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单目视觉定位与UWB技术融合的育苗温室移动平台定位方法研究
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作者 张岳阳 王宇珂 +3 位作者 吕宝轩 周林凡 甄军全 王东 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期146-156,共11页
【目的】研究一种单目视觉定位与超宽带(ultra wide band,UWB)技术融合的育苗温室移动平台定位方法,为育苗温室移动作业平台的高精度定位提供技术支持。【方法】首先定义一种可用于单目视觉定位的视觉信标编码规则,并制作一套视觉信标;... 【目的】研究一种单目视觉定位与超宽带(ultra wide band,UWB)技术融合的育苗温室移动平台定位方法,为育苗温室移动作业平台的高精度定位提供技术支持。【方法】首先定义一种可用于单目视觉定位的视觉信标编码规则,并制作一套视觉信标;然后依据测定视觉信标2个顶点的像素距离以及相机像平面与视觉信标之间的实际距离,使用非线性最小二乘法拟合单目视觉测距函数,在此基础上构建二维定位模型;之后采用联邦卡尔曼滤波算法将单目视觉定位与UWB技术融合,构建育苗温室移动平台定位系统,并对该定位系统的性能进行了测试。【结果】对视觉信标中2个顶点的像素距离以及相机像平面与视觉信标之间的实际距离进行拟合,得到的测距函数拟合度为0.999;随机选取8个位置对测距函数进行验证,结果表明,最大测距绝对误差为6.8 cm,平均测距绝对误差为3.3 cm,信标与相机之间的距离越远,测距误差越大。选取15个位置进行的静态定位试验表明,最大绝对误差为10.5 cm,最小绝对误差为4.6 cm,平均绝对误差为6.5 cm。单目视觉定位与UWB技术融合后,定位系统平均漂移绝对误差从融合前的6.2 cm降低至3.0 cm,降低了51.6%。【结论】基于单目视觉定位与UWB技术融合的定位方法明显提高了育苗温室移动平台的定位精度,可将该技术应用于温室设施农业机器人的开发。 展开更多
关键词 育苗温室 移动平台定位 单目视觉 超宽带 视觉信标
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基于高精度景象匹配的SAR平台定位方法 被引量:8
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作者 陈圣义 刘晓春 +2 位作者 滕锡超 李晓雪 雷志辉 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期121-126,共6页
提出一种利用SAR图像与光学基准图高精度匹配实现SAR平台定位的方法。利用成像中间时刻SAR平台与SAR图像中心线上物点在水平面的投影共线的特性,在图像中心线上均匀选取若干点作为匹配点,并与光学基准图进行高精度景象匹配获取它们的物... 提出一种利用SAR图像与光学基准图高精度匹配实现SAR平台定位的方法。利用成像中间时刻SAR平台与SAR图像中心线上物点在水平面的投影共线的特性,在图像中心线上均匀选取若干点作为匹配点,并与光学基准图进行高精度景象匹配获取它们的物点坐标;根据这些物点坐标估计出图像中心线在当地水平面投影的直线方程;利用直线信息和斜距高度信息计算SAR平台在水平面上的投影点位置,进而计算得到成像中间时刻SAR平台的空间位置。为了进一步提高匹配精度,分别提出对正侧视和斜视SAR图像匹配区域进行几何粗校正的方法。还分析了不同误差因素对平台定位精度的影响,并给出精度估计公式。仿真和实际图像实验结果表明,方法正确可行,具有较高的定位精度,具备工程实用价值。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 平台定位 景象匹配 直线拟合 误差传递
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结合景象匹配与惯导信息的SAR平台定位方法 被引量:6
3
作者 陈圣义 刘晓春 +2 位作者 雷志辉 于起峰 崔文 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期105-109,共5页
利用高度传感器提供高度信息,结合高精度异源图像匹配技术与惯导系统漂移修正方法实现SAR平台定位。根据成像中间时刻SAR平台与SAR图像中心线上物点在水平面的投影共线的特性,在单帧图像中心线上均匀选取若干点与光学基准图进行高精度... 利用高度传感器提供高度信息,结合高精度异源图像匹配技术与惯导系统漂移修正方法实现SAR平台定位。根据成像中间时刻SAR平台与SAR图像中心线上物点在水平面的投影共线的特性,在单帧图像中心线上均匀选取若干点与光学基准图进行高精度景象匹配;计算平台在水平面上投影位置,并利用高度信息确定其空间位置;使用序列图像定位结果估计惯导系统漂移参数,对惯导系统输出的位置数据进行修正,实现高精度的SAR平台定位。对各误差因素的影响进行分析,推导了精度估计公式。仿真和实际序列图像实验结果表明,方法正确可行,具有较高的平台定位精度,具备一定工程实用价值。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 平台定位 景象匹配 惯导漂移 误差传递
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高精度景象匹配下的高速SAR平台定位和测速 被引量:4
4
作者 李亚超 吕孝雷 +1 位作者 王虹现 保铮 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期1851-1855,共5页
针对目前惯导精度较低,不能精确地对高速SAR平台进行定位的问题,提出了一种基于数字地图高精度配准后再对高速SAR平台进行定位的方法。该方法通过得到SAR图像中所匹配点目标的位置信息来确定高速SAR平台的瞬时位置,将提高高速SAR平台的... 针对目前惯导精度较低,不能精确地对高速SAR平台进行定位的问题,提出了一种基于数字地图高精度配准后再对高速SAR平台进行定位的方法。该方法通过得到SAR图像中所匹配点目标的位置信息来确定高速SAR平台的瞬时位置,将提高高速SAR平台的定位精度,其定位精度可在2-3 m之内。同时,还利用回波数据的多普勒信息对高速SAR平台瞬时测速的可行性进行了分析。最后,通过仿真实验证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 SAR平台定位 高精度配准 测速
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基于最小二乘支持向量机的SAR平台定位 被引量:2
5
作者 程华 陆微微 田金文 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期489-494,共6页
将SAR平台定位分解为粗略定位和精确定位两个阶段。首先,在SAR正侧视成像的条件下,利用某个方位门内的所有控制点,采用非线性最小二乘平差粗略估计出SAR平台在该方位时刻的空间位置,并从理论上推导了控制点的误差协方差矩阵到SAR平台定... 将SAR平台定位分解为粗略定位和精确定位两个阶段。首先,在SAR正侧视成像的条件下,利用某个方位门内的所有控制点,采用非线性最小二乘平差粗略估计出SAR平台在该方位时刻的空间位置,并从理论上推导了控制点的误差协方差矩阵到SAR平台定位的误差协方差矩阵的传递规律。其次,利用各个方位时刻粗略估计的SAR平台位置,采用最小二乘支持向量回归机精确估计SAR平台的运动方程,从而精确估计SAR平台在某个时刻的空间位置。仿真试验表明,本文提出的方法能够精确地反演出SAR平台的空间位置。 展开更多
关键词 SAR 平台定位 最小二乘支持向量机 曲线拟合 误差传递
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基于改进多平台定位原理的变压器局放超声定位研究 被引量:2
6
作者 李燕青 魏方园 王飞龙 《电测与仪表》 北大核心 2014年第6期45-49,共5页
针对传统的变压器局放定位方法误差大的问题,提出了基于改进多平台定位原理的定位方法。测向线在定位计算中的权重值与测向平台和局放源之间的距离成反比,建立空间某一点到各条测向线距离与权重值乘积之和的函数,函数最小值对应的点即... 针对传统的变压器局放定位方法误差大的问题,提出了基于改进多平台定位原理的定位方法。测向线在定位计算中的权重值与测向平台和局放源之间的距离成反比,建立空间某一点到各条测向线距离与权重值乘积之和的函数,函数最小值对应的点即为局放源的空间位置。通过模拟实验测得阵列中不同传感器接收到的超声信号峰值的平均值随局放源与测向平台之间距离的变化曲线,在求得超声信号峰值平均值的前提下,根据对应的变化曲线即可求得测向平台与局放源之间的距离,在此基础上采用改进多平台定位方法即可求得局放源的空间坐标。 展开更多
关键词 局放源定位 改进多平台定位原理 权重值 峰值平均值 定位误差
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短视频行业的平台定位模型研究——以抖音、快手为例 被引量:24
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作者 周迪 董雪峰 +2 位作者 吴悠然 尤毓姝 戎珂 《研究与发展管理》 CSSCI 北大核心 2019年第5期37-50,159,共14页
近年来,随着移动终端的普及和网络发展,基于流量变现盈利的短视频行业蓬勃发展。本文基于双边市场理论,根据短视频行业基于提供服务偏好的横向差异化和基于提供内容丰富度的纵向差异化,在非定价竞争情形下构建平台定位模型并对其进行了... 近年来,随着移动终端的普及和网络发展,基于流量变现盈利的短视频行业蓬勃发展。本文基于双边市场理论,根据短视频行业基于提供服务偏好的横向差异化和基于提供内容丰富度的纵向差异化,在非定价竞争情形下构建平台定位模型并对其进行了均衡分析。模型结果表明,无论是垄断平台、单平台栖居的竞争平台还是多平台栖居的竞争平台,短视频行业的平台在提供服务的偏好定位和内容丰富度定位上均会趋于一致。其中,平台提供服务的偏好定位于线性市场的中央,而内容的丰富度则保证平台正好可以覆盖整个市场。最后,本文使用抖音和快手两大平台进行案例分析,验证了模型结论。 展开更多
关键词 短视频行业 平台定位战略 流量变现
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基于LS-dyna的平台定位系统结构强度数值计算方法 被引量:1
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作者 严波 董海防 +3 位作者 朱刚 袁威 李剑 尧白莲 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第19期129-133,共5页
浮动堆平台采用小堆型式用于海上发电,为采油平台等海上设施提供电力能源和热水资源,其定位系统能保证浮动平台抵御风浪流的恶劣海况从而稳定的漂浮于海上。结合浮动平台运动特点,分析定位系统固有特性,提出一种以水动力计算得到船体位... 浮动堆平台采用小堆型式用于海上发电,为采油平台等海上设施提供电力能源和热水资源,其定位系统能保证浮动平台抵御风浪流的恶劣海况从而稳定的漂浮于海上。结合浮动平台运动特点,分析定位系统固有特性,提出一种以水动力计算得到船体位移,基于LS-dyna显示动力学建立整体刚柔耦合模型的分析方法。以船体位移作为输入对结构进行动力学耦合计算,分析各系统模块、运动副受力,得到关键部位和运动副的应力时程曲线以及关键节点的位移时程曲线,并给出各运动副最大受力时的运动姿态的计算方法,为工程应用提供了参考。 展开更多
关键词 平台定位系统 动力学 数值计算 强度
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杠杆-复桥式3D压电微定位平台设计与分析
9
作者 金俊杰 王硕 +3 位作者 孙凤 郝岩松 徐方超 张晓友 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第2期214-222,共9页
【目的】针对目前微定位平台体积大、小行程的问题,提出了一种基于杠杆-复桥式的新型位移放大机构,设计了可实现大行程运动的三自由度压电微定位平台。【方法】首先,提出压电微定位平台的结构并分析其工作原理:压电驱动器产生初始位移,... 【目的】针对目前微定位平台体积大、小行程的问题,提出了一种基于杠杆-复桥式的新型位移放大机构,设计了可实现大行程运动的三自由度压电微定位平台。【方法】首先,提出压电微定位平台的结构并分析其工作原理:压电驱动器产生初始位移,该位移先被复桥结构放大,再通过杠杆机构进行二次放大,将最终放大的位移输出到动平台。其次,设计并优化杠杆位移放大机构和复桥位移放大机构,根据静力学、材料力学和弹性力学理论建立杠杆位移放大机构和复桥位移放大机构的刚度模型和位移放大比数学模型。根据理论模型对杠杆位移放大器和复桥位移放大器的尺寸进行优化,优化后的总体放大倍数为20.6。再次,对柔性铰链进行结构优化,针对4种典型的切口形状进行有限元仿真研究,在分析4种柔性铰链输出位移与输入力的关系后确定采用直梁型柔性铰链。对整体压电驱动微定位平台进行有限元仿真,分析压电陶瓷制动器变形放大后的位移输出性能和绕x轴、y轴的转动输出性能。最后,对所设计的压电驱动微定位平台进行输出测试,并对位移放大器的z轴方向位移输出性能和绕x轴、y轴的转动输出性能进行实验验证。【结果】有限元仿真结果显示,压电驱动微定位平台的动平台在z轴方向的输出位移最大约为740μm,仿真放大倍数为15,绕x轴、y轴的最大输出转动角度分别为0.83°和0.86°。压电驱动微定位平台的输出测试结果显示升压曲线与降压曲线不重合,具有迟滞现象,z方向的最大输出位移为706μm,当电压为30 V时,迟滞位移最大为65μm。绕x轴方向最大输出角度为0.8°,绕y轴方向最大输出角度为0.79°。当电压为30 V时,绕x轴方向迟滞角度最大为0.062°;当加载电压为45 V时,绕y轴方向迟滞角度最大为0.047°。与仿真结果对比,沿z轴方向移动以及绕x轴和y轴方向旋转的最大误差分别为34μm、0.03°和0.07°,其对应的最大相对误差分别为4.6%、3.6%和8.1%。【结论】基于杠杆-复桥式新型位移放大机构的压电微定位平台能有效解决压电陶瓷输出位移小的问题,实现了大行程运动。 展开更多
关键词 定位平台 小行程 三自由度 柔性铰链 杠杆机构 复桥机构 有限元 最大误差
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基于压电陶瓷驱动的二维精密定位平台设计及分析
10
作者 杜健 祝锡晶 李婧 《工程设计学报》 北大核心 2025年第2期199-207,共9页
为解决柔性精密定位平台位移放大倍数小、输出刚度低以及运动耦合位移过高的问题,提出了一种基于压电陶瓷驱动的二维精密定位平台。首先,利用模块法、弹性梁理论及柔度矩阵法对精密定位平台进行了静力学建模,并利用拉格朗日方程对其进... 为解决柔性精密定位平台位移放大倍数小、输出刚度低以及运动耦合位移过高的问题,提出了一种基于压电陶瓷驱动的二维精密定位平台。首先,利用模块法、弹性梁理论及柔度矩阵法对精密定位平台进行了静力学建模,并利用拉格朗日方程对其进行了动力学建模。然后,采用ANSYS Workbench软件对精密定位平台的位移放大倍数、输出刚度、耦合位移和固有频率进行了有限元仿真。最后,通过搭建精密定位平台实验装置来测试其性能参数,并与有限元仿真结果和理论计算结果进行了对比分析。仿真与实验结果验证了精密定位平台静力学模型及动力学模型的准确性,表明所设计的精密定位平台具有位移放大倍数大、输出刚度高及解耦性能强的优点。研究结果为柔性精密定位平台实现大行程位移输出和良好的解耦能力提供了一定的理论指导。 展开更多
关键词 精密定位平台 有限元仿真 固有频率 输出刚度
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空间六支链柔顺并联纳米定位平台设计与测试
11
作者 王瑞洲 向彬彬 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第4期743-750,845,846,共10页
作为微纳操作、精密测量与微机电系统领域核心部件,纳米定位平台是微纳技术与精密机械领域的研究热点。笔者提出基于6-RRRR柔顺并联机构的空间六支链纳米定位平台,由6支压电促动器驱动,经6条柔顺并联支链传动,末端执行器具备纳米级精度... 作为微纳操作、精密测量与微机电系统领域核心部件,纳米定位平台是微纳技术与精密机械领域的研究热点。笔者提出基于6-RRRR柔顺并联机构的空间六支链纳米定位平台,由6支压电促动器驱动,经6条柔顺并联支链传动,末端执行器具备纳米级精度的运动生成能力。首先,设计平台机构构型、压电驱动、实时测量与闭环反馈方案,实现纳米级精度的位移生成、传递、测量与控制;其次,推导平台在平面内外的雅克比矩阵,引入4项位移损失因子予以修正,建立高精度的运动学模型;最后,加工平台样机并设计刚度测试、工作空间与轨迹追踪实验,测试平台性能指标,验证平台雅克比矩阵的计算精度。结果表明:笔者所设计的纳米定位平台具有刚度高、转角大与定位精度优异等特性,经4项位移损失因子修正的运动学模型精度较高。 展开更多
关键词 柔顺并联机构 六支链机构 纳米定位平台 压电驱动
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压电驱动纳米定位平台跟踪误差估计前馈补偿控制
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作者 董宥驿 蒋旭 +2 位作者 曾创佳 张合庆 赖磊捷 《压电与声光》 北大核心 2025年第3期561-566,共6页
压电驱动纳米定位平台存在低阻尼谐振及相位滞后等问题,对平台的定位稳定性和轨迹跟踪精度有严重影响。针对该问题,首先设计了包含陷波滤波器和PI控制的高性能反馈控制器来有效抑制平台低阻尼谐振模态。其次,在上述反馈控制基础上设计... 压电驱动纳米定位平台存在低阻尼谐振及相位滞后等问题,对平台的定位稳定性和轨迹跟踪精度有严重影响。针对该问题,首先设计了包含陷波滤波器和PI控制的高性能反馈控制器来有效抑制平台低阻尼谐振模态。其次,在上述反馈控制基础上设计了跟踪误差估计前馈补偿控制方法,利用反馈系统的灵敏度函数来估计跟踪误差,并将其加入参考信号中作为前馈补偿,进一步减少平台轨迹跟踪时的相位滞后。最后利用所设计的反馈控制器和跟踪误差估计前馈补偿控制器,对压电驱动纳米定位平台进行了多种轨迹信号的跟踪实验,以验证算法的有效性。实验结果表明,平台在加入跟踪误差估计前馈补偿后,其均方根误差和最大误差均减少了50%以上,平台的稳定性和跟踪精度得到了有效提升。 展开更多
关键词 压电驱动 纳米定位平台 陷波滤波器 前馈补偿 跟踪误差估计
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基于压电陶瓷驱动的纳米定位平台复合控制
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作者 崔良玉 钟俊杰 +1 位作者 韩建鑫 马鹏飞 《工具技术》 北大核心 2025年第1期95-101,共7页
基于压电陶瓷驱动器迟滞模型的纳米定位平台在迟滞不对称的情况下,研究消除迟滞和蠕动等干扰来控制纳米定位平台。在Prandtl-Ishlinskii模型的基础上,串联一个新的复合叠加算子,得到一个改进的Prandtl-Ishlinskii模型。搭建一个纳米定... 基于压电陶瓷驱动器迟滞模型的纳米定位平台在迟滞不对称的情况下,研究消除迟滞和蠕动等干扰来控制纳米定位平台。在Prandtl-Ishlinskii模型的基础上,串联一个新的复合叠加算子,得到一个改进的Prandtl-Ishlinskii模型。搭建一个纳米定位实验平台,根据实验数据用模型对压电驱动器的迟滞现象进行建模,并推导出逆模型。设计逆模作前馈、PID作反馈的复合控制系统,并运用遗传算法自动调节控制系统的参数。通过仿真以及实验验证该模型的准确性以及定位平台控制系统的有效性。 展开更多
关键词 压电驱动器 微纳定位平台 迟滞模型 Prandtl-Ishlinskii模型 PID控制 遗传算法
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基于谐响应分析的柔性定位平台多目标优化研究
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作者 张璐凡 胡梦远 +1 位作者 闫恒 孙贺贺 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第6期150-159,共10页
为提升超高加速度宏微运动平台关键机构柔性定位平台的精度与稳定性,研究平台在特定激励下的动态响应。使用SolidWorks和Ansys Workbench对柔性定位平台进行谐响应分析,采用模态叠加法,得到柔性定位平台的固有特性,工况中压电致动器提... 为提升超高加速度宏微运动平台关键机构柔性定位平台的精度与稳定性,研究平台在特定激励下的动态响应。使用SolidWorks和Ansys Workbench对柔性定位平台进行谐响应分析,采用模态叠加法,得到柔性定位平台的固有特性,工况中压电致动器提供微动平台位移定位,获得位移频率响应曲线。通过峰值响应云图,确定柔性定位平台铰链处为实际载荷作用下的危险区域。最后利用响应面优化方法对柔性定位平台危险区域进行优化设计,并验证优化后的模型。研究数据表明,柔性定位平台一阶固有频率增加3.7%,X轴、Y轴和Z轴最大振幅响应分别降低,整体结构更加平稳,为含柔性铰链定位平台的结构设计以及激励下的响应研究提供有价值的参考依据。 展开更多
关键词 超高加速度宏微运动平台 柔性定位平台 危险区域 谐响应分析 优化设计
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压电定位平台动态迟滞不确定性建模及H_(∞)鲁棒控制
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作者 刘浩天 张桂林 周克敏 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第6期1227-1236,共10页
本文为提高压电定位平台的跟踪精度及扰动抑制的能力,首先,在Prandtl-Ishlinskii模型建模及逆补偿的基础上,利用伪随机二值信号及相关函数计算方法辨识出伪线性动态系统的频率响应模型及标称模型.其次,在频域内对简化过程中的不确定性... 本文为提高压电定位平台的跟踪精度及扰动抑制的能力,首先,在Prandtl-Ishlinskii模型建模及逆补偿的基础上,利用伪随机二值信号及相关函数计算方法辨识出伪线性动态系统的频率响应模型及标称模型.其次,在频域内对简化过程中的不确定性进行建模.然后,考虑模型的加性不确定性、外界扰动及测量噪声的影响,设计H_(∞)鲁棒控制器保证闭环鲁棒性,根据标称模型设计前馈控制器保证系统的跟踪精度.最后,实验结果表明:压电定位平台在H_(∞)鲁棒控制器及前馈控制器作用下,可以有效地跟踪1~100 Hz频率范围内的多幅值及复合频率位移轨迹.对于多幅值位移轨迹,相对误差低于5.74%,均方根误差低于0.7174μm.对于复合频率位移轨迹,相对误差低于1.31%,均方根误差低于0.1375μm. 展开更多
关键词 压电定位平台 伪随机二值信号 频率响应模型 模型不确定性 H_(∞)鲁棒控制
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基于动力定位平台的虚拟仿真系统 被引量:3
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作者 綦志刚 杨帆 李冰 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第1期87-90,96,共5页
针对船舶动力定位平台控制方式和推力分配纯数字仿真可信度低,难以直观感受动力定位平台航行效果等问题,基于虚拟引擎构建了一套动力定位虚拟仿真平台。平台由虚拟仿真子平台、数值仿真子平台和数据管理系统组成。虚拟仿真子平台实现环... 针对船舶动力定位平台控制方式和推力分配纯数字仿真可信度低,难以直观感受动力定位平台航行效果等问题,基于虚拟引擎构建了一套动力定位虚拟仿真平台。平台由虚拟仿真子平台、数值仿真子平台和数据管理系统组成。虚拟仿真子平台实现环境和人机交互、数值仿真子平台实现控制方式和推力分配算法仿真,数据管理系统传输数据驱动虚拟仿真平台,并在虚拟环境中实现动力定位平台的可视化。仿真结果表明,平台可有效地验证航行效果并能合理分配推力,对实验虚拟仿真的可视化设计具有促进作用。 展开更多
关键词 动力定位平台 虚拟仿真 推力分配 人机交互
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二自由度大行程无耦合压电粘滑定位平台 被引量:6
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作者 吴彤 杨依领 +2 位作者 吴高华 崔玉国 魏燕定 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期62-72,共11页
针对微操作与微装配任务对多维大范围精密定位运动的需求,采用粘滑驱动原理并结合压电柔顺机构设计二自由度、大行程、无耦合并联定位平台。利用桥式机构对内置压电驱动器进行位移放大,并与复合解耦结构配合构成二维柔顺驱动机构。交叉... 针对微操作与微装配任务对多维大范围精密定位运动的需求,采用粘滑驱动原理并结合压电柔顺机构设计二自由度、大行程、无耦合并联定位平台。利用桥式机构对内置压电驱动器进行位移放大,并与复合解耦结构配合构成二维柔顺驱动机构。交叉滚柱导轨则连接移动台与驱动机构,并通过预紧螺钉调整接触摩擦力,进而获得良好的粘滑运动特性。采用有限元法建立定位平台的静力学模型,并对位移放大倍数、应力和固有频率进行仿真分析。最后,搭建实验测试系统验证定位平台的输出性能。实验结果表明:在扫描驱动模式下,驱动电压为150 V时,平台x和y向的输出位移分别为63.84μm和62.61μm,耦合比为0.52%和0.59%,分辨率为6.5 nm和7.2 nm;在步进驱动模式下,驱动电压为120 V时,平台在x和y向的单步位移分别为47.31μm和47.20μm,耦合比为0.69%和0.73%,x正向、x反向、y正向和y反向的运动分辨率分别为0.49,0.47,0.47和0.42μm,最大垂直负载为50 N,设计的压电粘滑定位平台满足所需性能要求。 展开更多
关键词 压电驱动 桥式机构 粘滑运动 定位平台
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大行程-高频响压电驱动纳米定位平台优化设计 被引量:1
18
作者 张萌 刘时成 +2 位作者 张松林 朱禹清 吴垚 《压电与声光》 北大核心 2024年第6期934-941,共8页
针对原子力显微镜的扫描范围和扫描速度受限于柔性机构的工作行程和固有频率,而柔性机构在设计时难以兼顾大工作行程和高固有频率的问题,基于桥式放大机构设计了一款纳米定位平台,并对其构型和主要参数进行优化。首先研究了柔性臂数量... 针对原子力显微镜的扫描范围和扫描速度受限于柔性机构的工作行程和固有频率,而柔性机构在设计时难以兼顾大工作行程和高固有频率的问题,基于桥式放大机构设计了一款纳米定位平台,并对其构型和主要参数进行优化。首先研究了柔性臂数量和厚度对桥式机构固有频率及放大比的影响,建立了新型双桥式柔性放大机构构型;然后基于矩阵位移法实现了纳米定位平台离散化,构建纳米定位平台整体刚度矩阵及系统的力学模型;最后针对纳米定位平台的频响和行程对柔性放大机构的主要参数进行优化分析与仿真分析。仿真结果表明,优化后的压电驱动纳米定位平台的一阶固有频率为4.4 kHz,工作行程超过30μm×30μm。 展开更多
关键词 纳米定位平台 压电驱动器 柔性放大机构 矩阵位移法 有限元仿真
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基于电力推进的动力定位海洋平台位移储能控制策略
19
作者 罗琳琳 余墨多 +3 位作者 黄文焘 王杰 卫卫 倪明杰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第S01期83-96,共14页
为解决海洋平台作业负载工况及海况变化时产生的功率波动问题,提出基于电力推进的动力定位(dynamic positioning,DP)海洋平台位移储能控制策略。通过建立海洋平台DP系统与三自由度运动学模型,获取平台位移偏差与位移储能功率的定量化关... 为解决海洋平台作业负载工况及海况变化时产生的功率波动问题,提出基于电力推进的动力定位(dynamic positioning,DP)海洋平台位移储能控制策略。通过建立海洋平台DP系统与三自由度运动学模型,获取平台位移偏差与位移储能功率的定量化关系,提出利用位移储能响应电力系统功率波动的控制方法。针对DP控制响应延时问题,建立系统频率-DP位移储能-电力推进补偿转矩响应模型,实现位移储能参与频率动态调节,提升电力系统稳定性。最后,利用RT-LAB半实物平台建立DP海洋平台电力系统模型,验证所提控制方法功率波动平抑效果。 展开更多
关键词 位移储能 负载功率波动 动力定位海洋平台 电力推进 功率平抑
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大行程推拉电磁驱动微定位平台的内环阻尼与迭代学习控制 被引量:2
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作者 刘昊 赖磊捷 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第7期1238-1243,共6页
为了解决音圈电机驱动柔性微定位平台驱动力小和低阻尼谐振等问题,本文采用两侧音圈电机的推拉模式来提升驱动力的大小,并且利用内环阻尼控制器结合迭代学习控制方法来实现平台的精准控制。首先,搭建了互补配置的双音圈电机驱动双平行... 为了解决音圈电机驱动柔性微定位平台驱动力小和低阻尼谐振等问题,本文采用两侧音圈电机的推拉模式来提升驱动力的大小,并且利用内环阻尼控制器结合迭代学习控制方法来实现平台的精准控制。首先,搭建了互补配置的双音圈电机驱动双平行四边形柔性机构的微定位平台。其次,设计了内环阻尼速度反馈控制器。然后,采用逆模型迭代学习控制方法来进一步消除周期性的干扰和误差。最后进行了跟踪实验。结果表明:在跟踪1 Hz和2.5 Hz的正弦波时,相比于PI控制,最大误差分别减少74.6%和68.6%,满足微定位平台精准控制的要求。 展开更多
关键词 阻尼控制 迭代学习控制 定位平台 音圈电机 柔性机构
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