检索结果-内蒙古大学图书馆

控制理论与应用 2018年第10期35卷 1503-1510页

作者：赵琴段广仁哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001

针对航天器交会问题存在外部干扰和输入饱和的情况,本文提出了一个输出反馈跟踪控制器.仅利用测量得到的相对位置信息,设计了一个滑模观测器用来估计相对角速度,并根据该估计值设计了一个鲁棒反步控制律.通过引入一个辅助系统,对输入饱... 详细信息

针对航天器交会问题存在外部干扰和输入饱和的情况,本文提出了一个输出反馈跟踪控制器.仅利用测量得到的相对位置信息,设计了一个滑模观测器用来估计相对角速度,并根据该估计值设计了一个鲁棒反步控制律.通过引入一个辅助系统,对输入饱和情况进行了分析.采用Lyapunov稳定性理论,证明了本文提出的该控制器能够保证位置和速度跟踪误差的一致有界性.最后通过数值分析验证了所设计的输出反馈控制器的有效性.

关键词：航天器交会输出反馈输入饱和滑模观测器

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基于双向控制的六足机器人转向遥操作研究

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仪器仪表学报 2018年第3期39卷 71-80页

作者：李佳钰尤波丁亮王明磊高海波哈尔滨理工大学机电控制及自动化技术研究所哈尔滨150080 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150000

为改善目前多足机器人人机交互技术单一的现状,面向液压驱动六足机器人设计一款融入线控转向技术的遥操作系统。针对传统线控转向因取消机械传动所造成从端的运动信息缺失问题,提出一种基于双向控制的遥操作架构。通过动态跟踪六足机器... 详细信息

为改善目前多足机器人人机交互技术单一的现状,面向液压驱动六足机器人设计一款融入线控转向技术的遥操作系统。针对传统线控转向因取消机械传动所造成从端的运动信息缺失问题,提出一种基于双向控制的遥操作架构。通过动态跟踪六足机器人转向过程中实际角速度与期望角速度间的差值,并将此差值以触觉力的形式反馈给驾驶员,根据Llewellyn准则对所设计的六足机器人双向控制器进行无源性判定,最后在仿真环境下验证该控制器的跟踪性及稳定性,并在已开发的六足机器人半物理仿真平台上进行了驾驶员在环转向操作实验,结果表明,方法能够在保证六足机器人灵活、准确转向的基础上提高线控转向系统的操作性能。

关键词：六足机器人线控转向双向控制遥操作

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空间机械臂在轨维修的视觉伺服操控策略

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机器人 2018年第5期40卷 742-749页

作者：刘冬雨刘宏何宇张柏楠李志奇金明河哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150080 中国空间技术研究院北京空间技术研制试验中心北京100094

首先分析了空间机械臂/机械手系统在轨旋拧螺钉任务的尺寸链误差.为修正微重力环境和机械臂、模拟维修单机在轨安装导致的位姿偏差,特别是消除机械手抓取电动工具导致的随机误差影响,提出了航天员在轨标定电动工具位姿/全局相机测量电... 详细信息

首先分析了空间机械臂/机械手系统在轨旋拧螺钉任务的尺寸链误差.为修正微重力环境和机械臂、模拟维修单机在轨安装导致的位姿偏差,特别是消除机械手抓取电动工具导致的随机误差影响,提出了航天员在轨标定电动工具位姿/全局相机测量电动工具位姿并引入机械臂进行视觉伺服的控制策略.设计了视觉伺服控制器,给出了该控制算法的收敛证明和稳定性分析.通过在轨实施,该策略实现了机械臂/机械手系统拧松螺钉时位姿误差不超过3 mm/2°的任务要求.

关键词：空间机械臂视觉伺服在轨维修人机协同收敛性

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基于自适应配对控制的多目标演化算法

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控制与决策 2018年第3期33卷 392-402页

作者：张秀杰李欣张虎赵杰哈尔滨工业大学基础与交叉科学研究院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学控制理论与指导技术研究中心哈尔滨150001 北京机电工程研究所北京100074 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150001

为了平衡搜索过程中的开采和勘探,设计一种聚类辅助的基于繁殖效用的自适应配对控制策略,进而提出一种基于自适应配对控制的多目标演化算法(ACEA).利用K-means聚类算法发掘种群分布结构,以配对控制概率限制从同一类邻居或者整个种群中... 详细信息

为了平衡搜索过程中的开采和勘探,设计一种聚类辅助的基于繁殖效用的自适应配对控制策略,进而提出一种基于自适应配对控制的多目标演化算法(ACEA).利用K-means聚类算法发掘种群分布结构,以配对控制概率限制从同一类邻居或者整个种群中挑选父个体繁殖新解,以加强局部搜索或者勘探.采用的配对控制概率根据不同繁殖机制在过去一定代数的繁殖效用,在每一代中自适应地更新.选取标准测试题以及5种代表性的多目标演化算法测试ACEA的性能,通过结果验证所提出算法的优越性.

关键词：多目标演化算法 K-means聚类算法配对控制策略自适应配对控制概率

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步进电机期望控制脉冲的无抖动输出方法

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电机与控制学报 2018年第2期22卷 17-23页

作者：张元飞樊绍巍刘宏谭久彬哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室陕西西安710054 哈尔滨工业大学超精密光电仪器工程研究所黑龙江哈尔滨150001

为了提高步进电机在开环控制情况下的速度跟踪控制性能,提出了基于脉冲周期控制参数值条件更新的期望脉冲无抖动输出方法。首先,根据相邻时刻的两个期望脉冲周期值间的数学关系,构建了全时域的时序分析模型,分析了脉冲抖动输出现象;然后... 详细信息

为了提高步进电机在开环控制情况下的速度跟踪控制性能,提出了基于脉冲周期控制参数值条件更新的期望脉冲无抖动输出方法。首先,根据相邻时刻的两个期望脉冲周期值间的数学关系,构建了全时域的时序分析模型,分析了脉冲抖动输出现象;然后,归纳总结了脉冲无抖动输出的控制参数值更新条件;最后,根据归纳总结的控制参数值更新条件,采用超高速集成电路硬件描述语言,构建了脉冲无抖动输出的控制器知识产权(intellectual property,IP)核。理论分析结果和实验结果均表明,该方法能够有效解决因控制参数值无约束更新而导致的脉冲抖动输出问题,进而有利于提高步进电机期望速度跟踪控制性能。

关键词：步进电机开环控制速度跟踪控制控制器IP核 3D打印

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多关节脚限位装置机构设计与仿真分析

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航空学报 2018年第S1期39卷 148-154页

作者：张志成张鹏高辉董为中国空间技术研究院北京100094 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150001

对在空间微重力环境下,通过连接空间机械臂来固定和支撑航天员在轨维修操作的多关节脚限位器装置进行研究。多关节脚限位器装置限制航天服的靴子防止航天员脱离脚限位器,同时为航天员在轨维修操作提供多个自由度的调节范围。对多关节脚... 详细信息

对在空间微重力环境下,通过连接空间机械臂来固定和支撑航天员在轨维修操作的多关节脚限位器装置进行研究。多关节脚限位器装置限制航天服的靴子防止航天员脱离脚限位器,同时为航天员在轨维修操作提供多个自由度的调节范围。对多关节脚限位器装置的多关节结构进行设计与分析,针对某些特定动作进行运动学仿真,并进行试验验证。此外,还对关节运动范围进行了分析,使用Adams软件对载荷限制单元防冲击载荷与缓慢变化载荷的能力进行了仿真分析。

关键词：脚限位装置机构设计仿真分析位姿校正载荷限制单元

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面向快速泄压环境模拟的瞬间泄压机构设计

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航天器环境工程 2019年第4期36卷 387-392页

作者：韩潇冷巍吕世增王军伟张磊张新彬闫继宏北京卫星环境工程研究所北京100094 哈尔滨工业大学空间基础科学研究中心哈尔滨150001 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150080

为开展机舱失压环境效应研究,针对大口径泄压通道,设计一种新型的机械式瞬间泄压装置,并进行相关机构运动学、动力学建模研究.该泄压装置主要由弹簧储能机构、连杆式舱门压紧机构、基于SEA(Series Elastic Actuator)的舱门锁紧/释放机... 详细信息

为开展机舱失压环境效应研究,针对大口径泄压通道,设计一种新型的机械式瞬间泄压装置,并进行相关机构运动学、动力学建模研究.该泄压装置主要由弹簧储能机构、连杆式舱门压紧机构、基于SEA(Series Elastic Actuator)的舱门锁紧/释放机构和基于惯性飞轮的电磁式缓冲机构组成,具有操控简单、可靠性高、可重复使用、试验效率高的特点.最终设计的瞬间泄压机构面向DN750泄压通道,舱门从0°开启到90°用时约280 ms.本研究将为今后研发面向大口径泄压通道的瞬间泄压机构,并应用于大型快速泄压环境效应试验装置建设提供参考.

关键词：快速泄压瞬间泄压机构大口径泄压通道动力学建模

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微小光学器件装配系统与实验研究

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光学精密工程 2018年第6期26卷 1462-1469页

作者：马立赵志杰周辅君叶萍荣伟彬上海大学机电工程与自动化学院上海200072 中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所陕西西安710065 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150080

在激光陀螺谐振腔上精确装配微小光学器件合光棱镜和光电管的过程称为合光,它是激光陀螺制造过程中的关键环节。传统的人工合光装配效率低、质量一致性差,已不能满足激光陀螺的生产需求。因此,本文在分析合光原理的基础上,开发一套由合... 详细信息

在激光陀螺谐振腔上精确装配微小光学器件合光棱镜和光电管的过程称为合光,它是激光陀螺制造过程中的关键环节。传统的人工合光装配效率低、质量一致性差,已不能满足激光陀螺的生产需求。因此,本文在分析合光原理的基础上,开发一套由合光机构、信号处理、视觉检测及控制模块等组成的自动合光装配系统。根据合光装配特点,设计了双臂协同运动的合光机构,保证操作精准度的同时提高装配效率。激光陀螺合光信号易受干扰,提出采用Sallen-Key低通滤波器对合光信号进行滤波处理,有效地滤除了残杂噪声。控制模块通过机器视觉辅助完成合光棱镜的粗调,采用层次分析法综合多个评价参数确定光学器件的最佳位姿,实现合光装配自动化。试验结果表明,开发的激光陀螺合光装配系统能够成功地完成光学器件的精确装配。

关键词：精密装配微小器件信号处理视觉检测

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高冗余类人双臂移动机器人运动规划

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华中科技大学学报（自然科学版） 2018年第8期46卷 12-17页

作者：王红星李瑞峰葛连正曹雏清哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150080 南昌工程学院机械与电气工程学院江西南昌330099 南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 哈尔滨工业大学芜湖哈特机器人产业技术研究院安徽芜湖241007

将差速移动平台和固定类人双臂机器人组合成高冗余类人双臂移动机器人,针对该机器人高冗余、类人双臂和移动的特点提出一种整体性分解运动速度控制算法（w RMRCA）进行运动规划,将双臂末端执行点运动分解为该机器人移动平台左右轮和类... 详细信息

将差速移动平台和固定类人双臂机器人组合成高冗余类人双臂移动机器人,针对该机器人高冗余、类人双臂和移动的特点提出一种整体性分解运动速度控制算法（w RMRCA）进行运动规划,将双臂末端执行点运动分解为该机器人移动平台左右轮和类人双臂各个关节的协调运动.通过对单双臂移动机器人仿真比较表明：类人双臂移动机器人具有更多的冗余,更好的平滑性和灵活性,更大的操作空间;在整个移动操作过程中差速移动平台和双臂之间有更好的协调操作特性,拥有更大工作空间.该算法在高冗余机器人系统中运动规划的有效性得到了验证.

关键词：高冗余类人双臂移动机器人整体性分解运动速度算法移动操作运动规划控制算法

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负载不确定的柔性机械臂自适应自抗扰控制

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哈尔滨工业大学学报 2017年第7期49卷 12-19页

作者：刘延芳刘宏孟瑶机器人系统与技术国家重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨工业大学航天工程系上海宇航系统工程研究所

为解决末端具有不确定负载的柔性机械臂的位置控制问题,设计了自适应自抗扰控制器.采用奇异摄动理论将多柔性连杆机械臂动力学系统分解为快时标和慢时标两个子系统.针对快时标子系统设计线性二次型控制器,用于快速抑制柔性连杆的振动,... 详细信息

为解决末端具有不确定负载的柔性机械臂的位置控制问题,设计了自适应自抗扰控制器.采用奇异摄动理论将多柔性连杆机械臂动力学系统分解为快时标和慢时标两个子系统.针对快时标子系统设计线性二次型控制器,用于快速抑制柔性连杆的振动,将快时标状态变量转移到慢流形上;针对慢时标子系统,设计自抗扰控制器,用于跟踪期望角度.针对末端负载的不确定性,采用迭代最小二乘算法估计末端负载的质量,并在自抗扰控制器中进行补偿.结果表明:末端负载的不确定量达到预估负载质量的200%时,在15 rad/s范围内,角度控制的均方差0.08 rad,明显优于不对末端负载进行补偿的情况.在末端负载和机械臂运动速度都发生变化时,所提出的自适应自抗扰控制器具有一定的鲁棒性.

关键词：多柔性连杆机械臂自抗扰控制负载不确定性自适应控制迭代最小二乘算法

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