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柔性关节空间机械臂的自适应滑模控制 被引量:17
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作者 吴昊 毛新涛 +1 位作者 刘鹭航 王崑声 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期703-710,共8页
探究一类时滞柔性关节空间机械臂鲁棒自适应滑模控制问题。针对该种空间机械臂具有强非线性特点,同时考虑系统的未建模动态与扰动以及时滞影响,提出一种新的鲁棒自适应滑模控制器。基于Lyapunov-Krasovskii泛函和线性矩阵不等式等凸优... 探究一类时滞柔性关节空间机械臂鲁棒自适应滑模控制问题。针对该种空间机械臂具有强非线性特点,同时考虑系统的未建模动态与扰动以及时滞影响,提出一种新的鲁棒自适应滑模控制器。基于Lyapunov-Krasovskii泛函和线性矩阵不等式等凸优化方法,给出滑动模态的鲁棒渐近稳定条件,并证明系统状态在有限时间内到达滑模面。最后,三组仿真校验表明了所设计的控制器可行。 展开更多
关键词 柔性关节空间机械臂 滑模控制 时滞 鲁棒控制 自适应律
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一种基于模型预测控制的柔性关节空间机械臂的轨迹跟踪控制 被引量:11
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作者 吴昊 谭元 +1 位作者 郭小龙 毛新涛 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2019年第2期35-41,共7页
柔性关节空间机械臂在太空中的操作问题与几个因素有关,其中最重要的因素之一是关节的弹性振动.为了克服这种弹性振动带来的影响,提出了一种基于模型预测控制方法的双连杆柔性关节空间机械臂对目标跟踪的控制策略.首先,利用欧拉-拉格朗... 柔性关节空间机械臂在太空中的操作问题与几个因素有关,其中最重要的因素之一是关节的弹性振动.为了克服这种弹性振动带来的影响,提出了一种基于模型预测控制方法的双连杆柔性关节空间机械臂对目标跟踪的控制策略.首先,利用欧拉-拉格朗日公式进行动力学建模;然后,提出一种连续线性化模型预测控制方法,并将其应用于非线性柔性关节空间机械臂的模型中;最后,通过数值仿真来验证本文所提出方法的有效性. 展开更多
关键词 柔性关节空间机械臂 模型预测控制 连续线性化 轨迹跟踪
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42CrMo钢超声滚压残余应力仿真分析
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作者 王浩杰 贯顺 王晓强 《轴承》 北大核心 2024年第11期62-68,共7页
为研究超声滚压工艺参数对42CrMo钢残余应力分布的影响规律,采用ABAQUS软件对超声滚压加工过程进行仿真模拟,通过单因子试验获得42CrMo钢在不同工艺参数下的残余应力分布,进行超声滚压加工试验验证仿真模型。结果表明:随着静压力和振幅... 为研究超声滚压工艺参数对42CrMo钢残余应力分布的影响规律,采用ABAQUS软件对超声滚压加工过程进行仿真模拟,通过单因子试验获得42CrMo钢在不同工艺参数下的残余应力分布,进行超声滚压加工试验验证仿真模型。结果表明:随着静压力和振幅的增大,残余应力逐渐增大;随着转速的增加,残余应力出现先增大后减小的趋势;随着进给速度的增大,残余应力逐渐减小。超声滚压加工后42CrMo钢残余应力的仿真值与试验值变化趋势相同,误差较小,证明了所建模型的准确性。 展开更多
关键词 滚动轴承 超声波滚压 残余应力 有限元法 单因子试验
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面向商业航天的基于新型固态谐振陀螺的敏感器设计 被引量:4
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作者 李建朋 夏悦 +2 位作者 付明睿 何树悦 乔永昌 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期666-671,676,共7页
为了应对商业航天领域对惯性姿态敏感器低成本、小型化、高可靠和长寿命的需求,设计了一款基于新型全固态谐振陀螺的惯性姿态敏感器。首先介绍了一种新型金属筒状全固态谐振陀螺;然后对该新型全固态谐振陀螺的控制方法开展研究,提出了... 为了应对商业航天领域对惯性姿态敏感器低成本、小型化、高可靠和长寿命的需求,设计了一款基于新型全固态谐振陀螺的惯性姿态敏感器。首先介绍了一种新型金属筒状全固态谐振陀螺;然后对该新型全固态谐振陀螺的控制方法开展研究,提出了一种全数字控制技术方案,包含基于Kalman滤波的位置数字解算方法、自适应陀螺起振方法与在线自测试方法;之后,以研究的全数字控制方法为基础设计了基于新型固态谐振陀螺的惯性姿态敏感器,并对其进行了测试评估。经对实测数据分析可知,实现的惯性姿态敏感器的零偏稳定性指标均优于0.1°/h(1σ)、角度随机游走指标均优于0.005°/√h,可完全满足商业航天对惯性姿态敏感器的成本、体积、可靠性和性能需求。 展开更多
关键词 商业航天 新型固态谐振陀螺 敏感器 全数字控制技术
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基于图神经网络的门级硬件木马检测方法 被引量:1
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作者 史江义 温聪 +4 位作者 刘鸿瑾 王泽坤 张绍林 马佩军 李康 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期3253-3262,共10页
集成电路(IC)供应链的全球化已经将大多数设计、制造和测试过程从单一的可信实体转移到世界各处各种不可信的第三方实体。使用不可信的第三方知识产权(3PIP)可能面临着设计被对手植入硬件特洛伊木马(HTs)的巨大风险。这些硬件木马可能... 集成电路(IC)供应链的全球化已经将大多数设计、制造和测试过程从单一的可信实体转移到世界各处各种不可信的第三方实体。使用不可信的第三方知识产权(3PIP)可能面临着设计被对手植入硬件特洛伊木马(HTs)的巨大风险。这些硬件木马可能会使原有设计出现性能降低、信息泄露甚至发生物理层面不可逆的破坏,严重危害消费者的隐私、安全和公司的信誉。现有文献中提出的多种硬件木马检测方法,具有以下缺陷:对黄金参考电路的依赖、测试向量覆盖率的要求甚至是手动代码审查的需要,同时随着集成电路规模的增大,低触发率的硬件木马更加难以被检测。因此针对上述问题,该文提出一种基于图神经网络硬件木马的检测方法,在无需黄金参考电路以及逻辑测试的情况下实现了对门级硬件木马的检测。该方法利用图采样聚合算法(GraphSAGE)学习门级网表中的高维图特征以及相应节点特征,并采用有监督学习进行检测模型的训练。该方法探索了不同聚合方式以及数据平衡方法下的模型的检测能力。该模型在信任库(Trust-Hub)中基于新思90 nm通用库(SAED)的基准训练集的评估下,实现了92.9%的平均召回率以及86.2%的平均F1分数(平均聚合,权重平衡),相比目前最先进的学习模型F1分数提高了8.4%。而应用于基于系统250 nm库(LEDA)的数据量更大的数据集时,分别在组合逻辑类型硬件木马检测中获得平均83.6%的召回率、70.8%的F1,在时序逻辑类型硬件木马检测工作中获得平均95.0%的召回率以及92.8%的F1分数。 展开更多
关键词 硬件木马检测 深度学习 门级网表 图神经网络
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航天器姿态控制的区间参数化方法 被引量:1
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作者 汪洋 龚薇 +2 位作者 张江伟 余琪 朱勃帆 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2020年第5期59-64,72,共7页
考虑一类航天器姿态最优控制问题,通过控制参数化的方法和约束转录的方法,将航天器姿态最优控制问题转化为最优参数选择问题.提出一种新的区间时间变换方法用于解决最优参数选择问题的切换时间点的计算问题.将时间切换点按顺序分为一系... 考虑一类航天器姿态最优控制问题,通过控制参数化的方法和约束转录的方法,将航天器姿态最优控制问题转化为最优参数选择问题.提出一种新的区间时间变换方法用于解决最优参数选择问题的切换时间点的计算问题.将时间切换点按顺序分为一系列子集,将每个集合的所在的时域宽度作为决策变量进行优化,每个子集内的切换时间点将会随着此决策变量线性变化.由此,控制值将分布在数个稠密或稀疏的区间内,而不是由均分的分段常值函数表示.相比于全时间节点优化技术,此方法有效的降低了需要计算的决策变量的数量,增加了算法的执行效率. 展开更多
关键词 控制参数化 航天器姿态控制 时间变换 约束转录
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一种新型单粒子翻转加固SRAM单元 被引量:3
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作者 刘鸿瑾 李天文 +3 位作者 稂时楠 张建锋 刘群 袁大威 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期941-948,共8页
随着器件特征尺寸缩小,发生在敏感节点之间的电荷共享使加固静态随机存储器(SRAM)单元容易发生单粒子翻转(SEU)。通过对ROCK,WHIT,Quatrol及JUNG等SRAM单元的SEU加固机理分析,提出一种新型SEU加固SRAM单元,并从面积、延时、功耗和SEU恢... 随着器件特征尺寸缩小,发生在敏感节点之间的电荷共享使加固静态随机存储器(SRAM)单元容易发生单粒子翻转(SEU)。通过对ROCK,WHIT,Quatrol及JUNG等SRAM单元的SEU加固机理分析,提出一种新型SEU加固SRAM单元,并从面积、延时、功耗和SEU恢复时间等方面对传统加固单元和新结构进行了对比与分析。结果表明新型SEU加固SRAM单元具有更高的临界电荷和更低的SEU恢复时间。由于其只有两个翻转敏感节点对,新结构抗SEU的能力优于ROCK,Quatrol和JUNG结构。新提出的结构以较小的面积和性能代价,显著提高SRAM单元抗SEU能力,可有效降低SRAM型存储器在深亚微米工艺节点的软错误率。 展开更多
关键词 单粒子翻转(SEU) 静态随机存储器(SRAM) 抗辐照加固设计 多节点翻转 存储器
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一种基于控制参数化方法的柔性关节机械臂的最优PID参数整定方法 被引量:4
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作者 吴昊 郭小龙 +1 位作者 谭元 毛新涛 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2019年第1期27-31,38,共6页
提出了一种基于控制参数化方法的柔性关节机械臂的最优PID参数整定方法.首先,将柔性机械臂的性能指标建模为连续状态不等式约束.然后,将柔性关节机械臂的最优PID参数整定问题转化为含连续状态不等式约束的最优参数选择问题.应用约束转... 提出了一种基于控制参数化方法的柔性关节机械臂的最优PID参数整定方法.首先,将柔性机械臂的性能指标建模为连续状态不等式约束.然后,将柔性关节机械臂的最优PID参数整定问题转化为含连续状态不等式约束的最优参数选择问题.应用约束转录法结合局部平滑法来处理连续状态不等式约束,从而将含连续状态不等式约束的最优参数选择问题转化为一个标准的可以优化软件包求解的非线性规划问题.最后,通过数值仿真验证了本文提出的方法的有效性. 展开更多
关键词 柔性关节机械臂 最优PID参数整定 控制参数化方法
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基于精确罚函数的无人艇航迹规划和自动避障算法 被引量:13
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作者 李清亮 李彬 +2 位作者 孙国皓 崔星 毛新涛 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2021年第1期89-95,共7页
[目的]对于已知多个障碍物的局部水域,如何规划安全高效的无人艇(USV)运动航迹,是当前的研究热点。[方法]首先,采用简洁有效的圆形包络面和凸四边形包络面处理障碍物区域,并将避障问题转化为时间最优控制问题中的状态不等式约束;然后,... [目的]对于已知多个障碍物的局部水域,如何规划安全高效的无人艇(USV)运动航迹,是当前的研究热点。[方法]首先,采用简洁有效的圆形包络面和凸四边形包络面处理障碍物区域,并将避障问题转化为时间最优控制问题中的状态不等式约束;然后,利用控制参数化和时间尺度变换,将时间最优控制问题转化为最优参数选择问题;最后,对于由多个障碍物带来的多个连续状态不等式约束,采用精确罚函数法将所有的状态约束都附加到目标函数中,从而构建适用于任何有效优化技术予以求解的非线性优化问题。[结果]数值仿真结果表明,该算法所规划的航迹能成功规避水域中的所有障碍物,同时符合无人艇的运动特性。[结论]研究成果可为无人艇航迹规划的避障问题提供参考。 展开更多
关键词 无人艇 航迹规划 最优控制 精确罚函数 障碍规避
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轻质高刚仿生杆及其在柔性机构中的仿真分析
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作者 张述卿 叶壮 +2 位作者 郜军霞 邵超 李根 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2022年第1期23-31,共9页
轻质高刚结构是空间机构不断追求的目标,本研究基于对水生植物香蒲杆部结构的尺寸和力学测试,提出一种面向空间应用的轻质高刚仿生杆结构.具体以仿生杆在精密柔性机构中的应用为背景,分析了电磁力平衡传感器中柔性机构的铰链变形对测量... 轻质高刚结构是空间机构不断追求的目标,本研究基于对水生植物香蒲杆部结构的尺寸和力学测试,提出一种面向空间应用的轻质高刚仿生杆结构.具体以仿生杆在精密柔性机构中的应用为背景,分析了电磁力平衡传感器中柔性机构的铰链变形对测量结果的影响,求解了位置电磁力分别和载荷力、铰链弯矩的关系表达式.以直圆铰链为例计算了由位移检测误差引起的力测量误差.分析了精密柔性机构中载荷作用位置对测量结果的影响,指出当载荷作用线通过机构上、下连杆长度的中点时,机构仅发生Y向位移不产生旋转位移,采用仿生杆结构对一定几何尺寸的精密柔性机构进行了有限元仿真分析,结果表明传感器在初始位置平衡时平衡力和载荷力的值最大相差1.9×10^(-5)N,相对误差为0.0038%,仿生杆力学性能良好,轻质高刚仿生杆结构可用于精密柔性机构或其他空间大型天线展开机构、空间站超长操作臂等领域. 展开更多
关键词 香蒲 仿生杆 柔性铰链 误差分析
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