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双悬臂截割机器人相对动力学建模与力位混合控制研究
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作者 刘鹏 周昊晨 +7 位作者 马宏伟 曹现刚 张旭辉 段学超 毛清华 田海波 薛旭升 王川伟 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第10期80-89,共10页
双悬臂截割机器人可解决传统单臂掘进机在截割大尺寸断面时效率低下的难题,但其与煤岩的动态交互影响控制性能。现有研究以双臂接触同一对象形成运动闭链为前提,无法满足双悬臂截割机器人双臂运动及末端截割头输出力的控制要求。针对该... 双悬臂截割机器人可解决传统单臂掘进机在截割大尺寸断面时效率低下的难题,但其与煤岩的动态交互影响控制性能。现有研究以双臂接触同一对象形成运动闭链为前提,无法满足双悬臂截割机器人双臂运动及末端截割头输出力的控制要求。针对该问题,设计了一种基于机器人相对动力学模型的力位混合控制系统。建立双悬臂截割机器人运动学和动力学模型,基于机器人的相对雅可比矩阵及虚位移与虚功原理推导出机器人的相对动力学模型,通过单一变量同时描述机器人双臂的运动状态,将机器人双臂独立的动力学模型整合为一个整体。基于机器人的相对动力学模型,设计了机器人双臂力位混合控制系统,通过李雅普诺夫函数验证了系统的稳定性和可行性。仿真结果表明:双悬臂截割工艺较单悬臂截割拥有更大的工作空间,具有一次性实现大断面截割的能力;双悬臂截割机器人力位混合控制系统能够完成对期望相对位置和期望相对力的同步跟踪,对截割头期望位置跟踪的绝对误差在0.3132 m以内,均方根误差为0.1447 m。 展开更多
关键词 巷道掘进 双悬臂截割机器人 力位混合控制 相对动力学 相对雅可比矩阵
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航天器近距离相对运动的鲁棒约束模型预测控制 被引量:7
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作者 朱彦伟 杨乐平 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1273-1276,1281,共5页
航天器在轨服务对近距离相对运动精确控制的需求越来越强.通过引入集合理论,采用鲁棒可变时域模型预测控制和混合整数线性规划,解决了航天器近距离相对运动的鲁棒控制问题,便于处理控制约束和状态约束,对未知有界干扰、推力误差和导航... 航天器在轨服务对近距离相对运动精确控制的需求越来越强.通过引入集合理论,采用鲁棒可变时域模型预测控制和混合整数线性规划,解决了航天器近距离相对运动的鲁棒控制问题,便于处理控制约束和状态约束,对未知有界干扰、推力误差和导航误差具有鲁棒性.首先,针对航天器近距离相对运动过程中向任意目标集的有限时间机动问题,采用离散化C-W(Clohessy-Wiltshire)动力学模型、时间-能量组合优化目标函数和线性约束表示建立了控制问题模型;其次,给出了基于约束压缩的鲁棒可变时域模型预测控制算法,可以确保鲁棒可行和鲁棒完成;引入i-步鲁棒可控集分析问题可行性,通过集合运算将导航误差处理成有界干扰,采用混合整数线性规划完成了控制器设计.最后,数值仿真验证了模型的有效性. 展开更多
关键词 航天器 相对运动 约束压缩 模型预测控制 混合整数线性规划
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基于应变控制的沥青混合料疲劳寿命预测 被引量:19
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作者 吴志勇 张肖宁 +2 位作者 游宏 苑苗苗 万成 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期139-144,共6页
在应变控制模式下对3种不同级配的沥青混合料进行了四点弯曲小梁疲劳试验,对采用耗散能相对变化率的突变点(判据1)和劲度模量下降至初始劲度模量的50%(判据2)两种失效判据得到的沥青混合料疲劳寿命进行了对比,并针对两种失效判据构建了... 在应变控制模式下对3种不同级配的沥青混合料进行了四点弯曲小梁疲劳试验,对采用耗散能相对变化率的突变点(判据1)和劲度模量下降至初始劲度模量的50%(判据2)两种失效判据得到的沥青混合料疲劳寿命进行了对比,并针对两种失效判据构建了疲劳寿命预测模型.结果表明:混合料的初始劲度模量随应变水平及公称最大粒径的增大而减小;以判据1为失效判据时,同一沥青混合料在不同应变水平下破坏时的劲度模量基本相同,不同沥青混合料破坏时的劲度模量随公称最大粒径的增大而减小,获得的疲劳寿命比以判据2为失效判据获得的疲劳寿命长;沥青混合料的疲劳寿命随应变水平及公称最大粒径的增大而大幅减小;判据1对应的疲劳寿命预测模型准确性更高. 展开更多
关键词 沥青混合 疲劳寿命 应变控制 耗散能 相对变化率 劲度模量 失效判据
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复杂结构上的磁悬浮轴承混合控制关键技术
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作者 常素芳 宋方臻 邵海燕 《济南大学学报(自然科学版)》 CAS 2006年第4期336-340,共5页
通常磁悬浮主轴单元采用相对位移运动控制,安装到复杂机床结构上后,由于受到切削力、不平衡力、AMB及主轴电机电磁力和机床其他激励作用的影响,难以获得更高的加工精度。为了提高安装于复杂结构磁悬浮主轴单元的精度和动刚度,提出相对... 通常磁悬浮主轴单元采用相对位移运动控制,安装到复杂机床结构上后,由于受到切削力、不平衡力、AMB及主轴电机电磁力和机床其他激励作用的影响,难以获得更高的加工精度。为了提高安装于复杂结构磁悬浮主轴单元的精度和动刚度,提出相对和绝对运动混合控制策略。分析了实现混合控制需要解决的关键技术问题以及混合控制方法的应用展望。 展开更多
关键词 磁悬浮轴承 主轴 转子 相对和绝对运动混合控制 复杂结构
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混合双馈入直流输电系统控制回路间交互影响定量分析 被引量:2
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作者 张芳 杨中尧 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期78-84,91,共8页
随着直流工程建设的推进,混合双馈入直流输电系统内部的交互影响受到愈来愈多的关注。为进一步明确混合双馈入直流输电系统内部交互影响的产生机理,利用控制理论中的相对增益矩阵方法对混合双馈入直流输电系统控制回路间的耦合作用进行... 随着直流工程建设的推进,混合双馈入直流输电系统内部的交互影响受到愈来愈多的关注。为进一步明确混合双馈入直流输电系统内部交互影响的产生机理,利用控制理论中的相对增益矩阵方法对混合双馈入直流输电系统控制回路间的耦合作用进行定量分析。研究受端交流系统强度、联络线长度、直流功率传输水平以及直流系统功率振荡频率等多种因素对控制回路间耦合程度的影响。最后利用电磁暂态仿真模型进行验证,证明了所提方法能够定量分析混合双馈入直流输电系统内部交互影响的产生机理。 展开更多
关键词 混合双馈入直流输电系统 相对增益矩阵 控制回路 交互影响 耦合程度 定量分析
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基于ERGA和混合H_2/H_∞方法的交直流并联系统分散控制 被引量:2
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作者 赵睿 卢斯煜 +1 位作者 涂亮 柳勇军 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2016年第24期44-51,共8页
提出一种基于有效相对增益阵列和混合H_2/H_∞方法的交直流并联系统分散控制方法。该方法首先根据有效相对增益阵列(ERGA)指标和总体最小二乘-旋转不变技术确定附加阻尼控制器安装地点和反馈信号配对方案,再基于混合H_2/H_∞控制理论设... 提出一种基于有效相对增益阵列和混合H_2/H_∞方法的交直流并联系统分散控制方法。该方法首先根据有效相对增益阵列(ERGA)指标和总体最小二乘-旋转不变技术确定附加阻尼控制器安装地点和反馈信号配对方案,再基于混合H_2/H_∞控制理论设计分散控制器,抑制交直流并联输电系统中存在的区域间和区域内低频振荡。有效相对增益阵列指标考虑了传递函数矩阵的动态和静态过程,混合H_2/H_∞控制理论可计及控制代价和系统的不确定性。EMTDC/PSCAD实例仿真证明了控制器的有效性。 展开更多
关键词 高压直流输电系统 有效相对增益阵列 分散控制 混合H2/H∞控制
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基于相对增益和改进粒子群算法的PSS与直流调制协调策略 被引量:17
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作者 王曦 李兴源 赵睿 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第34期6177-6184,共8页
现有电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)和直流调制多使用本地信号作为控制器反馈输入信号,控制器间的交互作用可能降低甚至破坏系统稳定性。提出了一种基于广域测量信号的PSS与直流调制协调策略,首先通过留数法选择对于振荡... 现有电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)和直流调制多使用本地信号作为控制器反馈输入信号,控制器间的交互作用可能降低甚至破坏系统稳定性。提出了一种基于广域测量信号的PSS与直流调制协调策略,首先通过留数法选择对于振荡模态可观性较强的广域信号作为阻尼控制器备选反馈信号;其次通过相对增益方法选择使PSS和直流调制交互影响最小的备选信号作为最佳反馈信号;而后设计分散控制器,并运用基于混沌和差分进化的混合粒子群优化算法对PSS和直流调制控制器参数进行协调优化。最后,通过EPRI 36节点系统仿真验证了协调策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 协调控制 广域测量系统 相对增益 混沌和差分进化的混合粒子群 反馈信号 wide-area measurement system (WAMS) chaos and differential evolution particle SWARM optimization algorithm (CDEHPSO)
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氢原子谱线测定EACVD中电子平均温度 被引量:3
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作者 尚勇 董丽芳 王志军 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期494-496,共3页
采用蒙特卡罗方法,对以CH4/H2 混合气体为原料气体的EACVD中氢原子的发射过程进行了模拟。在模拟中考虑了电子与H2 的弹性碰撞及振动激发、分解、电子激发、相应于Hα,Hβ,Hγ谱线的激发、电离及分解电离等非弹性碰撞过程;与CH4的碰撞... 采用蒙特卡罗方法,对以CH4/H2 混合气体为原料气体的EACVD中氢原子的发射过程进行了模拟。在模拟中考虑了电子与H2 的弹性碰撞及振动激发、分解、电子激发、相应于Hα,Hβ,Hγ谱线的激发、电离及分解电离等非弹性碰撞过程;与CH4的碰撞考虑了弹性动量传输及振动激发、分解、电子激发、电离及分解电离等非弹性碰撞过程。研究了不同CH4浓度下基片表面上电子平均温度与氢原子谱线相对强度的关系,给出了一种对EACVD中电子平均温度进行实时监测的方法。对于有效控制工艺条件,生长出高质量的金刚石薄膜具有重要意义。 展开更多
关键词 EACVD 平均温度 氢原子 测定 蒙特卡罗方法 振动激发 电子激发 碰撞过程 金刚石薄膜 CH4 发射过程 混合气体 弹性碰撞 动量传输 相对强度 实时监测 工艺条件 有效控制 非弹性 分解 电离 γ谱线 模拟 H2 表面
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城市污水污泥中PCBs的分析及其QA/QC研究 被引量:12
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作者 谢武明 胡勇有 +1 位作者 刘焕彬 许振成 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期599-602,共4页
采用正己烷/丙酮混合萃取剂索氏提取污泥,浓硫酸洗涤和硅胶层析柱净化分离出纯净的PCBs,以毛细管GC-ECD和内标法对PCBs定量,并进行了QA/QC研究.以实际城市污水污泥作为加标基质,方法的检测限为0·92—2·82ng·g-1(干重),19... 采用正己烷/丙酮混合萃取剂索氏提取污泥,浓硫酸洗涤和硅胶层析柱净化分离出纯净的PCBs,以毛细管GC-ECD和内标法对PCBs定量,并进行了QA/QC研究.以实际城市污水污泥作为加标基质,方法的检测限为0·92—2·82ng·g-1(干重),19种PCBs同族体的回收率为54·2—140·6%,相对标准偏差为6·5—15·3%,满足US EPA对PCBs回收率的要求.经过3次平行分析,城市污水污泥中含有12种PCBs,PCBs总量的平均值为115·73ng·g-1(干重),相对标准偏差为9·57%. 展开更多
关键词 多氯联苯 城市污水污泥 质量保证/质量控制 城市污水污泥 PCBS QA/QC 相对标准偏差 混合萃取剂 索氏提取 净化分离 回收率 正己烷
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