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一种可变阻尼的高冗余机器人设计
1
作者
康荣杰
李子扬
+1 位作者
柴宗君
杨尚奎
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
北大核心
2025年第5期452-461,共10页
机器人在执行捕获类任务的过程中,碰撞是不可避免的.刚性机构能够让捕获目标快速停止,但是容易因为受到剧烈撞击而造成设备损坏等严重问题;柔性机构虽然能够减小碰撞冲击力,但无法对目标产生足够的停止作用,从而产生强烈的振动,给稳定...
机器人在执行捕获类任务的过程中,碰撞是不可避免的.刚性机构能够让捕获目标快速停止,但是容易因为受到剧烈撞击而造成设备损坏等严重问题;柔性机构虽然能够减小碰撞冲击力,但无法对目标产生足够的停止作用,从而产生强烈的振动,给稳定捕获带来困难.为了克服这种矛盾,在机器人结构中加入变阻尼驱动器是一个较为可行的研究方向.为此,设计了一种可变阻尼的高冗余机器人.该设计采用流体节流原理产生黏滞阻尼,通过改变阻尼孔的截面积来实现阻尼控制.然后,利用牛顿-欧拉动态平衡公式建立了机器人的动力学模型,通过质量集中的方法对机器人的碰撞模型进行简化.对面临不同方向冲击时机器人的动量变化以及受到的冲击力进行了计算和仿真,探索影响其大小的因素.结果表明,当机器人姿态正对着冲击物体的速度方向时动量变化最大,当机器人姿态与冲击物体的速度方向大致垂直时受到的冲击力最小,而机器人本身的阻尼越大,受到的冲击力越大.在此基础上,提出捕获效能指标,采用粒子群优化算法对动量和冲击力进行了综合优化,使得所设计的机器人能够在对冲击物体产生较大停止作用的同时尽可能减小自身受到的冲击力.最后,通过实物模型对仿真结果进行了验证,证明了本文模型的正确性.
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关键词
高冗余机器人
可变阻尼
动力学
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职称材料
火电机组主蒸汽温度神经模糊-PID串级控制
被引量：
18
2
作者
贾立
柴宗君
《控制工程》
CSCD
北大核心
2013年第5期877-881,共5页
如何将机组主蒸汽温度快速地控制在额定范围之内是火电厂热工过程控制面临的主要难题。针对超临界锅炉机组的主蒸汽温控制问题,提出一种基于神经模糊模型的火电机组主蒸汽温度自适应PID控制方案。根据采集到的减温水流量、高温过热器入...
如何将机组主蒸汽温度快速地控制在额定范围之内是火电厂热工过程控制面临的主要难题。针对超临界锅炉机组的主蒸汽温控制问题,提出一种基于神经模糊模型的火电机组主蒸汽温度自适应PID控制方案。根据采集到的减温水流量、高温过热器入口温度、主蒸汽流量、主蒸汽温度数据建立机组主蒸汽温度神经模糊模型,以此模型为基础实施主蒸汽温度自适应PID串级控制。内环采用PI控制器克服内部扰动,从而减少扰动对于导前汽温的影响,再将内环PI闭环控制系统及惰性区作为广义被控对象实行单神经元PID控制,通过主蒸汽温度额定值和实际输出值之间的误差对控制器参数进行在线调节,最终达到对过热器的控制。仿真实例验证了所提出的方法的有效性。
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关键词
火电机组
主蒸汽温度
神经模糊模型
自适应单神经元PID控制
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职称材料
题名
一种可变阻尼的高冗余机器人设计
1
作者
康荣杰
李子扬
柴宗君
杨尚奎
机构
天津大学机械工程学院
天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室
出处
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
北大核心
2025年第5期452-461,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(52375023).
文摘
机器人在执行捕获类任务的过程中,碰撞是不可避免的.刚性机构能够让捕获目标快速停止,但是容易因为受到剧烈撞击而造成设备损坏等严重问题;柔性机构虽然能够减小碰撞冲击力,但无法对目标产生足够的停止作用,从而产生强烈的振动,给稳定捕获带来困难.为了克服这种矛盾,在机器人结构中加入变阻尼驱动器是一个较为可行的研究方向.为此,设计了一种可变阻尼的高冗余机器人.该设计采用流体节流原理产生黏滞阻尼,通过改变阻尼孔的截面积来实现阻尼控制.然后,利用牛顿-欧拉动态平衡公式建立了机器人的动力学模型,通过质量集中的方法对机器人的碰撞模型进行简化.对面临不同方向冲击时机器人的动量变化以及受到的冲击力进行了计算和仿真,探索影响其大小的因素.结果表明,当机器人姿态正对着冲击物体的速度方向时动量变化最大,当机器人姿态与冲击物体的速度方向大致垂直时受到的冲击力最小,而机器人本身的阻尼越大,受到的冲击力越大.在此基础上,提出捕获效能指标,采用粒子群优化算法对动量和冲击力进行了综合优化,使得所设计的机器人能够在对冲击物体产生较大停止作用的同时尽可能减小自身受到的冲击力.最后,通过实物模型对仿真结果进行了验证,证明了本文模型的正确性.
关键词
高冗余机器人
可变阻尼
动力学
Keywords
hyperredundant robot
variable damping
dynamics
分类号
TH128 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
火电机组主蒸汽温度神经模糊-PID串级控制
被引量：
18
2
作者
贾立
柴宗君
机构
上海大学机电工程与自动化学院自动化系
出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2013年第5期877-881,共5页
基金
国家自然科学基金项目(61004019)
教育部博士点基金(20093108120013)
+1 种基金
上海市科委国际合作项目(12510709400)
上海大学"十一五"211建设项目资助
文摘
如何将机组主蒸汽温度快速地控制在额定范围之内是火电厂热工过程控制面临的主要难题。针对超临界锅炉机组的主蒸汽温控制问题,提出一种基于神经模糊模型的火电机组主蒸汽温度自适应PID控制方案。根据采集到的减温水流量、高温过热器入口温度、主蒸汽流量、主蒸汽温度数据建立机组主蒸汽温度神经模糊模型,以此模型为基础实施主蒸汽温度自适应PID串级控制。内环采用PI控制器克服内部扰动,从而减少扰动对于导前汽温的影响,再将内环PI闭环控制系统及惰性区作为广义被控对象实行单神经元PID控制,通过主蒸汽温度额定值和实际输出值之间的误差对控制器参数进行在线调节,最终达到对过热器的控制。仿真实例验证了所提出的方法的有效性。
关键词
火电机组
主蒸汽温度
神经模糊模型
自适应单神经元PID控制
Keywords
thermal power unit
main steam temperature
neuro-fuzzy model
adaptive single neuron PID control
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一种可变阻尼的高冗余机器人设计
康荣杰
李子扬
柴宗君
杨尚奎
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
火电机组主蒸汽温度神经模糊-PID串级控制
贾立
柴宗君
《控制工程》
CSCD
北大核心
2013
18
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职称材料
已选择
0
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参考文献
引证文献
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