始末速度不为零的S型加减速时间规划算法研究 被引量：22

1

作者 杨亮亮 许守金 +1 位作者 史伟民 葛宏伟 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第23期199-206,共8页

针对始末速度不为零的非对称S型加减速时间难以规划问题,把加速度曲线分为7个时间段,对关于加速度变化时间的方程组进行分析,化简为一元高次方程,并根据其变化的单调性构造其平方函数,使其转换为单一凸形函数,进而利用牛顿迭代求出其收... 针对始末速度不为零的非对称S型加减速时间难以规划问题,把加速度曲线分为7个时间段,对关于加速度变化时间的方程组进行分析,化简为一元高次方程,并根据其变化的单调性构造其平方函数,使其转换为单一凸形函数,进而利用牛顿迭代求出其收敛值并根据效率最优原则和加速度、速度约束条件进行修正;对匀加速度时间的规划,直接根据其公式特点,转换为一元二次方程进行规划并根据效率最优原则和加速度、速度约束条件进行修正;对于匀速运动时间直接根据一元一次方程的解法进行规划。该算法解决了现有始末速度不为零的S型加减速时间规划过程复杂、繁琐问题,提供了一种简洁、高效的加减速时间规划算法。通过仿真与试验可知,本算法求解效率提高10.8%,插补效率提高1.32%,插补效果满足精度要求,同时证明了该算法简洁、高效、运行稳定、能够满足高速高精数控要求。 展开更多

关键词 时间规划 非对称S型加减速控制 单调函数 牛顿迭代

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基于正交投影迭代学习的高频响闭环运动控制系统模型参数辨识研究 被引量：4

2

作者 杨亮亮 武晓虎 +1 位作者 史伟民 彭来湖 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期188-195,共8页

针对高速高精运动控制系统模型参数辨识问题,建立模型参数到误差的线性矩阵变换等式,引入正交矢量投影分析方法,将模型参数到误差的线性矩阵变换等式在正交矢量空间中进行投影,采用迭代学习方法沿空间矢量基方向进行参数迭代辨识,设计... 针对高速高精运动控制系统模型参数辨识问题,建立模型参数到误差的线性矩阵变换等式,引入正交矢量投影分析方法,将模型参数到误差的线性矩阵变换等式在正交矢量空间中进行投影,采用迭代学习方法沿空间矢量基方向进行参数迭代辨识,设计迭代学习率并进行收敛性分析。仿真与试验结果表明,该方法能显著提高直线伺服系统在加减速段的位置跟踪精度及响应性能,减少调节时间,满足其高速高精的要求。 展开更多

关键词 运动控制 正交投影 迭代学习 参数辨识

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五点中心波长算法在FBG测温系统中的应用

3

作者 薛敬振 袁嫣红 袁海骏 《浙江理工大学学报（自然科学版）》 2013年第5期708-712,共5页

介绍了五点中心波长算法的基本原理;基于Labview虚拟仪器开发平台,结合TLS调谐激光器可编程控制的特点,将五点中心波长算法应用到光纤布拉格光栅(FBG)测温系统中;并将使用五点中心波长算法和高斯拟合算法得到的测试结果进行比较和分析... 介绍了五点中心波长算法的基本原理;基于Labview虚拟仪器开发平台,结合TLS调谐激光器可编程控制的特点,将五点中心波长算法应用到光纤布拉格光栅(FBG)测温系统中;并将使用五点中心波长算法和高斯拟合算法得到的测试结果进行比较和分析。结果表明:在合适的步长扫描方式下,五点中心波长算法和高斯拟合算法均具有较高的温度分辨率,但是五点中心波长算法具有更快的计算速度,可以更好地保证FBG测温系统的响应速度。 展开更多

关键词 光纤布拉格光栅 五点中心波长算法 LABVIEW 温度测量

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圆纬机自动割布机械手的设计与研究

4

作者 李长征 屠佳佳 +1 位作者 杨亮亮 史伟民 《针织工业》 北大核心 2023年第9期12-16,共5页

对圆纬机自动割布机械手进行设计与研究,自主研发一种以SCARA机器人为基础的水平关节机械手。在SolidWorks软件中对机械手进行设计建模和优化,利用ANSYS软件对大臂进行静力学分析;采用D-H算法建立割布机械手运动学方程,得出末端位置正反... 对圆纬机自动割布机械手进行设计与研究,自主研发一种以SCARA机器人为基础的水平关节机械手。在SolidWorks软件中对机械手进行设计建模和优化,利用ANSYS软件对大臂进行静力学分析;采用D-H算法建立割布机械手运动学方程,得出末端位置正反解;利用SolidWorks软件生成二维图纸进行加工装配,搭建圆纬机割布机械手装置;根据割布工作要求,设计自动割布机械手控制系统;进行割布成功率与切口质量试验。结果表明:在一条布或两条布工况下,该圆纬机割布机械手割布成功率达100%,割布时间缩小到6 s,切口质量相比手工更平整,成本更低,自动化程度高,完全可以替代人工,具有良好应用价值。 展开更多

关键词 圆纬机 割布机械手 运动学方程 SOLIDWORKS ANSYS 成功率

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基于模型参考自适应控制的直线电机位置控制 被引量：12

5

作者 史伟民 欧阳博 +1 位作者 杨亮亮 时军 《机电工程》 CAS 2017年第3期260-266,共7页

针对直线电机的强非线性和时变特性,采用模型参考自适应控制(MRAC)方法对SISO直线电机闭环位置控制器进行了研究。利用偶极子对消建立了简化的永磁直线电机二阶数学模型,提出了基于局部参数最优化MIT(梯度)方案和全局稳定性理论的Lyapu... 针对直线电机的强非线性和时变特性,采用模型参考自适应控制(MRAC)方法对SISO直线电机闭环位置控制器进行了研究。利用偶极子对消建立了简化的永磁直线电机二阶数学模型,提出了基于局部参数最优化MIT(梯度)方案和全局稳定性理论的Lyapunov方案下的二阶直线电机位置模型参考自适应控制器,并对自适应控制器下的直线电机闭环系统稳定性进行了分析研究。在相同的前馈加反馈的控制器下,对这两种方案下的实验结果进行了对比分析。研究结果表明,基于Lyapunov第二方法设计的二阶控制器比MIT方法下的二阶控制器更能实现对三阶点到点轨迹输入信号的快速响应和跟踪,证实了直线电机位置自适应控制的有效性。 展开更多

关键词 模型参考自适应 直线电机位置控制 MIT 李雅普诺夫

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内嵌驱动针织机械密度调节装置的研制 被引量：4

6

作者 胡旭东 黄肖华 彭来湖 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期131-135,141,共6页

针对多成圈路数针织机的密度调节装置单元数量多,密度电动机布线复杂,后期维护不方便等一系列问题,阐述了一种内嵌驱动针织机械密度调节装置的结构设计。将运动控制器、驱动放大器、反馈装置集成于1块电路板上,并嵌入电动机腔体实现一... 针对多成圈路数针织机的密度调节装置单元数量多,密度电动机布线复杂,后期维护不方便等一系列问题,阐述了一种内嵌驱动针织机械密度调节装置的结构设计。将运动控制器、驱动放大器、反馈装置集成于1块电路板上,并嵌入电动机腔体实现一体化设计,由上位机通过CAN总线通信方式控制步进电动机的运转,带动偏置直动滚子凸轮机构,实现密度三角的调节运动。对结构设计、硬件设计、软件开发等方面进行了详细阐述。经现场测试证明,该装置运行稳定可靠,有效解决了布线、安装、维护等方面的困难。 展开更多

关键词 密度调节装置 内嵌驱动 CAN总线 密度电动机

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无缝内衣机纱线张力自整定PID控制器设计 被引量：3

7

作者 万中魁 胡旭东 彭来湖 《机电工程》 CAS 2015年第12期1611-1615,共5页

针对无缝内衣机织造时的纱线张力实时变化和现有控制器抗干扰能力差、纱线张力控制精度低的问题,对纱线张力的采集、直流电机的驱动、数据的传输和纱线张力的恒定进行了研究,提出了一种基于CAN总线通讯和模糊参数自整定PID方法的控制器... 针对无缝内衣机织造时的纱线张力实时变化和现有控制器抗干扰能力差、纱线张力控制精度低的问题,对纱线张力的采集、直流电机的驱动、数据的传输和纱线张力的恒定进行了研究,提出了一种基于CAN总线通讯和模糊参数自整定PID方法的控制器。阐述了控制器的硬件电路设计和软件设计,给出了纱线张力检测电路、直流电机驱动电路、CAN总线接口电路和断纱报警电路的工作原理以及CAN总线的通讯方法。重点论述了基于模糊规则的自整定PID控制方法的实现,并利用Simulink仿真对控制器的准确性进行了测试。研究结果表明,该控制器有效解决了纱线张力的非线性时变问题,实现了纱线的恒张力输送,使编织成圈均匀整齐,且系统稳定性高,实时性好。 展开更多

关键词 恒张力 纱线 CAN总线 自整定PID

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直线伺服推力纹波扰动补偿及自适应振动抑制 被引量：1

8

作者 杨亮亮 时军 +1 位作者 向忠 史伟民 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期37-45,共9页

针对高速运动的直线伺服系统同时存在的扰动与共振问题,建立两个回路分别进行扰动补偿与共振抑制。通过实验方法建立包含推力纹波扰动的直线伺服系统模型结构,采用最小二乘法进行模型参数的迭代辨识,并通过前馈进行扰动补偿;针对直线伺... 针对高速运动的直线伺服系统同时存在的扰动与共振问题,建立两个回路分别进行扰动补偿与共振抑制。通过实验方法建立包含推力纹波扰动的直线伺服系统模型结构,采用最小二乘法进行模型参数的迭代辨识,并通过前馈进行扰动补偿;针对直线伺服系统模型结构中存在的共振现象,通过辨识主导振动频率,采用自适应FIR陷波滤波器抑制主导共振频率所带来的影响。在直线伺服运动控制平台上进行的算法验证实验表明:所建立的两个回路能有效补偿推力纹波扰动与抑制共振,提高直线伺服系统的在高速运行过程中的位置跟踪精确度的作用,满足高速、高精确度轨迹控制要求。 展开更多

关键词 直线伺服系统 推力纹波补偿 最小二乘法 共振抑制 自适应控制

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基于针织圆纬机控制器的电子考勤系统 被引量：1

9

作者 马海鹏 史伟民 彭来湖 《机电工程》 CAS 2017年第7期812-816,共5页

针对国内针织行业中RFID、GPS等无线技术应用有限,员工工作时长等数据的收集和保存方式大多停留在传统的纸和笔记录方式的现状,对无线技术进行了研究,并对该技术应用方式和场合进行了归纳。提出了一种基于针织圆纬机控制器的电子考勤系... 针对国内针织行业中RFID、GPS等无线技术应用有限,员工工作时长等数据的收集和保存方式大多停留在传统的纸和笔记录方式的现状,对无线技术进行了研究,并对该技术应用方式和场合进行了归纳。提出了一种基于针织圆纬机控制器的电子考勤系统,该系统集人机操作、实时控制、电子考勤于一体。利用RFID射频识别技术,结合嵌入式技术,将针织圆纬机控制和员工考勤有机地结合,根据所需记录的数据类别和数据量,选用了合适的读卡器芯片和IC卡,并进行了存储结构的分析和设计。对一体式控制系统进行了长期的测试,并通过PC端设计的专用读写软件进行了数据的读取对比。结果表明,该系统可以方便且稳定地进行刷卡操作,并可以将数据完整地记录于卡片和系统中,实现了员工上下班时间、机器运转时间、产量等数据的统计。 展开更多

关键词 RFID 考勤系统 一体化 IC卡

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一种基于磁阻芯片的电流互感器闭环式设计 被引量：2

10

作者 朱旺峰 袁嫣红 孙芝凤 《浙江理工大学学报（自然科学版）》 2013年第5期729-732,共4页

介绍一种闭环电流互感器。该互感器是一种基于磁阻芯片传感电流的电子线路补偿式电流互感器。与传统互感器不同,该互感器采用闭环反馈传感机理。分析该互感器的工作原理、工作过程以及系统性能。通过与开环式互感器的理论对比分析并结... 介绍一种闭环电流互感器。该互感器是一种基于磁阻芯片传感电流的电子线路补偿式电流互感器。与传统互感器不同,该互感器采用闭环反馈传感机理。分析该互感器的工作原理、工作过程以及系统性能。通过与开环式互感器的理论对比分析并结合测试过程的具体实验数据,论述了闭环电流互感器的优越性。测试表明:这种采用闭环形式的电流互感器较开环形式的电流互感器精度高,抗干扰能力强,稳定性好,在性能上有很大的改善。 展开更多

关键词 磁阻 闭环 电流 互感器

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垃圾桶提升机结构改进与控制系统设计

11

作者 李长征 朱宝华 +1 位作者 屠佳佳 史伟民 《机床与液压》 北大核心 2023年第17期115-121,共7页

为了满足厨余垃圾处理设备的工作需求,对厨余垃圾处理设备中垃圾桶提升机进行结构优化与控制系统设计,设计了基于三菱控制器的垃圾桶提升机。通过SolidWorks软件对提升机结构进行设计、建模和改进;进行受力分析和液压缸的选型计算;通过A... 为了满足厨余垃圾处理设备的工作需求,对厨余垃圾处理设备中垃圾桶提升机进行结构优化与控制系统设计,设计了基于三菱控制器的垃圾桶提升机。通过SolidWorks软件对提升机结构进行设计、建模和改进;进行受力分析和液压缸的选型计算;通过ANSYS Workbench软件对液压缸进行静力学分析;设计提升机的电气与液压控制系统;最后对改进前后的提升机进行对比实验。结果表明:改进后的提升机经过计算和安全校核,与厨余垃圾处理设备集成到一个控制器上进行控制,工作稳定、可靠;单人操作平均耗时较改进前减少9 s左右,大大提高了厨余垃圾处理设备的工作效率。 展开更多

关键词 提升机 结构优化 电液控制

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基于最优控制迭代学习的直线伺服系统振动抑制研究 被引量：18

12

作者 杨亮亮 王杰 +1 位作者 王飞 史伟民 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第15期217-225,共9页

直线伺服系统在高速运动的过程中,会因自身存在的固有振动模态而产生显著的振荡,并影响其轨迹跟踪的性能。本文基于前馈与反馈二自由度控制策略,在稳定的反馈控制器基础上加入迭代学习控制算法,对该类控制算法的稳定性和收敛性进行了分... 直线伺服系统在高速运动的过程中,会因自身存在的固有振动模态而产生显著的振荡,并影响其轨迹跟踪的性能。本文基于前馈与反馈二自由度控制策略,在稳定的反馈控制器基础上加入迭代学习控制算法,对该类控制算法的稳定性和收敛性进行了分析;同时基于最优控制理论,在驱动力迭代步长受约束的条件下引入拉格朗日算子,不仅增强了算法的鲁棒性,还提高了算法对收敛速度调节的灵活性;最后设计了一种基于最优控制迭代学习的控制器。仿真与实验结果表明,在前馈及反馈二自由度控制的基础上加入最优控制迭代学习的算法,可以有效抑制直线伺服系统在高速运行过程中产生的振动现象,在匀速段的抑制效果尤为显著,从而提高了整体轨迹的跟踪性能。 展开更多

关键词 直线伺服系统 迭代学习 最优控制 拉格朗日算子

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直线伺服系统时滞参数辨识与补偿研究 被引量：4

13

作者 杨亮亮 时军 +1 位作者 鲁文其 史伟民 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期193-201,共9页

为解决直线伺服固有时滞特性对轨迹跟踪性能的影响,以典型的前馈加反馈二自由度控制结构为基础,分析直线伺服时滞特性对其轨迹跟踪精度的影响。在此基础上设计了前馈环节上的时滞控制器,之后针对时滞控制器位于前馈通道时作为一个超前... 为解决直线伺服固有时滞特性对轨迹跟踪性能的影响,以典型的前馈加反馈二自由度控制结构为基础,分析直线伺服时滞特性对其轨迹跟踪精度的影响。在此基础上设计了前馈环节上的时滞控制器,之后针对时滞控制器位于前馈通道时作为一个超前环节控制上无法实现的问题,将时滞参数分为两部分,分别调节理想轨迹指令按照整数倍伺服周期延时及前馈控制信号滤波延时以达到时滞补偿的目的,引入牛顿迭代寻优进行最优时滞参数辨识。仿真与试验结果表明,在前馈加反馈二自由度控制的基础上加入时滞控制器可以有效减小直线伺服系统的闭环位置跟踪误差,特别是显著减小非零加加速度段的闭环位置跟踪误差,提高轨迹跟踪性能。 展开更多

关键词 直线伺服系统 时滞控制 迭代学习优化 牛顿迭代法

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