+PS机构的位置正解封闭解，通过上层机构的运动传递关系，得到了三个桨距角的表达式，从而完成了整体机构正解分析。最后，给出机构在一般位形下的位置解算例，实现了旋翼操纵机构的位置正反解精准求解。该研究为旋翼操纵机构的位置解研究提供了参考。

关键词：旋翼操纵机构混联机构运动学正解反解

(2-UPU+SPR)+(2-UPU+RPS)非对称混联机构末端约束及自由度分析

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

机械工程学报 2024年

作者：牟德君陈先岭常雪龙胡波燕山大学机械工程学院燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室

以往混联机构的研究未对其少自由度特性进行深度解析，针对其末端约束和自由度形态的认知尚存在不足。研究一种新型(2-UPU+SPR)+(2-UPU+RPS)机构的末端约束和自由度的求解问题，通过建立两个约束螺旋3系交集求解的解析模型求解该混联机... 详细信息

以往混联机构的研究未对其少自由度特性进行深度解析，针对其末端约束和自由度形态的认知尚存在不足。研究一种新型(2-UPU+SPR)+(2-UPU+RPS)机构的末端约束和自由度的求解问题，通过建立两个约束螺旋3系交集求解的解析模型求解该混联机构的末端约束。对该机构自由度组成原理进行了分析，将其末端约束求解问题转化为子机构末端约束螺旋系的交集求解问题。结合该混联机构子机构末端约束分布特点，对混联机构在不同几何条件下的末端约束和自由度性质进行了探讨。建立了2-UPU+SPR机构和2-UPU+RPS机构末端约束分布曲面和直母线的解析表达式，得到了一般和特殊位形下混联机构末端约束对应的螺旋轴线方程。给出了(2-UPU+SPR)+(2-UPU+RPS)机构的末端约束求解算例，获得了该机构在一般和特殊位形下的末端约束的空间分布情况。研究结果表明，一般位形下，(2-UPU+SPR)+(2-UPU+RPS)机构的末端约束为一个约束力螺旋；特殊位形下，机构的末端平台约束为一个纯约束力或一个约束力偶。该研究对混联机构的末端约束求解提供了借鉴，为混联机构深层次研究奠定一定基础，同时也提供了求解螺旋系交集的新思路。

关键词：混联机构末端约束螺旋系交集直母线

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

层间残余应力对带夹层复合板组织性能影响

钢铁 2024年第1期59卷 148-156页

作者：金贺荣沈晓龙冯康康张彪宜亚丽赵丁选燕山大学先进锻压成型技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室河北秦皇岛066004 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004

利用层间真空涂覆技术在不锈钢复合板间添加充型夹层会产生层间残余应力,在后续热轧成形过程中可能受层间残余应力影响导致复合板组织与力学性能发生变化。不锈钢复合板层间残余应力由充型夹层凝固过程中层间热应力与相变应力共同作用产... 详细信息

利用层间真空涂覆技术在不锈钢复合板间添加充型夹层会产生层间残余应力,在后续热轧成形过程中可能受层间残余应力影响导致复合板组织与力学性能发生变化。不锈钢复合板层间残余应力由充型夹层凝固过程中层间热应力与相变应力共同作用产生,拟通过轧前热处理对层间残余应力进行消除,采用数值模拟与试验验证相结合的方法制定轧前热处理工艺,通过层间真空压差涂覆、轧前热处理及热轧试验制备消除与未消除层间残余应力的2种不锈钢复合板,利用金相观测、硬度测试、界面能谱扫描及拉伸、剪切等表征及性能测试试验分析层间残余应力对复合板组织性能的影响。研究结果表明,在保证基层、夹层、复层组织不变的情况下,消除层间残余应力的轧前处理工艺为加热至400℃,保温3.5h,缓慢冷却;经过轧前处理,层间残余应力消减了96.3%;相较于未消除层间残余应力的复合板,消除层间残余应力复合板轧后夹层应力显著增强,晶粒细化81.7%,同时,消除层间残余应力能够提升复合板剪切强度13.3%、拉伸强度3.9%、断后伸长率4%及夹层界面显微硬度3.5%。研究内容通过消除层间残余应力提升了带充型夹层复合板的整体性能,可为相关铸造成型构件性能的提升提供理论指导,为工艺进一步推广应用拓展了新思路。

关键词：层间残余应力轧前处理组织性能不锈钢复合板层间真空涂覆