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高质量加工五次多项式速度规划算法研究
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作者 盖荣丽 杜晓燕 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第6期58-63,共6页
通过分析直线、指数、S曲线以及正弦函数几种常用的加减速算法,针对传统的速度规划算法存在的加工曲线不连续以及加工过程出现振荡、加工精度低等问题,提出适用于高质量加工的五次多项式速度规划算法,将整个加工过程分段,细化每一段的方... 通过分析直线、指数、S曲线以及正弦函数几种常用的加减速算法,针对传统的速度规划算法存在的加工曲线不连续以及加工过程出现振荡、加工精度低等问题,提出适用于高质量加工的五次多项式速度规划算法,将整个加工过程分段,细化每一段的方程,并介绍对于待定的NURBS曲线使用五次多项式速度规划算法进行插补的过程,针对快速插补和实时插补两个阶段进行优化。结尾根据仿真加工实验图像得出结论,该算法实现了加工过程中运动曲线的连续变化、柔性变化。并将加工精度控制在理想范围之内,适应于高质量的加工。 展开更多
关键词 多项式 插补算法 加工精度 加减速控制 连续速度 柔性加工
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基于五次多项式模型的自主车辆换道轨迹规划 被引量:22
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作者 闫尧 李春书 唐风敏 《机械设计》 CSCD 北大核心 2019年第8期42-47,共6页
针对自主车辆换道时对换道轨迹平稳性和效率性的要求,设计了一种基于五次多项式模型的换道轨迹规划方法。建立车辆的五次多项式换道轨迹模型,并为其增加调节参数。以换道轨迹的平均曲率最小和长度最短为目标设计目标函数,同时考虑换道... 针对自主车辆换道时对换道轨迹平稳性和效率性的要求,设计了一种基于五次多项式模型的换道轨迹规划方法。建立车辆的五次多项式换道轨迹模型,并为其增加调节参数。以换道轨迹的平均曲率最小和长度最短为目标设计目标函数,同时考虑换道过程中的舒适性和平稳性,以车辆的横向速度、横向加速度和横摆角速度为约束条件,最后采用序列二次规划算法对参数进行优化求解。对换道轨迹进行跟踪仿真试验,仿真结果证明,轨迹规划的结果满足实际状况下的车辆换道要求,验证了换道轨迹的合理性。 展开更多
关键词 自主车辆 换道轨迹 多项式 序列二规划
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基于五次多项式的码垛机器人轨迹规划 被引量:28
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作者 孙玥 魏欣 《包装工程》 CAS 北大核心 2017年第21期159-163,共5页
目的为了实现多轴码垛机器人速度和加速度变化曲线光滑、稳定,简化轨迹规划算法。方法介绍码垛机器人结构,并在码垛机器人结构基础上对码垛机器人运动进行分析,在关节空间下提出一种五次多项式插值的码垛机器人轨迹规划方法,利用五次函... 目的为了实现多轴码垛机器人速度和加速度变化曲线光滑、稳定,简化轨迹规划算法。方法介绍码垛机器人结构,并在码垛机器人结构基础上对码垛机器人运动进行分析,在关节空间下提出一种五次多项式插值的码垛机器人轨迹规划方法,利用五次函数对码垛机器人各个关节速度和加速度进行拟合插值。结果仿真结果表明,五次多项式轨迹规划方法拟合曲线更加光滑,同时保证速度和加速度无突变,保证了码垛机器人运动过程更加平稳。结论该轨迹规划方法能够保证码垛机器人按照预定的轨迹实现速度和加速度的平滑过渡,提升了码垛机器人运动精度。 展开更多
关键词 码垛机器人 速度和加速度 轨迹规划 多项式插值 仿真
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基于五次多项式的智能车辆轨迹规划 被引量:10
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作者 李胜琴 丁雪梅 《江苏大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第4期392-398,共7页
针对智能车辆换道轨迹中存在的侧向加速度过大或轨迹曲率不连续的问题,在对传统车辆换道模型进行比较分析的基础上,提出基于五次多项式换道模型的轨迹规划方法.基于换道轨迹安全性和效率性的要求,以车辆换道时的侧向加速度、换道时间和... 针对智能车辆换道轨迹中存在的侧向加速度过大或轨迹曲率不连续的问题,在对传统车辆换道模型进行比较分析的基础上,提出基于五次多项式换道模型的轨迹规划方法.基于换道轨迹安全性和效率性的要求,以车辆换道时的侧向加速度、换道时间和车辆横摆角速度为优化变量,设计目标函数.通过求解目标函数得到最优换道时间,进而得到最优换道轨迹.对等速偏移+正弦函数换道模型和五次多项式换道模型进行仿真对比.结果表明:利用五次多项式换道模型的轨迹规划方法,当路面附着系数为0.2时,侧向加速度最大值为0.45 m/s^(2),轨迹的曲率最大值为2.02×10^(-3)m^(-1);路面附着系数为0.6时,侧向加速度最大值为0.70 m/s^(2),轨迹的曲率最大值为1.12×10^(-3)m^(-1);路面附着系数为0.8时,侧向加速度最大值为0.81 m/s^(2),轨迹的曲率最大值为0.90×10^(-3)m^(-1),均小于等速偏移+正弦函数换道模型轨迹曲线的侧向加速度和曲率,验证了该模型的有效性. 展开更多
关键词 智能车辆 轨迹规划 换道模型 多项式 仿真试验
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一类五次多项式系统无穷远点的中心条件与赤道极限环分支
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作者 张齐 李建平 《湖南农业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期117-121,共5页
研究一类五次多项式系统无穷远点的中心条件与赤道极限环分支.用一同胚变换将无穷远点转变成原点(初等奇点).用计算机代数系统Mathematica计算了这个多项式系统无穷远点的前55个奇点量,并由此得到了无穷远点的中心条件.通过参数的微小扰... 研究一类五次多项式系统无穷远点的中心条件与赤道极限环分支.用一同胚变换将无穷远点转变成原点(初等奇点).用计算机代数系统Mathematica计算了这个多项式系统无穷远点的前55个奇点量,并由此得到了无穷远点的中心条件.通过参数的微小扰动,首次给出了一个在无穷远点有9个极限环的五次多项式系统的实例. 展开更多
关键词 多项式系统 无穷远点 中心条件 极限环分支 同胚变换 原点
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四阶抛物型方程基于子域精细积分方法的五次非多项式样条解
6
作者 林丽烽 《福建农林大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2010年第4期444-448,共5页
基于子域精细积分理论,利用五次非多项式样条函数关系式,给出了一个求解四阶抛物型方程周期初值的含参数α>0的无条件稳定的差分格式.该格式为2层十点的隐格式.随后通过稳定性分析和误差分析,从理论上说明该格式是无条件稳定的,其局... 基于子域精细积分理论,利用五次非多项式样条函数关系式,给出了一个求解四阶抛物型方程周期初值的含参数α>0的无条件稳定的差分格式.该格式为2层十点的隐格式.随后通过稳定性分析和误差分析,从理论上说明该格式是无条件稳定的,其局部截断误差为O(α(Δt)+(Δt)2+(Δx)6),其中Δt、Δx分别为时间步长和空间步长.结果表明,本文构造的格式是有效且实用的. 展开更多
关键词 四阶抛物型方程 子域精细积分 多项式样条 稳定性分析 误差分析
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五次多项式优化的平行泊车路径规划 被引量:6
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作者 胡勤明 王金刚 张小俊 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2022年第14期291-298,共8页
针对目前自动泊车路径规划普遍存在的曲率突变问题,提出了一种五次多项式优化的平行泊车路径规划方法。五次多项式曲线由约束条件建立的方程组求解得出,并对路径的曲率突变处进行过渡优化。为简化计算,引入“虚圆半径”的概念,以“虚圆... 针对目前自动泊车路径规划普遍存在的曲率突变问题,提出了一种五次多项式优化的平行泊车路径规划方法。五次多项式曲线由约束条件建立的方程组求解得出,并对路径的曲率突变处进行过渡优化。为简化计算,引入“虚圆半径”的概念,以“虚圆半径”作为最小转弯半径,并按照“圆弧-直线-圆弧”平行泊车路径规划的方法进行求解,由此得出优化的平行泊车路径。仿真结果表明,五次多项式优化的平行泊车路径规划方法能够规划出曲率连续、满足避障约束和车辆运动学约束的优化路径,提高了路径跟踪的效果,保证车辆安全完成泊车。 展开更多
关键词 平行泊车 路径规划 多项式 路径跟踪
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矩形截面梁受五次多项式作用的应力函数解答 被引量:4
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作者 张亚如 刘文 白象忠 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2013年第10期1385-1388,共4页
针对矩形截面悬臂梁受任意五次多项式分布载荷作用的情况,采用逆解法,构造一个既满足双调和方程,又满足边界条件的应力函数,并且运用此应力函数求解出了该情况下的各应力分量.此外,将该理论应用于一个工程实例中,理论计算与实验结果比... 针对矩形截面悬臂梁受任意五次多项式分布载荷作用的情况,采用逆解法,构造一个既满足双调和方程,又满足边界条件的应力函数,并且运用此应力函数求解出了该情况下的各应力分量.此外,将该理论应用于一个工程实例中,理论计算与实验结果比较吻合.克服了矩形截面悬臂梁受五次多项式分布载荷作用时选取应力函数的盲目性,为选取矩形截面悬臂梁在更复杂载荷下的应力函数奠定了基础. 展开更多
关键词 矩形截面悬臂梁 逆解法 应力函数 应力分量 双调和方程 边界条件 多项式 分布载荷
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基于五次速度曲线的高柔性加减速前看算法 被引量:4
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作者 宁培志 毕庆贞 +1 位作者 王宇晗 石璟 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第4期15-18,共4页
为了减小机床振动,提高连续小线段加工速度,提出了一种基于S型加减速的前看插补算法。采用五次多项式速度曲线,可以实现加速度和跃度的连续变化。首先根据NC代码的目标进给速度、机床动力性能和微段几何特征预求速度约束,然后反向扫描... 为了减小机床振动,提高连续小线段加工速度,提出了一种基于S型加减速的前看插补算法。采用五次多项式速度曲线,可以实现加速度和跃度的连续变化。首先根据NC代码的目标进给速度、机床动力性能和微段几何特征预求速度约束,然后反向扫描求解满足减速要求的速度约束,最后根据线段长度规划出约束之下的速度曲线,发送至位控模块进行实时运动控制。集成到三轴数控试验平台上试验,算法运行稳定,大大提高衔接速度,仿真结果表明加工时间比传统插补算法缩短了77.31%。 展开更多
关键词 多项式 速度规划 高柔性加减速
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基于五次多项式插值的大惯量弱刚性回转系统的启动速度控制 被引量:2
10
作者 陈爱波 陈五一 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2016年第2期105-107,111,共4页
用于支撑大型目标进行360°方位电磁测试的回转支撑系统具有大惯量弱刚性的特点,为满足系统在较短时间内由静止加速到测试转速0.1°/s所引起的待测目标的转速超调量不大于0.001°/s,提出利用单段五次多项式对整个加速过程... 用于支撑大型目标进行360°方位电磁测试的回转支撑系统具有大惯量弱刚性的特点,为满足系统在较短时间内由静止加速到测试转速0.1°/s所引起的待测目标的转速超调量不大于0.001°/s,提出利用单段五次多项式对整个加速过程进行速度插值的控制算法,不仅保证速度和加速度全过程连续可导,而且加加速度始终连续变化。与S形加减速控制算法相比,该算法更加简便且使系统具有更高的柔性,通过利用ADAMS对回转支撑系统进行刚柔耦合动力学仿真验证了该算法的优越性。 展开更多
关键词 多项式 大惯量弱刚性 速度控制
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基于五次多项式的四足机器人轨迹规划 被引量:4
11
作者 田俊 郏云涛 刘铭 《农业装备与车辆工程》 2021年第3期140-143,共4页
为达到四足机器人在地面上稳定、连续行走,不出现打滑、侧翻等现象的目的,提出一种基于walk静步态的五次多项式足端轨迹规划方法。首先利用D-H坐标法推导四足机器人单腿的运动学方程,由运动学逆解得到四足机器人足端轨迹和关节角之间的... 为达到四足机器人在地面上稳定、连续行走,不出现打滑、侧翻等现象的目的,提出一种基于walk静步态的五次多项式足端轨迹规划方法。首先利用D-H坐标法推导四足机器人单腿的运动学方程,由运动学逆解得到四足机器人足端轨迹和关节角之间的关系。将水平和竖直方向的约束方程代入五次多项式,分别求出支撑相和摆动相的足端轨迹方程。最后通过将轨迹方程代入MATLAB和ADAMS中进行仿真验证,实验结果验证了该轨迹规划方法的正确性。 展开更多
关键词 多项式 四足机器人 轨迹规划
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基于近红外高光谱成像技术南疆冬枣DOLP五次多项式拟合模型研究
12
作者 王玉婷 索玉婷 +1 位作者 王长旭 罗华平 《新疆农机化》 2021年第6期22-24,共3页
利用高光谱相机采集冬枣图谱信息对其进行Dolp(Degree of Linear Polarizationg)处理,通过对数分析发现DOLP与相位角密切相关,本试验在探测器方位角分别为0°、30°、45°扫描时,实验架最左侧一排红枣的相位角分别为:45.7&#... 利用高光谱相机采集冬枣图谱信息对其进行Dolp(Degree of Linear Polarizationg)处理,通过对数分析发现DOLP与相位角密切相关,本试验在探测器方位角分别为0°、30°、45°扫描时,实验架最左侧一排红枣的相位角分别为:45.7°、66.5°、72.58°,实验架最右边一排红枣的相位角分别为:73.44°、90.36°、94.77°,白板左侧一排红枣的相位角分别为:52.2°、75.48°、88.33°,白板右侧一排红枣的相位角分别为:65.38°、87.86°、90.64°。从12个相位角的南疆冬枣数据中任选9个,但三次扫描所对应的相位角中各留一个用来预测,后利用Matlab对Dolp进行五次多项式拟合。由于长波部分时Dolp值较高,数值变化更明显,所以从全波段中选三个长波1300 nm、1400 nm、1500 nm进行分段预测,由拟合试验结果可知,相位角为52.2°、75.48°、88.33°时,南疆冬枣Dolp分量的误差分别为:6.38%、2.61%、2.81%。进而可以反演2π空间内的南疆冬枣任意入射角和探测角的Dolp值,本文为今后解决相位角对南疆近地面红枣品质遥感检测奠定了基础。 展开更多
关键词 近红外高光谱技术 Dolp 多项式拟合 相位角
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一类五次系统赤道环的稳定性与极限环分枝 被引量:11
13
作者 刘一戎 赵梅春 《数学年刊(A辑)》 CSCD 北大核心 2002年第1期75-78,共4页
本文解决了一类五次系统赤道环的稳定性与极限环分枝问题,所得的结论与二次系统的若干结论形 成有趣的对比.
关键词 系统 赤道环 稳定性 分枝 极限环 多项式微分自治系统 平面系统
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五次插值样条在NC过程链中的应用研究 被引量:2
14
作者 田锡天 杨海成 Fichtner 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第S1期75-77,共3页
对几种五次样条插值算法的性质及其在 NC铣削轨迹处理、CNC技术及逆向工程中的可使用性进行了研究 ,并讨论了曲线参数化方法。
关键词 样条插值 曲线拟合 数控铣削
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基于五次Hermite插值的移动机器人路径规划方法研究 被引量:1
15
作者 朱从民 黄玉美 史恩秀 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2009年第1期45-48,共4页
根据五次Hermite插值所得的曲线具有曲率连续的特点,提出了基于五次Hermite插值的移动机器人路径规划新方法,并应用该方法对前轮驱动兼操舵式移动机器人进行路径规划。实验结果表明,所提出的移动机器人路径规划方法不但可满足移动机器... 根据五次Hermite插值所得的曲线具有曲率连续的特点,提出了基于五次Hermite插值的移动机器人路径规划新方法,并应用该方法对前轮驱动兼操舵式移动机器人进行路径规划。实验结果表明,所提出的移动机器人路径规划方法不但可满足移动机器人在目标点时的姿态要求,而且可使前轮驱动兼操舵式移动机器人的操舵角连续变化,有利于移动机器人跟踪规划路径。 展开更多
关键词 HERMITE多项式 Hermite插值 轮式移动机器人 路径规划
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基于多项式的S曲线加减速运动控制算法构建 被引量:15
16
作者 高伟强 江小成 +2 位作者 刘汝发 高子谋 刘建群 《机床与液压》 北大核心 2019年第4期124-128,共5页
加减速运动控制算法性能直接影响数控机床、机器人等控制系统的运动效率、运动精度和运动的平稳性。提出由目标需求构建S形曲线的思路,并针对常见的七段、五段S形曲线加减速控制算法存在的问题,构建一种以五次多项式为基础的三段S形曲... 加减速运动控制算法性能直接影响数控机床、机器人等控制系统的运动效率、运动精度和运动的平稳性。提出由目标需求构建S形曲线的思路,并针对常见的七段、五段S形曲线加减速控制算法存在的问题,构建一种以五次多项式为基础的三段S形曲线加减速控制算法。该运动控制算法简化了传统S形加减速控制算法,其加速度、速度、位移曲线连续可导,运动平稳、无冲击,加速、减速运动效率高。通过MATLAB仿真和螺孔阵列加工试验证明,该算法比传统S形加减速控制算法在加速、减速过程具有更高的运动效率和平稳性。 展开更多
关键词 加减速控制 S形曲线 多项式 运动控制
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多项式曲线类二齿差活齿传动齿形设计及活齿动态响应分析
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作者 宜亚丽 刘朋朋 安子军 《机械设计》 CSCD 北大核心 2016年第4期7-11,共5页
提出了五次多项式曲线类齿形设计方法,实现了二齿差纯滚动活齿等速共轭传动。建立复直角坐标系,依据凸轮廓线设计基本原理,建立五次多项式类齿形曲线方程,设计激波器廓线。基于转速变换和包络原理,推导出中心轮齿廓方程,并确立中心轮避... 提出了五次多项式曲线类齿形设计方法,实现了二齿差纯滚动活齿等速共轭传动。建立复直角坐标系,依据凸轮廓线设计基本原理,建立五次多项式类齿形曲线方程,设计激波器廓线。基于转速变换和包络原理,推导出中心轮齿廓方程,并确立中心轮避免齿形干涉的设计条件,对中心轮齿顶凸齿形段最小曲率半径的影响参数进行分析,得到中心轮齿形曲率半径的变化规律。对所设计的活齿传动进行动态响应分析,建立动态响应分析方程,求解出活齿位移、速度、加速度响应,并给出活齿加速度响应谱。研究表明,高次多项式类二齿差纯滚动活齿传动齿形设计方法简单,动态响应快速、平稳。 展开更多
关键词 纯滚动活齿 二齿差 多项式 齿形方程 齿形分析 动态响应分析
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内曲线液压马达定子曲线设计与动力学建模 被引量:2
18
作者 虞威 汪涛 谢重阳 《液压与气动》 北大核心 2024年第6期91-101,共11页
定子是内曲线液压马达关键零件之一,其曲线形状对液压马达的性能和使用寿命具有重要影响。针对等加速型内曲线液压马达在运行过程中存在冲击较大的问题,提出一种基于五次多项式运动规律的定子曲线设计方法。通过对液压马达功能模块的受... 定子是内曲线液压马达关键零件之一,其曲线形状对液压马达的性能和使用寿命具有重要影响。针对等加速型内曲线液压马达在运行过程中存在冲击较大的问题,提出一种基于五次多项式运动规律的定子曲线设计方法。通过对液压马达功能模块的受力分析,建立液压马达输出扭矩与零速区段幅角的量化关系,并在此基础上对零速区幅角进行了优化,结果表明,当零速区段幅角为0.5°时,定子曲线扭矩脉动率最小;进一步建立考虑定子磨损的液压马达动力学模型,并采用数值计算方法对该模型进行仿真求解;最后,通过实验方法研究不同转速下液压马达的振动响应,验证了理论模型的正确性。 展开更多
关键词 曲线液压马达 定子曲线 多项式 动力学建模 振动与冲击
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基于改进模拟退火遗传算法的机械臂轨迹优化 被引量:1
19
作者 徐强 徐坚磊 +3 位作者 胡燕海 陈海辉 张行 邢兆辉 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第2期404-412,共9页
为了优化机械臂的工作轨迹,提出了一种改进模拟退火遗传算法。综合考虑机械臂的作业要求及性能特点,利用五次多项式插值的方法在关节空间内规划出一条平滑的运动轨迹。通过罚函数法处理不满足约束条件的个体,动态线性标定法对适应度函... 为了优化机械臂的工作轨迹,提出了一种改进模拟退火遗传算法。综合考虑机械臂的作业要求及性能特点,利用五次多项式插值的方法在关节空间内规划出一条平滑的运动轨迹。通过罚函数法处理不满足约束条件的个体,动态线性标定法对适应度函数进行重新标定。设置一种交叉概率和变异概率自适应调节机制改进遗传算法,并引入模拟退火算法的退火思想,有效避免了算法陷入局部最优。仿真结果表明:改进模拟退火遗传算法优化后的轨迹相比传统遗传算法有效缩短了机械臂的运动时间,进而提高了机械臂的工作效率。 展开更多
关键词 机械臂 多项式插值 模拟退火遗传算法 轨迹优化 罚函数法
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丝印机滚筒停回转机构共轭凸轮轮廓曲线设计 被引量:2
20
作者 刘雪梅 杨刚文 李爱平 《机械设计》 CSCD 北大核心 2009年第6期49-52,共4页
凸轮机构作为一种重要的驱动和控制机构,在印刷机械中应用广泛。依据丝印机滚筒停回转传动机构的工作原理及印刷精度和速度的要求,建立了共轭凸轮反求设计和五次多项式运动规律的数学模型。应用Matlab软件计算出共轭凸轮理论轮廓曲线上... 凸轮机构作为一种重要的驱动和控制机构,在印刷机械中应用广泛。依据丝印机滚筒停回转传动机构的工作原理及印刷精度和速度的要求,建立了共轭凸轮反求设计和五次多项式运动规律的数学模型。应用Matlab软件计算出共轭凸轮理论轮廓曲线上各个点的坐标,应用AutoCAD的样条曲线绘制了共轭凸轮的轮廓曲线,减少了设计人员的工作量,提高了凸轮轮廓曲线的精度。 展开更多
关键词 共轭凸轮 停回转机构 多项式 MATLAB
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