求解一类对称正定矩阵绝对值方程的无逆动力学模型

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作者 马昌凤 曾姣艳 华瑜 《工程数学学报》 北大核心 2025年第4期696-704,共9页

建立了求解一类对称正定矩阵绝对值方程的无逆动力学模型。同时,证明了此动力学模型的平衡点是全局渐近稳定的。数值实验结果表明,新的无逆动力学模型是可行的,且与已有的五种动力学模型进行比较。从计算时间和误差进行分析,说明了所提... 建立了求解一类对称正定矩阵绝对值方程的无逆动力学模型。同时,证明了此动力学模型的平衡点是全局渐近稳定的。数值实验结果表明,新的无逆动力学模型是可行的,且与已有的五种动力学模型进行比较。从计算时间和误差进行分析,说明了所提出的无逆动力学模型是有竞争力的。 展开更多

关键词 绝对值方程 无逆动力学模型 收敛性分析 数值实验

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一种改进的6自由度运动模拟器逆动力学模型 被引量：2

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作者 李长春 延皓 +1 位作者 张金英 刘晓东 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期446-450,共5页

6自由度运动模拟器被广泛用于模拟舰艇、飞机和车辆的空间运动,其动力学模型通常假设支腿不存在绕自身轴线的转动,给计算结果带来了一定的误差。为了评估和消除此误差,以牛顿—欧拉方法为基础,提出一种改进的逆动力学模型。该模型的建... 6自由度运动模拟器被广泛用于模拟舰艇、飞机和车辆的空间运动,其动力学模型通常假设支腿不存在绕自身轴线的转动,给计算结果带来了一定的误差。为了评估和消除此误差,以牛顿—欧拉方法为基础,提出一种改进的逆动力学模型。该模型的建立完全遵循支腿转动的真实运动情况,是一种精确的动力学模型。由于在推导过程中消去了各约束反力,该模型有着简洁的表达形式和较高的计算效率,适用6自由度运动模拟器的结构优化和控制算法设计。 展开更多

关键词 机械学 6自由度运动模拟器 改进的逆动力学模型 牛顿—欧拉方法

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基于磁流变液被动力觉驱动器的简化逆动力学模型

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作者 戴金桥 王爱民 +2 位作者 宋爱国 吴涓 张小瑞 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期734-738,共5页

针对磁流变液被动力觉驱动器因高度非线性带来的控制难度大的问题，提出了一种简化逆动力学模型。在简单介绍磁流变液力觉驱动器的原理、结构和动力学模型的基础上，分析了驱动器输出力的约束条件，研究了转子转速反馈算法并推导了输出... 针对磁流变液被动力觉驱动器因高度非线性带来的控制难度大的问题，提出了一种简化逆动力学模型。在简单介绍磁流变液力觉驱动器的原理、结构和动力学模型的基础上，分析了驱动器输出力的约束条件，研究了转子转速反馈算法并推导了输出力反馈算法，最后，利用研制的驱动器原型构建了力觉交互实验系统，并应用所提的简化逆动力学模型进行了黏滞性物体的压力释放力跟踪实验、刚体碰撞力觉跟踪实验和阶跃响应实验。实验结果表明，基于简化逆动力学模型的控制算法是正确有效的，能够较好地实现对磁流变液力觉驱动器输出力的控制，促进磁流变液器件在力觉交互技术中得到广泛应用。 展开更多

关键词 驱动器 力觉交互 磁流变液 简化逆动力学模型

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磁悬浮开关磁阻电机逆动力学建模与控制 被引量：10

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作者 朱志莹 孙玉坤 黄永红 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期74-79,85,共7页

针对磁悬浮开关磁阻电机这一多变量、非线性、强耦合系统解耦控制时逆动力学模型难以获取的问题,提出一种基于最小二乘支持向量机的逆动力学建模与解耦控制方法。介绍磁悬浮开关磁阻电机工作原理,给出悬浮力和转矩的动力学模型,分析模... 针对磁悬浮开关磁阻电机这一多变量、非线性、强耦合系统解耦控制时逆动力学模型难以获取的问题,提出一种基于最小二乘支持向量机的逆动力学建模与解耦控制方法。介绍磁悬浮开关磁阻电机工作原理,给出悬浮力和转矩的动力学模型,分析模型的可逆性。在此基础上,结合最小二乘支持向量机拟合与逆模解耦线性化特点,研究磁悬浮开关磁阻电机的最小二乘支持向量机逆动力学建模与解耦控制方法,给出逆动力学建模与优化过程,设计前馈和反馈环节对系统进行复合控制。仿真及实验结果表明:逆动力学模型实现了系统的解耦线性化,复合控制系统具有良好的动态和静态性能。 展开更多

关键词 磁悬浮开关磁阻电机 逆动力学模型 支持向量机 解耦控制

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机器人逆动力学神经网络建模 被引量：3

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作者 栾楠 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期174-178,共5页

针对神经网络逆动力学模型用于前馈控制的网络泛化能力问题,通过对实际机器人的仿真实验,分析了前馈神经网络学习的机理,对神经网络训练过程中的数据采样环节进行了改进,提出了在状态空间域中进行数据筛选和处理的神经网络学习方法。通... 针对神经网络逆动力学模型用于前馈控制的网络泛化能力问题,通过对实际机器人的仿真实验,分析了前馈神经网络学习的机理,对神经网络训练过程中的数据采样环节进行了改进,提出了在状态空间域中进行数据筛选和处理的神经网络学习方法。通过二自由度机器人运动仿真实验表明,该方法提高了模型泛化能力,有利于实时动力学前馈控制方法的实用化;与传统PID控制相比,该神经网络模型进行动力学前馈控制能大幅度减少动态误差,改善了系统稳定性。 展开更多

关键词 神经网络 动力学逆模型 前馈控制 泛化能力

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基于多体动力学的轮式悬架移动并联机械手动力学性能研究 被引量：4

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作者 杨玉维 赵新华 +1 位作者 王收军 李彬 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1161-1165,共5页

考虑到移动串联机械手不能很好地满足高速、大负载、准确作业的性能要求,提出了一种新颖的轮式悬架移动并联机械手构型。为实现建模的通用性与完备性,基于多体动力学,在笛卡尔坐标下构建了系统逆动力学模型,并据此分别对移动串联机械手... 考虑到移动串联机械手不能很好地满足高速、大负载、准确作业的性能要求,提出了一种新颖的轮式悬架移动并联机械手构型。为实现建模的通用性与完备性,基于多体动力学,在笛卡尔坐标下构建了系统逆动力学模型,并据此分别对移动串联机械手和移动并联机械手进行了逆动力学数值仿真,以验证建模方法的正确性和新构型移动机械手的动力学性能。仿真结果的比较、分析表明,与串联构型相比,移动并联机械手的系统刚度有所提高,且不必增大能耗为代价;电机驱动力矩有所降低,有利于电机的选型和控制策略的制定。 展开更多

关键词 多体动力学 逆动力学模型 数值仿真

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一种被动力反馈阻尼器及其模型研究 被引量：2

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作者 戴金桥 俞阿龙 +1 位作者 王爱民 徐宝国 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期484-489,共6页

根据力觉反馈的需要,设计了一种基于磁流变液的阻尼器,并建立了模型。介绍了磁流变液阻尼器的设计方法,该阻尼器由上、下盖组成密闭的壳体,转子通过轴设置于壳体内,壳体内充满磁流变液,在磁场作用下磁流变液屈服应力产生变化,转子相对... 根据力觉反馈的需要,设计了一种基于磁流变液的阻尼器,并建立了模型。介绍了磁流变液阻尼器的设计方法,该阻尼器由上、下盖组成密闭的壳体,转子通过轴设置于壳体内,壳体内充满磁流变液,在磁场作用下磁流变液屈服应力产生变化,转子相对于壳体转动时阻尼力连续快速变化,分析了阻尼器阻尼力构成及其可控性,运用较为简化的方法建立了阻尼器的逆动态模型,利用研制的阻尼器原型设计了实验系统并进行了挤压柔顺性物体和碰撞刚体力反馈实验,实验中阻尼器能够实现大范围的力觉反馈,因此表明设计方法有效、模型正确。 展开更多

关键词 阻尼器 力反馈 磁流变液 简化逆动力学模型

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超临界压力锅炉给水及过热汽温的自适应逆控制 被引量：1

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作者 陈红 王广军 王志杰 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期32-36,共5页

研究了一种超临界压力锅炉给水及过热汽温的自适应逆控制方法。通过锅炉系统动态特性分析,构造了锅炉给水及过热汽温控制对象逆动力学模型输入向量结构,采用递推最小二乘支持向量机实现逆动力学模型的在线辨识,建立自适应逆控制系统,同... 研究了一种超临界压力锅炉给水及过热汽温的自适应逆控制方法。通过锅炉系统动态特性分析,构造了锅炉给水及过热汽温控制对象逆动力学模型输入向量结构,采用递推最小二乘支持向量机实现逆动力学模型的在线辨识,建立自适应逆控制系统,同时考虑直流锅炉出口汽温以及微过热汽温等对给水量和各级喷水量的共同需要,实现直流锅炉给水及过热汽温的综合控制。仿真试验表明,该控制系统具有良好的控制品质和自适应能力,并能有效地消除汽温分段控制方法中存在的控制量反复振荡现象。 展开更多

关键词 超临界压力锅炉 自适应逆控制 最小二乘支持向量机 逆动力学模型 辨识

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用于被动力觉再现的磁流变液制动器 被引量：2

9

作者 朱静 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期817-821,共5页

为解决主动力觉驱动器的安全性、稳定性差等问题,研制了一种用于被动力觉再现的新型制动器。该制动器包括一个内置多个旋转盘的壳体,转子与壳体的间隙充满磁流变液。在磁场作用下当磁流变液粘度变大时,旋转盘相对于壳体将受制动力矩作... 为解决主动力觉驱动器的安全性、稳定性差等问题,研制了一种用于被动力觉再现的新型制动器。该制动器包括一个内置多个旋转盘的壳体,转子与壳体的间隙充满磁流变液。在磁场作用下当磁流变液粘度变大时,旋转盘相对于壳体将受制动力矩作用。建立了制动器的动力学模型,分析了制动器输出力的约束条件,通过研究转子转速反馈算法和输出力矩反馈算法建立制动器的简化逆动力学模型。虚拟力觉再现实验结果显示:制动器输出力的动态变化系数大于20,能够高保真地实现肌体组织的柔顺性再现和硬物的刚性再现。 展开更多

关键词 被动力觉再现 磁流变液 制动器 简化逆动力学模型

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基于干扰观测器与终端滑模的车辆纵向控制 被引量：2

10

作者 黄益绍 庄迪 《江苏大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期513-520,共8页

为了消除未知干扰和不确定性对车辆纵向控制的影响,设计了基于干扰观测器和终端滑模控制的分层式车辆纵向控制系统.利用干扰观测器对系统干扰进行实时观测,实现对系统的反馈补偿,降低滑模控制的切换增益,从而抑制滑模控制的抖振.利用Lya... 为了消除未知干扰和不确定性对车辆纵向控制的影响,设计了基于干扰观测器和终端滑模控制的分层式车辆纵向控制系统.利用干扰观测器对系统干扰进行实时观测,实现对系统的反馈补偿,降低滑模控制的切换增益,从而抑制滑模控制的抖振.利用Lyapunov函数证明了控制系统的稳定性,并通过Carsim/Simulink进行了联合仿真试验.结果表明:在两种仿真工况条件下,控制器对参考速度跟踪效果良好,速度误差最大仅为0.22 m/s,干扰观测器对系统干扰能够准确快速估计,估计误差仅为0.003 14,切换逻辑执行器发挥良好;与传统滑模控制相比,所设计的控制器稳定性更好,抑制了滑模控制的抖振,实现了对车辆纵向速度的稳定跟踪. 展开更多

关键词 车辆 纵向控制 干扰观测器 全局快速终端滑模控制 逆纵向动力学模型 PID控制

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前驱电动汽车防抱死制动中滑移率控制的动态负载模拟 被引量：10

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作者 张仲石 王丽芳 张俊智 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期288-295,共8页

本文中旨在研究在试验室台架上准确模拟电动汽车防抱死制动过程电制动系统的动态机械负载,实现滑移率控制策略的台架测试。针对某一前轴驱动式电动汽车,在MATLAB/Simulink平台上建立了考虑传动系半轴特性的整车动力学模型和台架模型,选... 本文中旨在研究在试验室台架上准确模拟电动汽车防抱死制动过程电制动系统的动态机械负载,实现滑移率控制策略的台架测试。针对某一前轴驱动式电动汽车,在MATLAB/Simulink平台上建立了考虑传动系半轴特性的整车动力学模型和台架模型,选取了一种电机与液压制动力共同完成滑移率调节的控制策略作为测试对象。在此基础上提出了两种动态负载模拟方法,即前馈法和逆模型法,进行了不同路面滑移率控制效果台架测试的仿真,并与负载模拟PI法进行了对比。结果表明,前馈法和逆模型法的滑移率模拟误差大幅减小,提升了防抱死制动的台架测试精度,使滑移率控制效果能得到正确评价。 展开更多

关键词 电动汽车 负载模拟 滑移率控制 前馈补偿 逆动力学模型

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3-UPS/PU飞行模拟器运动平台伺服电机参数预估 被引量：1

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作者 洪振宇 张志旭 许致华 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2016年第10期1513-1519,共7页

研究一种三自由度飞行模拟器运动平台的伺服电机参数预估方法,该运动平台由动平台、静平台以及二者之间的3条无约束主动支链和1条恰约束从动支链组成。提出了运动平台的恰约束从动支链由气动支撑单元和对动平台约束的机构构成。其中,气... 研究一种三自由度飞行模拟器运动平台的伺服电机参数预估方法,该运动平台由动平台、静平台以及二者之间的3条无约束主动支链和1条恰约束从动支链组成。提出了运动平台的恰约束从动支链由气动支撑单元和对动平台约束的机构构成。其中,气动支撑单元通过压缩气体承载动平台的自重和主要负载,减小了主动支链的驱动力。通过虚功原理建立了运动平台"最坏情况"的逆动力学模型,研究了运动平台在"最坏情况"下的伺服电机参数预估,并以此为依据进行伺服电机的选型。在算例中,研究了气动支撑单元支撑力对伺服电机峰值力矩的影响,通过运动平台"最坏情况"模拟某青岛到北京航班起飞部分过程对伺服电机参数进行校核,验证了方法的有效性和选择伺服电机的合理性。 展开更多

关键词 飞行模拟器运动平台 气动支撑单元 逆动力学模型 伺服电机参数预估

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柔性臂机器人协调操作的承载能力

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作者 张成新 余跃庆 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期505-510,共6页

提出了一种确定柔性臂机器人协调操作承载能力的方法．借助基于绝对坐标并以期望轨迹为实际边界条件的逆动力学模型、通过规划载荷分配系数，可求出机器人的最优载荷分配比例和最大承载能力．就两个三柔性臂机器人协调操作刚性负载进行... 提出了一种确定柔性臂机器人协调操作承载能力的方法．借助基于绝对坐标并以期望轨迹为实际边界条件的逆动力学模型、通过规划载荷分配系数，可求出机器人的最优载荷分配比例和最大承载能力．就两个三柔性臂机器人协调操作刚性负载进行了仿真，说明了提出的方法的有效性． 展开更多

关键词 柔性臂机器人 协调操作 承载能力 逆动力学模型 载荷分配系数 刚性负载

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基于高斯过程回归的足式机器人触地检测研究

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作者 刘恒力 刘清宇 郭永兴 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2021年第9期94-99,共6页

触地检测通常利用安装在足端的力传感器来实现,但这也增加了腿部的转动惯量和成本,且安装在足端的传感器在冲击作用下容易损坏。针对该问题,利用高斯过程回归预测的方法,建立单腿的逆动力学模型实现无力传感器的足端力估计和触地的检测... 触地检测通常利用安装在足端的力传感器来实现,但这也增加了腿部的转动惯量和成本,且安装在足端的传感器在冲击作用下容易损坏。针对该问题,利用高斯过程回归预测的方法,建立单腿的逆动力学模型实现无力传感器的足端力估计和触地的检测;提出利用规划运动轨迹上的状态点而非整个工作空间上的状态点来学习动力学模型的策略;利用多个采样周期的角速度来学习机器人的逆动力学模型,避免了角加速度的计算。最后,通过Simulink对基于高斯过程回归预测模型的足端力检测进行了仿真,结果表明基于高斯过程回归的模型能有效地检测出机器人足端触地状态。 展开更多

关键词 足式机器人 高斯过程回归 系统逆动力学模型 触地检测

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