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改进A^(*)算法融合DWA机器人路径规划研究 被引量：1
1
作者 曾宪阳 张加旺 《电子测量技术》 北大核心 2025年第6期20-27,共8页
在物流机器人运输流程中,路径规划是核心环节,面临路径不够平滑及算法搜索效率低下的挑战。A^(*)算法作为广泛应用的全局路径规划方法,在应用于物流机器人时存在无法有效实现路径平滑等问题。为此,对传统A^(*)算法进行了改进,通过动态... 在物流机器人运输流程中,路径规划是核心环节,面临路径不够平滑及算法搜索效率低下的挑战。A^(*)算法作为广泛应用的全局路径规划方法,在应用于物流机器人时存在无法有效实现路径平滑等问题。为此,对传统A^(*)算法进行了改进,通过动态加权处理启发函数,并利用Floyd算法去除路径中的冗余点,同时引入安全距离机制以防碰撞。此外,还对路径进行了平滑优化,以更好地适应物流机器人的实际移动需求。MATLAB仿真结果显示,改进后的A^(*)算法相比传统算法在转折点数量上平均减少了58.5%,路径长度缩短了3.19%,遍历点数降低了59.9%。进一步结合DWA算法进行局部路径规划,实现了避障功能。通过仿真和实车实验验证了该融合算法的有效性。 展开更多
关键词 A^(*)算法 路径规划 DWA算法 物流机器人 MATLAB仿真
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压缩空气储能系统动态特性仿真分析
2
作者 卢绪祥 刘雨菲 +2 位作者 徐航 程波 宋权斌 《动力工程学报》 北大核心 2025年第7期1045-1051,1062,共8页
为研究压缩空气储能系统在储能阶段和释能阶段的动态特性,基于MATLAB/Simulink平台分别建立了压缩空气储能系统储能阶段和释能阶段的动态仿真模型,利用该模型对系统中的重要部件——储气罐和蓄水罐进行仿真,得到了其温度和压力随着时间... 为研究压缩空气储能系统在储能阶段和释能阶段的动态特性,基于MATLAB/Simulink平台分别建立了压缩空气储能系统储能阶段和释能阶段的动态仿真模型,利用该模型对系统中的重要部件——储气罐和蓄水罐进行仿真,得到了其温度和压力随着时间变化的规律;然后根据各模块的传递函数建立了一次调频仿真模型,在系统中先后加入10%、8%、6%的阶跃负荷扰动和10%、8%、6%3种连续负荷扰动,分别进行了系统的频率响应分析。结果表明:在阶跃负荷扰动下,一次调频阶段越大的扰动量会导致系统频率恢复速度更快;在连续负荷扰动下,会产生超调量,且超调量随着扰动量的增大而增大。 展开更多
关键词 压缩空气储能系统 动态特性 仿真模型 负荷扰动 MATLAB/SIMULINK
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基于自适应无迹卡尔曼滤波的PID转向控制系统设计
3
作者 田雅琴 师旭源 +1 位作者 胡梦辉 王杰鹏 《机床与液压》 北大核心 2025年第12期118-128,共11页
为了避免局部最优解的出现,在灰狼算法中引入了Tent混沌映射初始化种群、非线性收敛因子调整策略、基于精英个体的高斯扰动机制,使灰狼算法的搜索范围得以扩大;搭建了Simulink动力学仿真模型并进行了算法性能模拟,通过观测噪声和过程噪... 为了避免局部最优解的出现,在灰狼算法中引入了Tent混沌映射初始化种群、非线性收敛因子调整策略、基于精英个体的高斯扰动机制,使灰狼算法的搜索范围得以扩大;搭建了Simulink动力学仿真模型并进行了算法性能模拟,通过观测噪声和过程噪声验证了算法的优越性。针对移动机器人转向控制中传统PID存在的超调量大、响应慢及易受干扰等问题,提出一种基于自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)的参数自整定PID控制方法,其优点是无需雅可比矩阵,通过采用无迹变换来处理非线性系统。对4种滤波模型输入噪声,验证了AUKF的抗干扰和滤波能力最佳,其中AUKF相对于UKF的误差绝对值最大缩小了58%,稳定性最大提高了62%。仿真与实验结果表明:该方法显著改善了系统的控制精度、鲁棒性、响应速度及超调量。 展开更多
关键词 无迹卡尔曼滤波 PID控制 转向控制系统 改进灰狼算法 MATLAB仿真
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一种基于改进秃鹰搜索算法的复合类像素天线设计方法
4
作者 王永强 刘秉奇 朱博林 《电测与仪表》 北大核心 2025年第7期58-68,共11页
特高频天线的性能对特高频传感器的检测效果至关重要。特高频复合天线将不同分形结构整合,力求保留多种结构的优点。但复合天线待优化变量较多,采用传统的参数扫描方法费时费力。文中采用HFSS软件与MATLAB软件联合仿真,大幅度提高了复... 特高频天线的性能对特高频传感器的检测效果至关重要。特高频复合天线将不同分形结构整合,力求保留多种结构的优点。但复合天线待优化变量较多,采用传统的参数扫描方法费时费力。文中采用HFSS软件与MATLAB软件联合仿真,大幅度提高了复合天线的优化效率。文中所述复合天线融合了蝶形和谢尔宾斯基三角形结构,并且借鉴了像素天线的设计思路,将谢尔宾斯基三角形中的子三角形视作类像素单元,执行填充铺铜或去除铺铜操作,丰富了天线辐射层设计。文中还提出了一种改进秃鹰搜索算法,该方法结合了SPM混沌映射、布朗运动和动态搜索步长,既保留了原算法良好的收敛性,全局搜索能力也得到了部分提升。经联合仿真优化后,特高频复合天线实物在实验室内接受测试。结果表明,该复合天线在0.9839 GHz~3 GHz频带范围内驻波比参数(voltage standing wave ratio,VSWR)小于3,在1.6438 GHz~2.3758 GHz频带范围内接近于2,在1.1279 GHz~1.4879 GHz、2.3758 GHz~3 GHz的绝大部分频带范围内驻波比参数小于2,符合设计预期。 展开更多
关键词 特高频 气体绝缘组合电器 局部放电 HFSS-MATLAB联合仿真 复合天线
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基于Matlab7.0和组态王的先进过程控制算法实测平台 被引量：14
5
作者 徐建国 钟伟民 +1 位作者 童昱 皮道映 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期542-544,共3页
先进过程控制算法实测平台结合Matlab强大的工程计算能力和组态王采集实时数据的优势,利用更为可靠的OPC技术建立Matlab7.0与组态王之间的数据通讯。平台封装了Matlab与组态王之间的OPC数据通讯接口,使用方便简单,实现了Matlab下算法验... 先进过程控制算法实测平台结合Matlab强大的工程计算能力和组态王采集实时数据的优势,利用更为可靠的OPC技术建立Matlab7.0与组态王之间的数据通讯。平台封装了Matlab与组态王之间的OPC数据通讯接口,使用方便简单,实现了Matlab下算法验证数据的实时获取,对先进控制算法的实测有很好的实用价值。 展开更多
关键词 测试平台 先进控制算法 OPC技术 matlab7.0 组态王
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基于MATLAB7.0的无极绳绞车制动器碟形弹簧优化设计 被引量：5
6
作者 王成锋 侯友夫 胡志鹏 《机床与液压》 北大核心 2012年第5期94-96,共3页
建立了无极绳绞车安全制动器液压缸中的碟形弹簧优化设计模型。以体积、质量最小为目标,取碟簧的外径、内径、自由高度、厚度和组合片数为设计变量,运用MATLAB7.0软件中的fmincon函数对其进行了优化。优化结果表明,该方法简便可行。
关键词 块式制动器 液压缸 碟形弹簧 matlab7.0 优化设计
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巷道管道安装机器人结构设计与分析
7
作者 隋明航 李艳杰 +2 位作者 郎智明 卜春光 纪兆俊 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第8期3288-3295,共8页
针对煤矿井下巷道实际环境条件与井下管道安装这一实际应用背景,设计一款关节式巷道管道安装机器人,对机械臂结构进行详细设计并完成其三维建模。建立机器人运动学模型,通过MATLAB对机械臂的正逆运动学进行验证。基于所建的运动学模型... 针对煤矿井下巷道实际环境条件与井下管道安装这一实际应用背景,设计一款关节式巷道管道安装机器人,对机械臂结构进行详细设计并完成其三维建模。建立机器人运动学模型,通过MATLAB对机械臂的正逆运动学进行验证。基于所建的运动学模型进行机械臂笛卡尔空间的轨迹规划算法设计,通过MATLAB和ADAMS软件对机械臂进行仿真实验验证。仿真表明,本机械臂的结构设计合理,机械臂轨迹规划方案可行。 展开更多
关键词 结构设计 运动规划 MATLAB 运动学仿真
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深部煤炭流态化开采无绳提升系统及其协同驱动控制策略
8
作者 刘帅 鲍久圣 +4 位作者 戴金昊 阴妍 赵亮 王忠宾 葛世荣 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第S1期422-434,共13页
面向超2000 m以深的深部煤炭流态化开采科学前沿,针对传统钢丝绳提升技术在提升高度、负载及可靠性等方面存在的技术瓶颈,创新提出了一种基于直线电机与齿轮齿条复合驱动的超深井无绳提升系统,并重点对其异类多电机协同驱动控制策略进... 面向超2000 m以深的深部煤炭流态化开采科学前沿,针对传统钢丝绳提升技术在提升高度、负载及可靠性等方面存在的技术瓶颈,创新提出了一种基于直线电机与齿轮齿条复合驱动的超深井无绳提升系统,并重点对其异类多电机协同驱动控制策略进行了仿真与试验研究。首先,针对深部煤炭流态化开采系统辅助提升的运输对象及工况特点,提出直线电机与齿轮齿条复合提升的方案,并对其驱动设备及系统进行选型设计;其次,选定齿轮驱动永磁同步电机(PMSM)与直线驱动永磁同步电机(PMLSM)2种电机的矢量控制策略,分别通过对2种电机进行数学建模,并在MATLAB/Simulink中进行仿真模型搭建,从而对电机进行矢量闭环控制来研究电机的动态响应特性;接着,为了提高无绳提升系统异类多电机间的同步性能,开展了多电机同步与协同控制策略的研究与分析,采用了模糊PI优化参数方法对传统的耦合控制方式进行优化;同时,对异类电机的协同控制提出了“恒扭矩(F)-速度(ω)”的控制策略,并基于AMESim进行了动力学的仿真分析;最后,搭建无绳提升系统原理样机,通过试验验证了所提出的“F-ω”控制策略的可行性与合理性。研究结果表明:采用模糊PI环形耦合控制算法可以优化电机响应特性,提高多电机之间的跟随性能、同步性能;采用异类电机“F-ω”协同控制策略,负载提升容器的变化与驱动齿轮电机加速度变化呈正相关关系,且更易实现控制。 展开更多
关键词 超深井 MATLAB/SIMULINK 无绳提升系统 动力学仿真 驱动控制策略
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基于模型预测控制高速磁浮单电磁铁悬浮系统仿真分析
9
作者 郭旭腾 王春江 +2 位作者 唐志远 江守亮 刘宁 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第8期152-157,163,共7页
[目的]现有的高速磁浮悬浮控制器多采用PID(比例-积分-微分)控制器,但由于磁浮系统具有强非线性和开环不稳定性,传统PID控制难以满足性能要求。为提升控制性能,特开展基于MPC(模型预测控制)的高速磁浮单电磁铁悬浮系统仿真研究。[方法]... [目的]现有的高速磁浮悬浮控制器多采用PID(比例-积分-微分)控制器,但由于磁浮系统具有强非线性和开环不稳定性,传统PID控制难以满足性能要求。为提升控制性能,特开展基于MPC(模型预测控制)的高速磁浮单电磁铁悬浮系统仿真研究。[方法]基于反馈线性化镇定方法建立常导高速磁浮单电磁铁的线性化镇定模型和状态反馈镇定控制器(以下简称“FK”);在此基础上开发高速磁浮单电磁铁MPC控制器;通过Matlab/Simulink软件仿真平台,进行MPC控制器参数优化,并对比分析FK、PID和MPC三种控制器在多参数响应、2kN阶跃干扰下的稳定性、响应速度及鲁棒性等性能指标。[结果及结论]MPC控制器在稳定时间方面仅为PID和FK控制器的1/10,同时在超调量、鲁棒性和抗干扰能力等方面均表现出显著优势。 展开更多
关键词 高速磁浮 模型预测控制器 系统仿真 状态反馈镇定控制器 MATLAB/SIMULINK
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新型蜿蜒通道阀式磁流变阻尼器设计与仿真分析
10
作者 梁英赞 潘文 孙光宇 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期645-649,共5页
为克服现有磁流变阻尼器体积受限导致阻尼力较低的问题,本研究提出了一种新型蜿蜒通道阀式磁流变阻尼器。首先,对阻尼器进行工作原理的介绍和结构参数的设计,并利用三维软件SolidWorks绘制出阻尼器的三维结构图和爆炸图。然后在此基础上... 为克服现有磁流变阻尼器体积受限导致阻尼力较低的问题,本研究提出了一种新型蜿蜒通道阀式磁流变阻尼器。首先,对阻尼器进行工作原理的介绍和结构参数的设计,并利用三维软件SolidWorks绘制出阻尼器的三维结构图和爆炸图。然后在此基础上,对阻尼器进行了电磁场仿真分析。最后,推导出了新型蜿蜒通道阀式磁流变阻尼器的阻尼力计算方程,利用MATLAB/Simulink软件,构建了一种阀式工作模式下的磁流变阻尼器的仿真模型,并对其进行数据处理和分析。仿真结果证明,该阻尼器的出力较大,而且结构设计合理,磁场分布较好,在工程上有很好的应用价值。 展开更多
关键词 磁流变液 阀式 结构设计 仿真分析 MATLAB/SIMULINK
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无迹卡尔曼滤波算法对UWB/IMU组合定位的研究
11
作者 姚露 聂晓根 +1 位作者 黄汉阳 赵毅 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第6期1033-1040,共8页
为提高UWB定位技术在复杂环境工作时的定位精度,提出基于无迹卡尔曼滤波(UKF)算法的UWB/IMU信息融合方法。分别利用UWB定位技术和IMU惯性测量技术解算出机器人的位置信息,采用UKF算法对位置信息数据进行融合,得到机器人的最终位置信息,... 为提高UWB定位技术在复杂环境工作时的定位精度,提出基于无迹卡尔曼滤波(UKF)算法的UWB/IMU信息融合方法。分别利用UWB定位技术和IMU惯性测量技术解算出机器人的位置信息,采用UKF算法对位置信息数据进行融合,得到机器人的最终位置信息,分别应用MATLAB仿真软件和构建的实验平台进行仿真和试验。MATLAB仿真结果表明,UWB定位误差在±1 m之间且波动较大,而UWB/IMU融合定位的误差在±0.25 m以内,基本稳定在±0.2 m;根据实验,在动态定位过程中,采用基于UKF算法的组合定位方法得到的数据误差稳定在4~8 cm之间,而仅采用UWB定位得到的数据误差波动较大,最大达到17 cm,表明采用组合定位的数据误差较小,可以达到厘米级精度,数据稳定。 展开更多
关键词 定位精度 无迹卡尔曼滤波算法 信息融合 MATLAB仿真
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棉花膜下破膜机构设计与分析
12
作者 胡传旭 巩道财 +3 位作者 兰玉彬 肖啸 徐海钰 赵静 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第1期8-12,35,共6页
针对棉花覆膜种植时放苗劳动强度大且效率低的问题,提出一种电热式破膜机构。阐述机构的结构组成与工作原理,对该机构进行运动学分析,同时采用MATLAB软件的APP DESIGNER编写机构的仿真分析与优化程序,分析主要参数对机构运动轨迹特性的... 针对棉花覆膜种植时放苗劳动强度大且效率低的问题,提出一种电热式破膜机构。阐述机构的结构组成与工作原理,对该机构进行运动学分析,同时采用MATLAB软件的APP DESIGNER编写机构的仿真分析与优化程序,分析主要参数对机构运动轨迹特性的影响规律;以机构破膜时的直立度和破膜中心与棉苗的重合度为优化方目标,利用仿真程序筛选出一组最优的机构参数。在机组速度为400 mm/s,破膜间距为150 mm时,主动曲柄AF长度为94 mm,从动曲柄DE长度为63 mm,摇杆FG长度为621 mm,曲柄间距AD长度为333 mm,连杆GH长度为60 mm,主动曲柄AF与水平面的初始角度为15°,传动安装角∠BAF与传动安装角∠CDE的角度差为0°,工具安装角∠HGF为170°,此时破膜点H的轨迹线呈显著的“γ”型轮廓,保证破膜器在接触与离开薄膜时与塑料薄膜之间的角度分别为88.1456°和91.0504°,两点之间的距离为0.2 mm。 展开更多
关键词 棉花放苗 破膜机构 曲柄滑槽式 MATLAB仿真 运动分析
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开环轨迹无碳小车设计与误差分析 被引量：1
13
作者 张晓敏 张子涵 +1 位作者 李航 樊智勇 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第1期178-183,共6页
为实现无碳小车开环轨迹运动,设计并制作了一种基于凸轮机构的无碳小车,可以通过更换凸轮实现不同开环轨迹的运动。首先,结合小车功能要求,设计出小车的整体结构和基本参数,其次,根据已知坐标点利用贝塞尔曲线对理论轨迹进行拟合,获得... 为实现无碳小车开环轨迹运动,设计并制作了一种基于凸轮机构的无碳小车,可以通过更换凸轮实现不同开环轨迹的运动。首先,结合小车功能要求,设计出小车的整体结构和基本参数,其次,根据已知坐标点利用贝塞尔曲线对理论轨迹进行拟合,获得前轮转角曲线及推程曲线并将其极坐标化得到理论凸轮轮廓,经凸轮原理分析,对凸轮轮廓包络处理,获得实际凸轮轮廓曲线。最后,根据小车实际运行轨迹在MATLAB中进行参数反推仿真,模拟误差产生方式,得出最优调整方案。结果表明,凸轮基圆直径和转向偏距对开环运动轨迹均有影响,其中,凸轮基圆直径对整体运动轨迹影响较大,可作为整体轨迹修正参数;转向偏距对中后程运动轨迹产生旋转偏移,可作为局部轨迹修正参数。文中所述模型及对轨迹误差的研究具有普适性,对开环轨迹小车调试具有较高的指导意义。 展开更多
关键词 无碳小车 开环轨迹 贝塞尔曲线 MATLAB仿真 误差分析
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万米钻机全液压顶驱平衡装置液压回路设计与仿真
14
作者 罗朝椿 王清岩 +3 位作者 范黎明 李昊轩 钟蔚岭 郭乃铭 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第2期233-242,共10页
【目的】全液压顶驱平衡装置作为万米钻机重要设备之一,旨在动态精准调控拧卸扣过程中的轴向载荷,以保护钻杆接头螺纹免受损伤,确保钻探作业的稳定性和安全性。【方法】针对SP.TD-01A型全液压顶驱,设计了平衡装置及其液压回路,以实现顶... 【目的】全液压顶驱平衡装置作为万米钻机重要设备之一,旨在动态精准调控拧卸扣过程中的轴向载荷,以保护钻杆接头螺纹免受损伤,确保钻探作业的稳定性和安全性。【方法】针对SP.TD-01A型全液压顶驱,设计了平衡装置及其液压回路,以实现顶驱使用过程中所需的平衡和弹跳功能。首先,确定顶驱平衡装置液压回路组成结构及主要工作参数。随后,利用Matlab/Simulink/SimScape仿真平台,构建了顶驱平衡装置液压回路动态仿真模型、顶驱主轴与钻杆拧卸扣机构动力学仿真模型,模拟测试顶驱主轴保护接头在拧卸扣过程中的轴向载荷变化和位移特性,以及平衡装置液压回路的流量−压强特性和能耗指标。【结果和结论】结果表明:设计的顶驱平衡装置功能结构合理且具有良好的动态调节性能。在主轴转速为10 r/min情况下,拧扣、预紧用时24 s,卸扣、脱扣用时26 s。拧扣阶段螺纹面最大压力(碰撞)为11.2 kN,稳定时约550 N。卸扣阶段,螺纹面最大压力为3.5 kN,平均约1.2 kN。完成拧扣作业后,顶驱弹离钻杆柱76.5 mm。设计的顶驱平衡装置及其液压回路已应用于SP.TD-01A型全液压顶驱系统,使用效果良好,在保护钻杆接头螺纹方面发挥了重要作用,在服务“松科二井”施工期间出于安全方面的考虑,顶驱主轴保护接头仅更换4次。研究工作对于后续顶驱系统研发具有指导意义。 展开更多
关键词 顶驱平衡装置 液压系统 拧卸扣作业 动态仿真分析 Matlab/Simulink/SimScape仿真平台
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11种香叶植物挥发物比较及玫瑰精油香气模拟研究
15
作者 彭天花 游惠婉 +3 位作者 孙淑婉 李亚军 饶羽菲 宁国贵 《华中农业大学学报》 北大核心 2025年第1期74-84,共11页
为探究通过香叶植物混合模拟获得玫瑰精油香气的可能性,采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用法,选取蔷薇科、禾本科、唇形科、山茶科和芸香科等9个科11种香叶植物,对其叶片的挥发性成分进行定性与定量分析。结果显示:11种植物材料... 为探究通过香叶植物混合模拟获得玫瑰精油香气的可能性,采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用法,选取蔷薇科、禾本科、唇形科、山茶科和芸香科等9个科11种香叶植物,对其叶片的挥发性成分进行定性与定量分析。结果显示:11种植物材料中共有主要挥发性物质78种,其中萜烯类39种,脂肪酸衍生物类23种,苯环/苯丙素类化合物16种;利用Matlab软件分析,以玫瑰精油香气为模拟对象,确定香叶植物混合质量比例,迷迭香、鄂茶10号、柠檬桉和香叶天竺葵以质量比31∶7∶11∶1进行混合。结果表明:萜烯类化合物是香叶植物的主要挥发物类型,其次是脂肪酸衍生物类和苯环/苯丙素类化合物;混合模拟叶片组最终模拟获得与玫瑰精油香气相似的混合香气,主要成分为香茅醇、香叶醇、芳樟醇和石竹烯。 展开更多
关键词 香叶植物 玫瑰精油 挥发性物质 HS-SPME-GC-MS MATLAB 香气模拟
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基于Matlab7.0和DSP的位置伺服系统在线仿真 被引量：2
16
作者 郭林娜 方鹏 胡林 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2006年第7期69-71,共3页
以位置伺服系统为研究对象,介绍一种基于Matlab 7.0系统级工具和TMS320F 2812 DSP(数字信号处理器)实现位置伺服系统在线仿真的方法。以经典比例积分微分(PID)控制方法和Matlab 7.0中Embedded Target for C 2000 DSP工具箱为平台搭建系... 以位置伺服系统为研究对象,介绍一种基于Matlab 7.0系统级工具和TMS320F 2812 DSP(数字信号处理器)实现位置伺服系统在线仿真的方法。以经典比例积分微分(PID)控制方法和Matlab 7.0中Embedded Target for C 2000 DSP工具箱为平台搭建系统的实时仿真模型,进行了代码的在线生成、下装至代码编写集成工作台CCS(Code Compose Studio)及参数实时调整。实践结果表明:该方法具有较好的灵活性和可靠性。 展开更多
关键词 matlab7.0 TMS320F2812芯片 在线仿真 无刷直流电机
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2µm波段CO_(2)差分吸收激光雷达教学仿真模拟平台
17
作者 冯亭 苏鲸 +2 位作者 郭文雅 李方辉 王子宁 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第7期195-202,共8页
距离分辨差分吸收激光雷达(DR-DIAL)能够以高空间分辨率探测不同距离处的气体浓度。2μm波段具有丰富的CO_(2)吸收线,基于DR-DIAL可以实现对CO_(2)气体浓度廓线的高精度测量。但2μm波段DR-DIAL系统构建成本高,相关教学实验难以开展。... 距离分辨差分吸收激光雷达(DR-DIAL)能够以高空间分辨率探测不同距离处的气体浓度。2μm波段具有丰富的CO_(2)吸收线,基于DR-DIAL可以实现对CO_(2)气体浓度廓线的高精度测量。但2μm波段DR-DIAL系统构建成本高,相关教学实验难以开展。为解决此问题,该文开发了基于MATLAB图形用户界面的2μm波段CO_(2)气体DR-DIAL教学仿真模拟平台,允许学生自定义各项模型参数,直观地观察吸收截面的选取和校正、回波信号的计算和模拟以及气体浓度廓线的反演过程。该平台操作简单,易于调试,支持自主学习和拓展开发,有助于学生快速了解DR-DIAL系统,并逐步加深对其工作原理与应用的理解。 展开更多
关键词 差分吸收激光雷达 CO_(2)探测 教学仿真模拟平台 MATLAB
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滚切剪重载伺服缸新型支撑结构设计与优化
18
作者 杨小星 梁建国 +1 位作者 赵晓冬 马丽楠 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第5期279-285,289,共8页
以液压双边滚切剪的重要执行机构—卧式重载伺服缸作为研究对象。在伺服缸运动过程中,由于其采用卧式铰接安装,重心不断变化,缸体质量过大,因此在活塞杆与缸体之间产生较大的偏心摩擦力,对密封结构造成不可修复的损坏。基于此,本课题组... 以液压双边滚切剪的重要执行机构—卧式重载伺服缸作为研究对象。在伺服缸运动过程中,由于其采用卧式铰接安装,重心不断变化,缸体质量过大,因此在活塞杆与缸体之间产生较大的偏心摩擦力,对密封结构造成不可修复的损坏。基于此,本课题组设计了一种新型支撑结构,即用一个小液压缸支撑卧式重载伺服缸的底端,保证伺服缸缸体与活塞杆实时对中,从而最大限度地减小摩擦力。这里对该结构的支撑位置进行优化,以保证输出力最小,即可完成对重载伺服缸的支撑作用。根据卧式重载伺服缸的工作原理,运用MSC.ADAMS与MATLAB/Simulink进行联合仿真,并设计试验台架。根据试验结果,添加新型支撑结构后,伺服缸的摩擦力降低到1143N。当支撑液压缸位于579mm位置时,无杆腔压力为0.58MPa,输出力最小,可减少资源浪费64.4%。 展开更多
关键词 卧式重载伺服缸 理论力学分析 新型支撑结构 优化设计 MATLAB/SIMULINK MSC.ADAMS 联合仿真
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基于MATLAB的应急救援机器人工作装置运动学分析
19
作者 程潜 张大庆 +2 位作者 唐琦军 彭轩昂 阳松波 《农业装备与车辆工程》 2025年第1期96-102,共7页
为了拓展应急救援机器人的作业范围、提高作业灵活性,对团队研制的带有伸缩臂、最大伸缩量可达1.2 m的工作装置进行运动学建模与仿真。采用改进的Denavit-Hartenberg(D-H)参数法建立机械臂的运动学模型,结合几何法与解析法求解正逆运动... 为了拓展应急救援机器人的作业范围、提高作业灵活性,对团队研制的带有伸缩臂、最大伸缩量可达1.2 m的工作装置进行运动学建模与仿真。采用改进的Denavit-Hartenberg(D-H)参数法建立机械臂的运动学模型,结合几何法与解析法求解正逆运动学方程。通过MATLAB中的Robotics Toolbox进行仿真,探讨属具换装过程的轨迹规划,包括笛卡尔坐标空间路径规划和关节空间多项式轨迹规划,确保了机械臂在执行换装任务时各个关节的运动平滑无突变。对得出的各个关节的位移、速度、加速度曲线进行分析可知,经过规划后各个关节运动平滑且无突变,验证了运动学模型的准确性。分析增加伸缩臂后的工作装置作业包络图,相较于无伸缩臂的工作装置作业范围增加了85.15%,优于常规挖掘机的作业范围。结果可为机器人工作装置的运动规划及智能控制提供理论基础和技术支持。 展开更多
关键词 应急救援机器人 工作装置 运动学建模 轨迹规划 MATLAB仿真
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联合收割机脱粒滚筒智能调速控制方法研究
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作者 王琳 张亚伟 +3 位作者 王骞 张颖 张雪 刘晓夫 《拖拉机与农用运输车》 2025年第2期54-62,90,共10页
脱粒滚筒是联合收割机的关键作业部件之一,其转速直接影响联合收割机的脱粒性能、籽粒损失率和作业质量。为提高联合收割机的脱粒效率和质量,降低滚筒堵转风险,本文提出了一种基于遗传算法的PID控制算法,以实现脱粒滚筒转速的智能调控... 脱粒滚筒是联合收割机的关键作业部件之一,其转速直接影响联合收割机的脱粒性能、籽粒损失率和作业质量。为提高联合收割机的脱粒效率和质量,降低滚筒堵转风险,本文提出了一种基于遗传算法的PID控制算法,以实现脱粒滚筒转速的智能调控。本文通过分析联合收割机工作部件电液复合传动过程和工作机制,基于动力学原理和经典控制理论方法建立了工作部件的泵控液压马达调速控制系统,并构建了变负载条件下动态调整目标转速的脱粒滚筒智能调速模型,最后通过仿真和田间试验验证了模型的可行性和有效性。结果表明:基于遗传算法PID控制模型在转速大幅下降时的提升效果可以达到30%以上,较好得提升了脱粒滚筒泵控液压马达调速系统的稳定性,能够满足工程设计的要求,对提升联合收割机智能化作业具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 脱粒滚筒 机电液传动 智能调速 MATLAB/SIMULINK仿真
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