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电液伺服系统多PID控制器参数整定优化 被引量:3
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作者 冯浩 姜金叶 +3 位作者 宋倩玉 马伟 殷晨波 曹东辉 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期763-767,共5页
为了解决挖掘机器人动臂、斗杆和铲斗不同电液伺服系统中多个比例–积分–微分(PID)控制器参数优化的难题,提高挖掘机器人铲斗齿尖轨迹跟踪精度,采用改进的粒子群算法(PSO)对多PID控制器参数进行整定优化.首先,建立电液伺服系统的数学... 为了解决挖掘机器人动臂、斗杆和铲斗不同电液伺服系统中多个比例–积分–微分(PID)控制器参数优化的难题,提高挖掘机器人铲斗齿尖轨迹跟踪精度,采用改进的粒子群算法(PSO)对多PID控制器参数进行整定优化.首先,建立电液伺服系统的数学机理模型,在理论模型的基础上,采用递推最小二乘辨识法(RLS)得到实际的机理模型.其次,提出一种改进的PSO算法,采用非线性自适应惯性权重、引入异步变化策略、设计精英变异方法.接着,搭建仿真验证平台,跟踪正弦轨迹,比较传统Z-N参数整定方法、基本PSO算法和改进PSO算法的差别.最后,以挖掘机器人最常见的整平为代表工况,基于23 t挖掘机器人实验平台进行实验验证.实验结果表明,改进PSO算法的跟踪精度最高,与基本PSO算法相比,明显提高了轨迹跟踪精度. 展开更多
关键词 电液伺服系统 机器人 轨迹控制 粒子群算法 智能控制
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改进LuGre模型的挖掘机器人摩擦补偿控制 被引量:1
2
作者 姜金叶 冯浩 +4 位作者 常潇丹 殷晨波 曹东辉 李春彪 谢家学 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期139-147,共9页
非线性摩擦会降低挖掘机器人电液伺服系统的动静态性能,引起轨迹爬行、平峰和稳态误差等现象。经典LuGre摩擦模型仅与速度有关,内部鬃毛状态变量无法准确测量,无法全面描述复杂的挖掘机器人电液伺服系统摩擦特性。本文综合考虑电液伺服... 非线性摩擦会降低挖掘机器人电液伺服系统的动静态性能,引起轨迹爬行、平峰和稳态误差等现象。经典LuGre摩擦模型仅与速度有关,内部鬃毛状态变量无法准确测量,无法全面描述复杂的挖掘机器人电液伺服系统摩擦特性。本文综合考虑电液伺服系统位置、速度和方向等信息,设计了一种改进的LuGre摩擦模型,同时引入速度阈值解决了弹性鬃毛平均变形状态观测器不稳定问题。其次,为了解决传统优化算法陷入局部最优解、收敛速度慢等问题,通过引入惯性权重、异步变化和精英突变操作改进基本粒子群优化算法,以精准快速辨识出改进LuGre摩擦模型中的6个未知参数。最后,结合辨识出的摩擦模型,基于结构不变性原理设计前馈摩擦补偿控制器,并在23吨挖掘机器人进行了正弦和三角波不同工况下的轨迹跟踪实验。实验结果表明,传统的比例积分微分控制器跟踪误差最大,三角轨迹最大跟踪误差达到了29.68 mm,基于改进LuGre模型设计的前馈摩擦补偿控制器仅为9.70 mm,误差减小了67.31%,基于改进LuGre模型设计的前馈摩擦补偿控制器可以有效提升挖掘机器人的轨迹跟踪精度。 展开更多
关键词 电液伺服系统 摩擦辨识 粒子群优化算法 摩擦补偿 LUGRE模型
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基于激光雷达和多传感器数据融合的塔机防碰撞系统 被引量:1
3
作者 胡永坤 殷晨波 +3 位作者 乔文华 黄文武 张子立 陆志远 《机械设计与制造工程》 2024年第9期117-121,共5页
针对建筑工地施工作业密度增高导致的群塔碰撞事故频发的问题,提出了预碰撞点预警和激光雷达预警区预警双重判断的防碰撞方法,设计了基于激光雷达和多传感器数据融合的塔机防碰撞系统。该系统设计了雷达防碰撞、多传感器数据采集、数据... 针对建筑工地施工作业密度增高导致的群塔碰撞事故频发的问题,提出了预碰撞点预警和激光雷达预警区预警双重判断的防碰撞方法,设计了基于激光雷达和多传感器数据融合的塔机防碰撞系统。该系统设计了雷达防碰撞、多传感器数据采集、数据通讯与传输等模块。现场测试表明,该系统运行稳定,数据采集准确,防碰撞功能符合实际塔机吊装过程使用要求,为塔机防碰撞领域提供了一种高效、可靠的智能解决方案。 展开更多
关键词 塔式起重机 防碰撞算法 激光雷达 数据融合 无线通讯
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挖掘机回转装车工况下轨迹规划方法研究
4
作者 苏晗 马伟 +2 位作者 殷晨波 杨中良 王大宇 《制造业自动化》 2024年第6期67-72,112,共7页
为解决挖掘机自动化作业相关问题,在回转装车工况下,对挖掘机作业过程的路径规划和轨迹规划进行研究。采用基于人工鱼群算法进行路径规划,规划了一条路径最短且无碰撞的铲斗齿尖路径,在举升回转过程、卸料过程和空斗回转过程采用基于高... 为解决挖掘机自动化作业相关问题,在回转装车工况下,对挖掘机作业过程的路径规划和轨迹规划进行研究。采用基于人工鱼群算法进行路径规划,规划了一条路径最短且无碰撞的铲斗齿尖路径,在举升回转过程、卸料过程和空斗回转过程采用基于高次多项式插值法进行轨迹规划,通过轨迹规划中复合动作速度约束验证证明了挖掘机的液压系统性能可以满足规划轨迹的速度要求。而在挖掘过程中采用基于5次NURBS曲线拟合的轨迹规划方法,并通过轨迹跟踪控制实验验证了提出的轨迹规划方法的可行性。 展开更多
关键词 挖掘机 人工鱼群算法 路径规划 轨迹规划
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挖掘机分布式独立电液控制系统试验台研究
5
作者 刘亚 殷晨波 +1 位作者 马守磊 马伟 《机床与液压》 北大核心 2024年第24期71-76,共6页
为了深入研究电液泵控伺服系统在工程机械上的应用,设计分布式独立电液控制系统试验台。采用双排量定量柱塞泵代替定量齿轮泵,参考电液伺服闭式泵控技术,得到液压结构和电控框架。完成了液压系统中相关元件的参数选型、测控系统硬件选... 为了深入研究电液泵控伺服系统在工程机械上的应用,设计分布式独立电液控制系统试验台。采用双排量定量柱塞泵代替定量齿轮泵,参考电液伺服闭式泵控技术,得到液压结构和电控框架。完成了液压系统中相关元件的参数选型、测控系统硬件选型、工控机和数据采集卡的具体参数选取,并建立了Simulink Realtime实时系统。最后,在不同目标流量下对试验台进行测试。当目标流量分别为12、24、48 L/min时,平均绝对误差分别为0.46、0.38、0.96,均方根误差分别为0.505、0.50、1.39。在电机变转速和定负载压力下,测试流量曲线均能很好地跟踪目标流量曲线。该试验台实现了流量、压力、位移等信号的采集,为挖掘机分布式独立电液控制系统的深入研究提供了试验基础。 展开更多
关键词 电液伺服控制 闭式泵控系统 分布式独立电液控制系统试验台
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基于虚拟零力矩点FZMP的拟人机器人行走稳定性仿真 被引量:11
6
作者 殷晨波 周庆敏 +1 位作者 徐海涵 杨敏 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期2593-2597,共5页
给出了一个考虑外界干扰的拟人机器人整体模型的稳定性分析。通过引入虚拟零力矩点(FZMP)概念,提出了受到干扰的情况下维持拟人机器人的行走稳定性仿真方法。给出了支撑多边形的计算机表达方法和失稳时旋转边界自动确定方法。为了在不... 给出了一个考虑外界干扰的拟人机器人整体模型的稳定性分析。通过引入虚拟零力矩点(FZMP)概念,提出了受到干扰的情况下维持拟人机器人的行走稳定性仿真方法。给出了支撑多边形的计算机表达方法和失稳时旋转边界自动确定方法。为了在不同的情况下保持平衡,提出了包括步幅、手的支撑和身体重心调整三种新的控制措施。仿真实例表明所提出方法的正确可行性。 展开更多
关键词 拟人机器人 稳定性仿真 步态规划 ZMP 优化
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基于时间的装配顺序评价方法研究 被引量:8
7
作者 殷晨波 钟秉林 易红 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1999年第2期38-43,共6页
主要研究各种可行装配顺序的评价方法.提出了装配层状关系模型,讨论了装配作业时间的计算方法,提出了从装配生产调度的角度来评价装配顺序的方法。
关键词 装配规划 装配顺序 评价 装配模型 生产调度
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拟人机器人抗干扰行走稳定性分析 被引量:3
8
作者 殷晨波 周庆敏 +1 位作者 徐海涵 杨敏 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期619-624,共6页
通过引入虚拟零力矩点假设,提出了一个多种外界干扰下拟人机器人的整体分析模型,分析了拟人机器人抗干扰行走的稳定性.给出了支撑多边形的计算机表达方法和失稳时旋转边界的确定方法.为了在不同的情况下保持平衡,提出了改变支撑多边形... 通过引入虚拟零力矩点假设,提出了一个多种外界干扰下拟人机器人的整体分析模型,分析了拟人机器人抗干扰行走的稳定性.给出了支撑多边形的计算机表达方法和失稳时旋转边界的确定方法.为了在不同的情况下保持平衡,提出了改变支撑多边形、手的支撑、改变上体重心等3种新的稳定性恢复方法.通过优化从虚拟零力矩点到旋转边界的距离,提出了恢复平衡的优化算法.通过仿真实例验证了所提出方法的正确可行性. 展开更多
关键词 拟人机器人 稳定性维护 步态规划 ZMP
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起重机械损伤方钢管CFRP胶粘修复技术研究
9
作者 洪耀聪 殷晨波 +2 位作者 乔文华 胡永坤 孙兴旺 《机械设计与制造工程》 2024年第11期111-116,共6页
起重机械的方管构件在使用中易出现裂纹等损伤,采用碳纤维增强复合材料(CFRP)补片胶粘可修复损伤的方管构件。利用ABAQUS软件对两种不同裂纹的损伤钢管进行了三点弯曲模拟试验,以极限承载力、胶层应力和裂纹尖端应力强度因子作为判断依... 起重机械的方管构件在使用中易出现裂纹等损伤,采用碳纤维增强复合材料(CFRP)补片胶粘可修复损伤的方管构件。利用ABAQUS软件对两种不同裂纹的损伤钢管进行了三点弯曲模拟试验,以极限承载力、胶层应力和裂纹尖端应力强度因子作为判断依据,分析CFRP补片长度、厚度和方管壁厚对损伤方管修复效果的影响。模拟试验结果表明,在脱粘风险较低的情况下,合理的CFRP补片长度和厚度可以有效阻止裂纹的扩展,并提升构件的抗弯能力,方管壁厚越大,CFRP补片脱粘的风险越大。 展开更多
关键词 碳纤维增强复合材料 胶粘修复 裂纹 应力强度因子 ABAQUS
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振动环境下直动式溢流阀的建模与特性 被引量:4
10
作者 殷晨波 房剑飞 +2 位作者 叶民镇 周俊静 贾文华 《中国工程机械学报》 北大核心 2016年第4期300-304,315,共6页
工程机械工作环境恶劣、工况复杂特殊,作业过程中的强振动、强冲击等因素一定程度上对其液压系统及液压元件的安全稳定工作产生影响.选取工程中常被用作安全阀、保压阀的直动式溢流阀为研究对象,建立了阀在振动环境下的数学模型及Simul... 工程机械工作环境恶劣、工况复杂特殊,作业过程中的强振动、强冲击等因素一定程度上对其液压系统及液压元件的安全稳定工作产生影响.选取工程中常被用作安全阀、保压阀的直动式溢流阀为研究对象,建立了阀在振动环境下的数学模型及Simulink仿真模型,分析了阀主要相关结构参数及振动因素对溢流阀特性的影响,为溢流阀的设计优化及其在工程机械上的应用提供了重要的理论依据和参考价值. 展开更多
关键词 振动 直动式溢流阀 工程机械 动态特性
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面向虚拟制造的装配规划生成方法 被引量:2
11
作者 殷晨波 易红 钟秉林 《南京工业大学学报(自然科学版)》 CAS 2002年第2期6-10,共5页
装配规划是虚拟装配和面向装配设计的关键技术之一。提出了装配规划的总体结构 ,引入装配自由度的概念 ,提出了装配可行性分析的算法 ,并将其与基于知识的方法有机地结合起来 。
关键词 装配规划 装配可行性 装配模 虚拟制造
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沥青混凝土拌和设备计算机控制系统设计 被引量:2
12
作者 殷晨波 王华君 +3 位作者 司小柱 孙后环 曾继宏 李明超 《建筑机械》 北大核心 2003年第6期33-35,共3页
本文提出了沥青混凝土拌和设备计算机控制系统的总体框架 ,分析了沥青混凝土拌和设备工艺过程 ,提出了计算机精确配料算法和上位机与PLC通讯等关键技术的解决方案 ,介绍了控制系统的配置与功能的实现。
关键词 沥青混凝土 拌和机 高等级路面 级配 沥青路面 计算机 控制系统
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装配CAD/CAPP集成方法与系统实现 被引量:7
13
作者 殷晨波 易红 +1 位作者 钟秉林 李小林 《机械工业自动化》 1999年第3期16-19,共4页
本文提出了基于 S T E P 的产品装配数据模型和装配 C A D/ C A P P 集成系统框架,并研究了 E X P R E S S数据模式和集成系统在关系数据库上的实现方法,最后,给出了应用实例。
关键词 STEP CAD CAPP 集成 装配模型 装配规划
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计算机辅助装配顺序生成方法研究 被引量:8
14
作者 殷晨波 钟秉林 易红 《机械工业自动化》 1998年第6期18-20,38,共4页
装配顺序生成是装配设计自动化中的一个重要而复杂的问题。本文在分析现有装配模型的基础上,引入虚拟子装配体的概念,提出了装配层状关系模型,采用割集法和与/或图产生可行装配顺序,给出了二级圆柱齿轮减速器装配工艺规划的应用实例。
关键词 装配模型 装配工艺规划 减速器 计算机 装配顺序
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轮胎刚度和阻尼特性的研究 被引量:2
15
作者 殷晨波 茅承钧 《南京建筑工程学院学报》 1994年第2期43-47,共5页
建立了轮胎的刚度阻尼模型。提出了轮胎的侧偏特性、正向和切向轮胎刚度阻尼的确定方法。
关键词 轮胎 刚度阻尼模型 汽车
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A STEP Based Integrated System for Assembly Planning and Design
16
作者 殷晨波 钟秉林 易红 《Journal of Southeast University(English Edition)》 EI CAS 1999年第1期94-100,共7页
An integrated system for assembly planning and design (INSAPS) is presented in which product data can be exchanged between assembly planning and assembly design on the basis of standard for exchange of product data mo... An integrated system for assembly planning and design (INSAPS) is presented in which product data can be exchanged between assembly planning and assembly design on the basis of standard for exchange of product data model (STEP). The system consists of CAD system, product modeling system, assembly planning system. The product model is organized according to the STEP, uses mostly the entities of IR (integrated resources) and partly self defined entities which is necessary for assembly planning. A simple method of assembly sequence generation is presented which is suitable for complex assembly planning. The generated assembly sequences are evaluated considering the optimization of total assembly time. The results of assembly planning are feedback to the stage of assembly design to improve design. 展开更多
关键词 assembly model assembly planning production schedule STEP
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铲刀参数对土壤流动特性的影响 被引量:1
17
作者 殷晨波 《建筑机械》 1994年第4期24-26,共3页
铲刀参数对土壤流动特性的影响南京建筑工程学院殷晨波1引言铲土运输机械大多通过铲刀来实现切削、运输、装卸等工作,铲刀与土壤之间的相互作用不仅与各自的材料特性有关,而且还与铲刀的结构参数和运动参数有关。在铲刀及铲刀部件的... 铲刀参数对土壤流动特性的影响南京建筑工程学院殷晨波1引言铲土运输机械大多通过铲刀来实现切削、运输、装卸等工作,铲刀与土壤之间的相互作用不仅与各自的材料特性有关,而且还与铲刀的结构参数和运动参数有关。在铲刀及铲刀部件的设计中,人们往往首先考虑土壤与铲刀... 展开更多
关键词 铲刀 土壤 流动特性 铲运机
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自动化砌墙机器人 被引量:1
18
作者 殷晨波 《建设机械技术与管理》 1994年第4期40-41,共2页
欧洲研究项目“计算机集成制造装配机器人系统”(简称ROCCO)研制了建筑用自动化砌墙机器人系统。本文对此系统作一介绍。
关键词 砌墙机 机器人 自动化
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挠性气体动压径向轴承的理论分析
19
作者 殷晨波 柯婉贞 《润滑与密封》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第6期37-42,10,共7页
本文对挠性气体动压径向轴承提出了一种新的理论分析方法。用等参有限元法分析二维动压润滑,借助于约束矩阵和简化递推算法求解弹性体变形,得到了一定转速和偏心距下的气膜厚度和压力分布,计算了轴承的承载能力、刚度和起动力矩等性能... 本文对挠性气体动压径向轴承提出了一种新的理论分析方法。用等参有限元法分析二维动压润滑,借助于约束矩阵和简化递推算法求解弹性体变形,得到了一定转速和偏心距下的气膜厚度和压力分布,计算了轴承的承载能力、刚度和起动力矩等性能参数。 展开更多
关键词 轴承 有限元 弹性接触 动压轴承 分析
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装配工艺的自动生成与评价
20
作者 殷晨波 钟秉林 易红 《南京建筑工程学院学报》 1999年第1期6-11,共6页
装配工艺的生成和评价是一个重要而复杂的问题。为此,提出了装配层状关系模型,采用割集法和与/或图产生可行装配顺序,讨论了装配作业时间的计算方法,提出了从装配生产调度的角度来评价装配顺序的方法,给出了二级圆柱齿轮减速器装... 装配工艺的生成和评价是一个重要而复杂的问题。为此,提出了装配层状关系模型,采用割集法和与/或图产生可行装配顺序,讨论了装配作业时间的计算方法,提出了从装配生产调度的角度来评价装配顺序的方法,给出了二级圆柱齿轮减速器装配工艺规划的应用实例。 展开更多
关键词 装配工艺规划 装配模型 生产调度
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