机器人柔性臂的扭转振动主动控制研究 被引量：4

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作者 魏燕定 吕永桂 +2 位作者 吕存养 文耀华 陈子辰 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1761-1764,1810,共5页

针对具有两连杆结构的空间机器人,设计了一种压电驱动器来抑制空间机器人柔性臂的扭转振动.采用拉格朗日方程和假设模态法对此机器人系统进行了理论建模,并建立了考虑随机干扰的状态空间表达式,基于随机最优控制理论设计了线性二次型高... 针对具有两连杆结构的空间机器人,设计了一种压电驱动器来抑制空间机器人柔性臂的扭转振动.采用拉格朗日方程和假设模态法对此机器人系统进行了理论建模,并建立了考虑随机干扰的状态空间表达式,基于随机最优控制理论设计了线性二次型高斯(LQG)状态反馈控制器.仿真结果表明,该主动控制策略能够有效衰减机器人柔性臂的扭转振动,从而提高了末端执行器的定位精度. 展开更多

关键词 机器人柔性臂 扭转振动 压电扭转驱动器 主动控制 线性二次型高斯控制

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声呐设备中障板声辐射的有源控制研究

2

作者 吕永桂 魏燕定 +1 位作者 陈定中 沈国强 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1015-1018,共4页

为抑制声呐设备中障板受舰船振动、噪声激励而产生的声辐射,将障板转化成简支薄板模型,分析其在谐波激励下的声辐射。在简支薄板表面粘贴压电片作为致动器,根据所处位置的速度确定输入控制电压,并使平板的体积速度为零,从而达到控制声... 为抑制声呐设备中障板受舰船振动、噪声激励而产生的声辐射,将障板转化成简支薄板模型,分析其在谐波激励下的声辐射。在简支薄板表面粘贴压电片作为致动器,根据所处位置的速度确定输入控制电压,并使平板的体积速度为零,从而达到控制声辐射的目的。进行了数值仿真,仿真结果表明,应用压电片能有效地抑制声呐设备中障板声辐射,抑制中低频的声辐射效果更好。 展开更多

关键词 振动与波 声障板 压电致动器 声辐射 体积速度 主动控制

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用神经网络结构实现超磁致伸缩智能构件滑模控制 被引量：10

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作者 赵章荣 邬义杰 +2 位作者 顾新建 张雷 王彬 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期778-786,共9页

提出了一种利用超磁致伸缩材料(GMM)智能构件精密加工活塞异形孔的方法。采用一种神经网络前馈复合离散滑模变结构控制策略,实现GMM智能构件的精密位移控制,消除了GMM智能构件迟滞非线性的影响。将智能构件的输出位移及其变化率作为小... 提出了一种利用超磁致伸缩材料(GMM)智能构件精密加工活塞异形孔的方法。采用一种神经网络前馈复合离散滑模变结构控制策略,实现GMM智能构件的精密位移控制,消除了GMM智能构件迟滞非线性的影响。将智能构件的输出位移及其变化率作为小脑模型神经网络(CMAC)输入,构件的输入电流作为网络输出,利用CMAC在线自学习能力建立GMM智能构件的迟滞逆模型;通过离散滑模变结构控制器来消除神经网络的建模近似误差以及外界干扰。仿真结果表明,此控制策略能在线建立智能构件的迟滞逆模型,消除迟滞非线性的影响,控制误差降低到1.5%以内,可实现智能构件的精密位移控制。 展开更多

关键词 超磁致伸缩智能构件 小脑模型神经网络(CMAC) 滑模变结构控制 前馈补偿 迟滞非线性

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压电悬臂梁振动的模态控制 被引量：16

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作者 魏燕定 陈定中 程耀东 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期1180-1184,共5页

结合有限元分析方法与模态控制来抑制悬臂梁的振动.采用有限元分析方法研究悬臂梁的动态特性,建立其动力方程.在悬臂梁振动时应力最大或次最大处的上、下表面同位配置压电片,作为抑制悬臂梁振动的致动器.基于模态控制方法,设计了模态传... 结合有限元分析方法与模态控制来抑制悬臂梁的振动.采用有限元分析方法研究悬臂梁的动态特性,建立其动力方程.在悬臂梁振动时应力最大或次最大处的上、下表面同位配置压电片,作为抑制悬臂梁振动的致动器.基于模态控制方法,设计了模态传感器和模态致动器.采用模态速度负反馈进行反馈控制,以此计算出各个作为致动器的压电片的控制电压,以抑制悬臂梁的振动.通过算例进行数值仿真,结果表明,以此方法布置压电片和输入控制电压,能迅速抑制悬臂梁的振动,可单独或同时控制几阶模态振动. 展开更多

关键词 压电悬臂梁 模态控制 振动 主动控制 有限元分析 智能结构

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悬臂板振动控制传感器/致动器优化配置 被引量：5

5

作者 吕永桂 魏燕定 +3 位作者 吕存养 陈定中 李国平 程耀东 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期88-92,共5页

针对悬臂板的振动主动控制问题,首先利用有限元分析方法给出了悬臂板的动力控制方程。对于单独控制悬臂板的每阶模态振动,采用同位配置的方法,利用有限元分析方法分析传感器/致动器的配置,给出了目标函数,并将有限元分析方法与遗传算法... 针对悬臂板的振动主动控制问题,首先利用有限元分析方法给出了悬臂板的动力控制方程。对于单独控制悬臂板的每阶模态振动,采用同位配置的方法,利用有限元分析方法分析传感器/致动器的配置,给出了目标函数,并将有限元分析方法与遗传算法结合,给出了一种新的传感器/致动器优化配置方法。 展开更多

关键词 振动与波 主动控制 传感器 致动器 有限元 遗传算法 优化配置

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空间两连杆柔性构件弯扭耦合振动主动控制 被引量：1

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作者 吕永桂 魏燕定 陈子辰 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期715-719,共5页

为了研究空间柔性结构的耦合振动,提出一种由柔性杆和柔性梁组成的两连杆柔性构件系统,对此柔性构件系统的弯扭耦合振动进行了研究,运用拉格朗日方程和假设模态法推导了此柔性系统的动力学方程.在柔性杆根部粘贴一只压电扭转驱动器抑制... 为了研究空间柔性结构的耦合振动,提出一种由柔性杆和柔性梁组成的两连杆柔性构件系统,对此柔性构件系统的弯扭耦合振动进行了研究,运用拉格朗日方程和假设模态法推导了此柔性系统的动力学方程.在柔性杆根部粘贴一只压电扭转驱动器抑制柔性杆的扭转振动,在柔性梁根部粘贴一只压电剪切驱动器抑制柔性梁的弯曲振动.采用一种基于Lyapunov稳定性的速度反馈控制策略进行了实验仿真研究.结果表明,施控后的系统是稳定的,弯扭的各阶模态均能得到有效抑制,柔性梁末端的位移振动能得到显著衰减. 展开更多

关键词 柔性构件 耦合振动 压电扭转驱动器 压电剪切驱动器 反馈控制

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声纳安装平台主动隔振系统的研究 被引量：1

7

作者 陈定中 魏燕定 程耀东 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1174-1178,共5页

以超磁致伸缩执行器作为声纳安装平台有源隔振系统的主动控制器,研究了系统的流-固耦合动力学特性.分析了声纳安装平台有源隔振系统对于船舷侧振动的响应,分别以位移、速度和加速度作为反馈变量对隔振系统进行反馈控制,分析其主动隔振... 以超磁致伸缩执行器作为声纳安装平台有源隔振系统的主动控制器,研究了系统的流-固耦合动力学特性.分析了声纳安装平台有源隔振系统对于船舷侧振动的响应,分别以位移、速度和加速度作为反馈变量对隔振系统进行反馈控制,分析其主动隔振控制效果.结果表明,在声纳安装平台两级有源隔振系统中,以声纳安装平板加速度作为反馈变量的综合隔振性能最好,并且随着反馈增益的增大,隔振效果明显增强,有效隔振频段范围扩大. 展开更多

关键词 声纳安装平台 超磁致伸缩执行器 流固-耦合 主动隔振

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基于非圆齿轮传动的精密压力机驱动机构设计 被引量：5

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作者 于大坚 邬义杰 +1 位作者 王彬 刘孝亮 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2010年第12期13-17,共5页

针对传统压力机在精密冲压时,难以使冲头严格按照工艺要求的理想曲线运动,导致冲压零件的质量降低,精度达不到要求的缺点。提出一种基于非圆齿轮的新颖驱动机构方案,通过合理设计非圆齿轮的节曲线使冲头严格按照理想速度规律运动。给出... 针对传统压力机在精密冲压时,难以使冲头严格按照工艺要求的理想曲线运动,导致冲压零件的质量降低,精度达不到要求的缺点。提出一种基于非圆齿轮的新颖驱动机构方案,通过合理设计非圆齿轮的节曲线使冲头严格按照理想速度规律运动。给出了冲头理想速度运动曲线的拟合过程,并提出了确定非圆齿轮传动比的计算方法,分析了相关的约束边界条件,最后给出了非圆齿轮的节曲线的设计方法。与传统的压力机的驱动机构相比,该机构具有设计简单、结构紧凑、冲压精度高等优点,在精密冲压机床中有着很好的应用前景。 展开更多

关键词 压力机 非圆齿轮 节曲线 驱动机构

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基于超磁致伸缩执行器等效电路的自感知方法研究

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作者 邹波 邬义杰 张雷 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2009年第11期1-4,8,共5页

为了使超磁致伸缩执行器(GMA)同时作为执行器和传感器,可以在GMA驱动过程中提取出感知信号实现自感知执行器。分析了超磁致伸缩自感知机理,以此设计了直动型GMA,并利用压磁方程和弹性力学建立了直动型GMA的动力学等效电路模型,在此基础... 为了使超磁致伸缩执行器(GMA)同时作为执行器和传感器,可以在GMA驱动过程中提取出感知信号实现自感知执行器。分析了超磁致伸缩自感知机理,以此设计了直动型GMA,并利用压磁方程和弹性力学建立了直动型GMA的动力学等效电路模型,在此基础上,提出了优化GMA结构设计的准则,并将力学量转化为电学量,通过测量电流i来实现输出力与速度的感知。最后,在研制的基于labview的测控平台系统上,验证了上述力与速度感知方法的有效性。 展开更多

关键词 超磁致伸缩 等效电路 自感知

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基于参数辨识的超磁致伸缩执行器自感知研究

10

作者 邹波 邬义杰 张雷 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2009年第2期53-55,共3页

分析了超磁致伸缩材料(GMM)自感知的机理。在对GMA建模的基础上,提出了利用最小二乘法对电路模型进行参数辨识的方法,间接获得电感L的值,利用基于线性叠加磁致算子的解偶算法,从而实现感知外载力F和位移S。

关键词 超磁致伸缩 自感知 电感

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超磁致伸缩镗削加工非圆柱孔控制系统上位机软件设计

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作者 王悦 邬义杰 《轻工机械》 CAS 2010年第6期97-100,共4页

文章介绍了超磁致伸缩镗削加工非圆柱孔控制系统上位机软件设计过程,基于LabVIEW软件开发了上位机人机界面及数据预处理模块,利用等角度圆弧逼近法实现了对非圆柱孔横截面椭圆型线的处理。给出了控制系统上位机与下位机DSP的通信协议,... 文章介绍了超磁致伸缩镗削加工非圆柱孔控制系统上位机软件设计过程,基于LabVIEW软件开发了上位机人机界面及数据预处理模块,利用等角度圆弧逼近法实现了对非圆柱孔横截面椭圆型线的处理。给出了控制系统上位机与下位机DSP的通信协议,实现了RS-232串行通信程序。 展开更多

关键词 数控加工 非圆柱孔 数据处理 串行通信

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基于LabVIEW的超磁致伸缩执行器综合特性测试系统的开发

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作者 杨基峰 邬义杰 +1 位作者 李佳琪 戴宏长 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2009年第10期44-47,51,共5页

以超磁致伸缩执行器(GMA)为研究对象,主要从硬件设备的选型和测试软件模块的设计等方面,介绍了一种基于虚拟仪器技术的GMA综合特性测试系统的设计。其中,测试软件利用PC平台良好的人机交互环境和LabVIEW图形化的编程方法,实现了数据采... 以超磁致伸缩执行器(GMA)为研究对象,主要从硬件设备的选型和测试软件模块的设计等方面,介绍了一种基于虚拟仪器技术的GMA综合特性测试系统的设计。其中,测试软件利用PC平台良好的人机交互环境和LabVIEW图形化的编程方法,实现了数据采集、显示、存储、处理等功能。同时,给出了软件主要模块的具体实现方法,并通过试验,证明了该测试系统运行稳定、测试效率高。应用该系统,可对GMA静动态特性进行试验,通过对得到的试验结果的分析将为优化GMA参数及建立最佳控制策略提供依据。 展开更多

关键词 GMA 测试系统 LABVIEW

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