一、圆向量函数在弹性臂建模中的应用及其仿真(论文文献综述)
李家平[1](2018)在《逐级加载液压缸及其同步控制研究》文中研究指明处于地层深部的岩石是存在于一个复杂的多场耦合的环境中,在温度、压力、磁场、气液等多种因素作用下,岩石的渗透性能和力学性能等都是我们所未知的。所以,岩石力学试验机是广大科研院所和高等学校研究岩石力学性能的主要试验设备。只有通过更为真实地模拟地下环境的状态,才能更清晰地了解岩石在地下的微观运移规律。真三轴试验机是能够在岩石试样的三个方向上进行受力试验的岩石力学试验机。它的核心部分就是液压伺服加载系统,用于测试岩石试样的受力、位移和形变等。液压加载系统是直接决定岩石力学试验的关键。本课题以真三轴岩石力学试验机的液压加载系统为基础,研制了一套液压加载系统。为了能实现预定的加载控制要求,提出了一种新型的逐级加载液压缸组设计方案,该逐级加载液压缸能够在空间和试样大小有限的情况下提供更大的加载力,并分析了基于静压支撑油缸的油膜厚度对于活塞杆与导向带之间密封性的影响。针对新型的逐级加载液压缸的技术要求,完成了相关液压元器件的选型与计算。通过分析液压伺服加载系统位置控制和力控制的模型和液压伺服系统的非线性、建模困难、强交叉耦合、参数不确定性和高精度同步跟踪等问题,选用了迭代学习控制方法。它能有效地解决系统的同步跟踪误差问题,并且能保持良好的稳定性和鲁棒性。利用AMESim和MATLAB/Simulink软件的强大的仿真建模能力,分别搭建液压伺服加载系统的整体物理模型和基于迭代学习的Simulink控制模型,更加真实地模拟了系统的工作状态。通过两个软件的联合仿真验证,液压加载系统在迭代学习的控制下能达到预定的技术要求,算法简单且具有良好的可靠性与实用性。对于液压伺服加载系统多种的加载波形试验,它都能很好地达到同步跟踪误差的要求。通过对比分析样机的试验结果,进一步地验证了液压加载系统良好的控制效果。论文的研究结果对真三轴岩石力学试验机的研制提供了重要的设计基础,同时也对液压伺服系统中迭代学习控制的应用具有一定的参考价值。
刘凉[2](2016)在《一种含柔性杆件的空间并联机器人控制策略的研究》文中研究表明本文针对提高柔性多体系统轨迹跟踪精度的要求,将一种含有柔性杆件的3-RRRU空间并联机器人作为研究对象,系统地分析了该刚柔混合系统的非线性正动力学模型和逆动力学模型,提出了一种适用于闭链机构的柔性动力学方程的求解方法,并根据系统的逆动力学模型对控制策略进行了研究,所取得的研究成果如下:(1)基于向量环法建立了刚性3-RRRU并联机器人的逆运动学模型,然后利用牛顿-欧拉法求出了各个运动关节的约束反力和约束力矩。基于自然坐标法构建了刚性空间梁单元和刚性动平台的质量矩阵,并根据拉格朗日法求出了刚性机构的动力学模型,同时验证了该方法与参考坐标法建立的动力学模型具有等效性。并联机构的刚性模型为其柔性动力学模型的构建和求解提供了重要的理论依据。(2)针对刚性3-RRRU并联机器人,在考虑所有关节摩擦力矩的情况下,基于运动学模型和动力学模型提出了一种新型的近似时间最优的平滑轨迹规划方法,通过引入相平面上的零值伪加速度曲线,能够有效地确定轨迹的加减速过程,并通过理论和实验论证了规划方法的可行性和有效性,总结出并联机器人和串联机器人在规划过程中体现出的不同特性,该方法可用于柔性并联机器人的轨迹规划。(3)利用自然坐标法和绝对节点坐标法构建了刚柔混合3-RRRU并联机器人的非线性动力学模型。与传统的线弹性动力学方法相比,该模型不仅未做任何线性化处理,而且考虑了柔性空间梁单元的剪切效应,同时可描述柔性构件的大范围弹性变形。(4)为了避免连续介质力学中泊松闭锁现象的发生,对弹性矩阵和应变能进行了合理分割,同时针对并联机构的特性,给出了计算弹性力及其雅克比矩阵的新方法,从而提高了求解的计算效率。根据柔性并联机器人动力学方程的特性,对其求解原则、求解方法和求解性能进行了详细的分析和说明。(5)针对柔性并联机器人动力学模型在求解过程中出现的破坏刚性约束的问题,提出了一种瞬态刚体校正法,从而保证了数值迭代方法在求解动力学模型正解和逆解过程中的正确性。然后,根据所获得的逆动力学解构建了系统的控制策略,并通过动态轨迹跟踪实验验证了控制策略的可行性,说明了仿真分析结论与实验结果具有良好的一致性。
刘佳琦[3](2015)在《具有POGO振动的捆绑火箭建模与姿态控制》文中认为运载火箭的设计水平决定一个国家进入太空的能力和航天活动的规模,其姿态稳定性是完成发射任务的重要保障。对于采用液体燃料作为推进剂的大型运载火箭,必须考虑推进系统推力脉动和箭体弹性振动的耦合作用对姿态稳定性的影响,而这类耦合振动被称为POGO振动。传统力学分析方法对于POGO振动相关问题的研究是基于串联多级火箭一维梁结构动力学模型,然而随着我国新型大推力捆绑火箭的研制成功,这种一维梁结构动力学模型存在一定的局限性,无法反映捆绑火箭复杂三维POGO振动特点。针对上述问题,本学位论文深入研究了大型捆绑火箭多体系统动力学建模方法、高维动态系统的选频保结构模型降阶方法、具有POGO振动连续和离散过程的混杂系统描述方法以及基于稳态误差界的姿态控制方法,主要工作包括以下几个方面:以我国新型捆绑火箭作为研究对象,对由箭体刚体运动、弹性振动、燃料晃动以及发动机推力脉动之间的耦合作用,所导致的POGO振动对姿态运动的影响进行建模与分析。首先,通过刚性体段、复合约束虚铰、系统内外承受的力以及三维拓扑结构所确定的多体系统建模方法,建立捆绑火箭结构-推进-POGO振动耦合多体系统动力学模型。然后,将所得到的新型捆绑火箭动力学模型进行姿态小偏差线性化处理,获得具有POGO振动的捆绑火箭线性化姿态运动方程。最后,通过虚拟样机技术对捆绑火箭多体系统动力学模型进行数值仿真,将其结果与集中质心液体火箭动力学模型进行对比,验证多体系统建模方法的有效性。针对捆绑火箭动力学模型所具有的高维系统特点,采用模型降阶方法降低姿态控制器设计难度和计算复杂度。通过结合由奇异值分解和Krylov子空间理论发展的两类模型降阶方法特点,提出一类SVD-Krylov子空间一体化模型降阶方法,该方法不仅能够保证降阶系统维持原系统的性能特点,并且算法计算效率高且能够满足降阶误差要求。针对一般降解方法导致降阶系统失去原始系统结构和物理意义的问题,设计一种选频保结构降阶方法,通过构造分块可控可观Gram矩阵实现在保持模型二阶结构的情况下,所得到的降阶系统能在特定频域区内逼近原始系统。最后,将降阶捆绑火箭动力学模型与原始模型的姿态仿真结果进行对比,验证所提出模型降阶方法的有效性。采用混杂系统稳定性分析方法研究捆绑火箭的姿态运动稳定问题。通过引入脉冲混杂系统描述方法,分析具有连续过程和离散过程的POGO振动对捆绑火箭姿态运动的影响。根据混杂系统稳定性分析方法,研究了一类输入状态稳定的脉冲混杂系统,并通过Lyapunov函数和脉冲函数的时间序列驻留要求,给出满足输入状态稳定的充分条件。进一步,针对具有随机扰动和状态时滞的混杂系统,研究一类中立型时滞随机脉冲混杂系统,通过构造Lyapunov-Krasovskii泛函以及Ito方程,得到系统渐进稳定的充分条件。最后,通过对捆绑火箭多体系统降阶模型进行姿态运动数值仿真,验证所提出的两类系统稳定充分条件的有效性。针对捆绑火箭高精度姿态稳定控制要求,设计一类基于Slotine形式的积分滑模控制器,采用边界层方法抑制滑模控制抖振现象,并通过选择适合的边界层厚度满足稳态跟踪误差界要求,不必通过反复仿真实验试凑。进一步将具有POGO振动的捆绑火箭姿态控制问题,抽象描述为具有随机扰动和中立型时滞的脉冲混杂系统控制器设计问题;基于混杂系统渐进稳定的充分条件,设计一种有限时间到达的积分滑模控制方法,使得系统状态能够快速收敛到期望的误差界内。最后,通过对捆绑火箭姿控系统进行数值仿真,说明所设计的滑模控制方法能够有效抑制POGO振动影响,能够保证运载火箭维持较高的姿态稳定精度。
刘孝亮[4](2013)在《超磁致径向微进给机构结构优化与迟滞建模及控制方法研究》文中研究指明活塞异形销孔能够显着改善其应力分布,提高活塞的使用寿命与性能,但由于活塞异形销孔结构的特殊性,增加了其精密加工的难度。为此,课题组基于超磁致伸缩执行器(Giant Magnetostrictive Actuator,GMA),研制超磁致径向微进给机构以实现活塞异形销孔的精密加工。本文针对超磁致径向微进给机构进行了深入系统的研究,主要有:超磁致径向微进给机构全模型多目标结构优化,超磁致径向微进给机构静态和率相关迟滞非线性建模,超磁致径向微进给机构的逆模型迭代学习控制,以及异形活塞销孔精密镗削实验研究。第1章介绍课题的研究背景和意义,然后对活塞异形销孔精密加工径向微进给机构实现技术、超磁致径向微进给机构结构优化、GMA系统迟滞非线性建模、以及GMA系统控制策略等研究现状进行综述,指出目前研究中存在的不足之处,并阐述了本文的研究内容和选题意义。第2章在超磁致径向微进给机构结构原型基础上,进行全模型多目标结构优化,并验证。因GMA复杂的电-磁-机-热多场耦合而导致结构优化设计时,难以建立由输入电流到输出位移的全模型。本文提出通过Maxwell压磁方程与镗杆变形参数联立求解的方法建立全系统模型,有效的解决了全模型建立困难的问题。其中又提出以ANSYS Workbench有限元仿真与人工神经网络模型相结合的方法求解镗杆变形参数,以及性能参数。以此全系统模型为基础建立结构优化数学模型,并通过遗传算法求解模型,得到优化结果。最后,通过仿真验证结果验证了该方法的有效性。第3章针对因超磁致径向微进给机构的迟滞非线性而导致难以建立反映系统动态特性模型的问题,提出率相关迟滞混合模型。将系统分为线性环节、动态(率相关)迟滞环节,然后分别建立其模型并辨识,再将二者串联起来得到超磁致径向微进给机构的混合模型。其中,提出通过逆模型与拟合结合的方法,成功分离了线性环节与率相关迟滞环节的耦合响应。提出了动态(率相关)左右型PI模型,并以此模型建立率相关迟滞环节模型。最后通过实验验证了所提模型的有效性与先进性,有效解决了现有率相关迟滞非线性模型精度低或适用频率范围窄的问题,为率相关迟滞非线性系统的控制提供了良好的基础。第4章针对超磁致径向微进给机构的迟滞非线性所导致的精确控制难、逆模型前馈控制依赖迟滞模型精度、以及标准迭代学习控制(Iterative Learning Control,ILC)收敛速度低等问题,基于混合动态模型逆模型,提出逆模型ILC算法,并用于超磁致径向微进给机构输出位移控制。对所提算法的收敛速度、迭代增益选取等问题进行了理论研究,最后通过实验验证了所提算法的有效性和先进性。第5章以逆模型迭代学习控制算法进行超磁致径向微进给机构活塞异形孔镗削实验。分别进行了锥形和椭圆销孔的加工实验与分析。实验结果表明,锥形销孔精度达0.45 μm,椭圆销孔精度达0.91 μm,是逆模型开环补偿控制精度的2倍以上;迭代收敛次数为3,是标准迭代学习控制收敛速度的2倍。第6章概况全文的主要研究工作,并对将来的研究工作做了展望。
金在权[5](2007)在《剪切变形和转动惯性矩对弹性机械臂动力响应的影响》文中指出对Timoshenko梁、Rayleigh梁和Benoulli-Euler梁动力学模型进行数值仿真和比较,分析了剪切变形和转动惯性矩对弹性机械臂动力响应的影响,得出剪切变形、转动惯性矩只对短粗梁有较大影响,对细长梁影响很小,可以忽略不计.
金在权[6](2007)在《双连杆弹性机械臂悬臂梁模式动力学方程》文中研究指明以竖直平面内双连杆弹性机械臂Bernoulli-Euler梁为对象,用Lagrange方程建立了双连杆弹性机械臂悬臂梁模式分布参数动力学方程,并进行离散化,得出可进行数值仿真的动力学方程.
姜雪洁,田来社,干石松[7](2004)在《圆向量函数在弹性臂建模中的应用及其仿真》文中认为将圆向量函数应用于平面弹性臂动力学建模 ,其优点是推导简单 ,易于理解 ,且用Math CAD数学软件作仿真处理
任正权,金在权,郭越[8](2002)在《圆向量函数在弹性臂建模中的应用及其仿真》文中进行了进一步梳理用圆向量函数应用于平面弹性臂动力学建模,其优点是推导简单,易于理解,且可用MathCAD数学软件作仿真处理.
二、圆向量函数在弹性臂建模中的应用及其仿真(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、圆向量函数在弹性臂建模中的应用及其仿真(论文提纲范文)
(1)逐级加载液压缸及其同步控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题选题的背景和意义 |
1.2 真三轴试验机液压系统国内外的研究现状 |
1.2.1 国外的研究现状 |
1.2.2 国内的研究现状 |
1.3 课题的主要研究内容 |
第二章 真三轴试验机的液压加载系统研制 |
2.1 逐级加载液压缸的结构和设计 |
2.1.1 设计依据 |
2.1.2 设计原则与步骤 |
2.2 静压支撑油膜的厚度分析 |
2.3 液压加载系统的油源 |
2.4 液压加载系统主要元器件选型 |
2.4.1 液压泵 |
2.4.2 电液伺服阀 |
2.4.3 传感器的选择 |
2.4.4 其他液压阀及辅助元件 |
2.5 逐级加载液压缸的主要安装工作 |
2.6 本章小结 |
第三章 液压加载伺服系统建模分析 |
3.1 三轴加载系统位置和压力控制的数学模型 |
3.1.1 系统的组成 |
3.1.2 液压缸以位置控制方式各环节的数学模型 |
3.1.3 液压缸以力伺服控制方式的数学模型 |
3.1.4 液压伺服系统数学模型参数 |
3.2 液压加载系统的动静态分析 |
3.2.1 系统的稳定性分析 |
3.2.2 系统的品质指标 |
3.3 本章小结 |
第四章 液压加载系统迭代学习控制 |
4.1 迭代学习控制方法概述 |
4.1.1 迭代学习控制的基本原理及数学描述 |
4.1.2 开、闭环PID迭代学习控制的结构 |
4.2 迭代学习控制算法的选择及迭代误差收敛性分析 |
4.2.1 迭代学习律的选用 |
4.2.2 迭代误差收敛性分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 液压加载伺服系统的联合仿真方法的研究 |
5.1 联合仿真平台介绍 |
5.1.1 AMESim软件概述 |
5.1.2 Simulink软件的特点 |
5.1.3 联合仿真的原理和优势 |
5.1.4 联合仿真平台的构建 |
5.2 AMESim/Simulink联合仿真的实现 |
5.2.1 联合仿真实现的过程 |
5.2.2 基于Simulink的迭代学习控制模型的建立 |
5.2.3 基于AMESim的液压伺服系统模型的建立 |
5.3 液压加载系统的位置和力控系统的联合仿真分析 |
5.3.1 液压加载系统的位置控制系统联合仿真分析 |
5.3.2 液压加载系统的力控制系统联合仿真分析 |
5.4 样机试验结果分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结和展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(2)一种含柔性杆件的空间并联机器人控制策略的研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
字母注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 国内外研究状况 |
1.2.1 柔性体动力学模型的研究状况 |
1.2.2 数值计算方法的研究现状 |
1.2.3 轨迹规划与控制策略的研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第二章 刚性并联机构的运动学和动力学建模 |
2.1 引言 |
2.2 并联机构的逆运动学模型 |
2.2.1 位置反解模型 |
2.2.2 速度反解模型 |
2.2.3 加速度反解模型 |
2.3 逆运动学模型仿真 |
2.4 基于牛顿-欧拉法的动力学模型 |
2.4.1 动力学模型的建立 |
2.4.2 逆动力学模型的求解过程 |
2.5 逆动力学模型仿真 |
2.6 基于自然坐标法的动力学模型 |
2.6.1 刚性梁单元的质量矩阵 |
2.6.2 三角形刚性板单元的质量矩阵 |
2.6.3 基于拉格朗日法的动力学方程 |
2.7 自然坐标法与参考坐标法的等效性 |
2.7.1 第一支链第一杆件的等效性验证 |
2.7.2 第一支链第二杆件的等效性验证 |
2.7.3 第一支链第三杆件的等效性验证 |
2.7.4 动平台的等效性验证 |
2.7.5 基于拉格朗日法的动力学仿真 |
2.8 本章小结 |
第三章 考虑关节摩擦力矩的平滑轨迹规划方法 |
3.1 引言 |
3.2 时间最优问题的定义 |
3.2.1 动力学约束 |
3.2.2 运动学约束 |
3.2.3 时间最优问题的数学描述 |
3.3 并联机构的完整动力学模型 |
3.4 近似时间最优的轨迹规划方法 |
3.4.1 力矩、速度和加速度约束极值曲线 |
3.4.2 关节Jerk约束的简化形式 |
3.4.3 平滑轨迹规划方法 |
3.4.4 平滑轨迹规划步骤 |
3.5 实验和讨论 |
3.6 本章小结 |
第四章 空间柔性并联机器人的动力学模型 |
4.1 引言 |
4.2 空间柔性梁单元模型 |
4.2.1 梁单元模型的形函数 |
4.2.2 梁单元模型的质量矩阵 |
4.2.3 梁单元模型的重力广义力 |
4.3 柔性并联机构的动力学模型 |
4.3.1 柔性机构正动力学模型 |
4.3.2 柔性机构逆动力学模型 |
4.4 柔性并联机构的静力学模型 |
4.5 瞬态刚体校正法 |
4.5.1 正动力学瞬态刚体校正法 |
4.5.2 逆动力学瞬态刚体校正法 |
4.5.3 柔性并联机构动力学求解的难度分析 |
4.6 柔性动力学模型仿真研究 |
4.6.1 正动力学模型仿真研究 |
4.6.2 逆动力学模型仿真研究 |
4.7 本章小结 |
第五章 柔性动力学模型的数值计算方法 |
5.1 引言 |
5.2 弹性力及其雅克比矩阵的数值计算方法 |
5.2.1 弹性广义力的数值计算方法 |
5.2.2 弹性广义力雅克比矩阵的数值计算方法 |
5.2.3 弹性广义力的数值仿真分析 |
5.3 柔性动力学方程的数值求解方法 |
5.3.1 柔性动力学方程的求解原则 |
5.3.2 柔性动力学方程的求解方法 |
5.3.3 柔性动力学的求解性能分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 柔性并联机器人的运动控制实验 |
6.1 引言 |
6.2 柔性系统实验装置 |
6.3 逆动力学控制参数计算 |
6.4 实验准备与设备调试 |
6.4.1 柔性并联机器人的标定工作 |
6.4.2 运动控制器的调试工作 |
6.4.3 测量设备的安装与调试工作 |
6.5 实验过程及实验方法 |
6.6 柔性系统运动控制实验 |
6.6.1 运动轨迹跟踪实验 |
6.6.2 特征点应变测量实验 |
6.6.3 实验结果分析与总结 |
6.7 本章小结 |
第七章 全文总结与展望 |
7.1 论文总结 |
7.2 工作展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(3)具有POGO振动的捆绑火箭建模与姿态控制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源及研究意义 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 课题研究意义和面临的技术问题 |
1.2 相关领域研究进展 |
1.2.1 捆绑火箭POGO振动问题研究 |
1.2.2 捆绑火箭动力学建模方法 |
1.2.3 高维系统降阶方法研究 |
1.2.4 捆绑火箭姿态控制方法 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 捆绑火箭的多体系统动力学模型 |
2.1 引言 |
2.2 常用坐标系定义与转换 |
2.3 传统串联火箭建模方法 |
2.3.1 动力学模型的基本方程 |
2.3.2 非线性动力学模型的方程展开 |
2.3.3 传统模型的局限性 |
2.4 新型火箭结构-推进-POGO振动耦合系统模型 |
2.4.1 多体系统与旋量理论 |
2.4.2 捆绑火箭多体系统基本运动方程 |
2.4.3 单元体燃料晃荡运动方程 |
2.4.4 单元体推进系统脉动运动方程 |
2.4.5 捆绑火箭多体系统动力学模型 |
2.4.6 小偏差线性化姿态运动方程 |
2.5 模型分析和仿真验证 |
2.6 本章小结 |
第3章 大型高维动态系统的模型降阶 |
3.1 引言 |
3.2 模型降阶的基本方法 |
3.2.1 模型降阶的基本思想 |
3.2.2 两类基本模型降阶方法 |
3.3 SVD-Krylov子空间算法对大型动态系统降阶 |
3.3.1 SVD-Krylov子空间降阶方法 |
3.3.2 捆绑火箭二阶平衡降阶 |
3.4 具有秩约束控制器设计的多项式系数方法 |
3.4.1 特征多项式系数 |
3.4.2 秩约束等效替换 |
3.5 数值仿真及结果分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 具有POGO振动的捆绑火箭脉冲混杂系统 |
4.1 引言 |
4.2 捆绑火箭的混杂系统描述方法 |
4.2.1 混杂系统的两类描述方法 |
4.2.2 捆绑火箭的混杂自动机模型描述 |
4.2.3 捆绑火箭的脉冲混杂系统描述 |
4.3 脉冲混杂系统的输入状态稳定 |
4.3.1 输入状态稳定Lyaponov函数 |
4.3.2 输入状态稳定的脉冲时间间隔条件 |
4.3.3 数值仿真及结果分析 |
4.4 中立型时滞随机脉冲系统的稳定性分析 |
4.4.1 稳定性理论与预备知识 |
4.4.2 全局渐近稳定性的充分条件 |
4.4.3 数值仿真及结果分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 捆绑火箭姿态的滑模变结构控制方法 |
5.1 引言 |
5.2 系统描述及相关定义 |
5.3 Slotine滑模面的边界层方法 |
5.3.1 滑模控制的基本方法 |
5.3.2 Slotine滑模控制 |
5.3.3 数值仿真及结果分析 |
5.4 脉冲混杂系统的滑模控制 |
5.4.1 抖振特性及其频率调整 |
5.4.2 脉冲混杂系统的稳定性分析 |
5.4.3 有限时间到达的终端滑模控制 |
5.4.4 数值仿真及结果分析 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
致谢 |
个人简历 |
(4)超磁致径向微进给机构结构优化与迟滞建模及控制方法研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 活塞异形销孔镗削径向微进给机构研究现状 |
1.3 GMM智能执行器结构优化设计研究现状 |
1.4 迟滞模型概述与率相关迟滞建模方法研究现状 |
1.4.1 迟滞模型概述 |
1.4.2 率相关迟滞建模方法研究现状 |
1.5 迟滞系统控制策略的研究现状 |
1.5.1 逆模型控制法 |
1.5.2 智能控制法 |
1.5.3 相位控制法 |
1.6 论文的主要研究内容和结构 |
1.6.1 研究目的和主要内容 |
1.6.2 论文结构 |
第2章 超磁致径向微进给机构的全模型多目标结构优化 |
2.1 机械优化设计概述 |
2.2 超磁致径向微进给机构优化设计方案 |
2.3 超磁致径向微进给机构原型 |
2.3.1 活塞异形销孔镗削加工控制原理 |
2.3.2 超磁致径向微进给机构的功能需求分析 |
2.3.3 超磁致径向微进给机构原型 |
2.4 超磁致径向微进给机构优化设计目标 |
2.5 超磁致径向微进给机构优化设计变量与目标函数 |
2.5.1 镗杆本体、GMM块以及导磁块结构参数中的设计变量 |
2.5.2 线圈结构参数中的设计变量 |
2.5.3 超磁致径向微进给机构优化设计目标函数 |
2.6 超磁致径向微进给机构优化设计的约束关系 |
2.6.1 尺寸约束关系 |
2.6.2 物理约束关系 |
2.7 超磁致径向微进给机构优化设计数学模型 |
2.8 超磁致径向微进给机构优化设计求解 |
2.8.1 最优化方法选择 |
2.8.2 MATLAB遗传算法工具箱简介 |
2.8.3 优化求解流程、优化变量范围、初值和遗传算法参数设置 |
2.8.4 求解结果 |
2.9 超磁致径向微进给机构优化设计有限元仿真验证 |
2.9.1 输出位移 |
2.9.2 镗杆本体固有频率 |
2.9.3 弹性变形体最大应力 |
2.10 本章小结 |
第3章 超磁致径向微进给机构迟滞非线性建模方法研究 |
3.1 超磁致径向微进给机构迟滞非线性的产生原因分析 |
3.1.1 超磁致径向微进给机构的理论模型 |
3.1.2 超磁致径向微进给机构迟滞非线性的产生原因 |
3.2 超磁致径向微进给机构迟滞非线性对镗削加工的影响 |
3.3 用于率不相关迟滞建模的左右型PI模型及其建立 |
3.3.1 左右型PI模型 |
3.3.2 模型参数辨识 |
3.4 基于左右型PI算子的率相关迟滞混合模型 |
3.4.1 率相关迟滞混合模型 |
3.4.2 超磁致径向微进给机构线性部分(LP)建模 |
3.4.3 超磁致径向徽进给机构的率相关迟滞非线性环节(DH)建模 |
3.4.4 线性环节辨识结果 |
3.4.5 动态PI模型辨识结果 |
3.4.6 率相关迟滞混合模型实验结果 |
3.4.7 率相关迟滞混合模型实验结果的分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 用于迟滞非线性系统的逆模型迭代学习控制算法研究 |
4.1 迭代学习控制概述 |
4.2 用于迟滞非线性系统的迭代学习控制算法研究现状 |
4.3 逆模型迭代学习控制算法 |
4.3.1 逆模型迭代学习控制算法 |
4.3.2 迭代学习控制算法初始输入对收敛速度的影响 |
4.3.3 标准迭代学习控制与逆模型迭代学习控制的初始输入比较 |
4.3.4 逆模型迭代学习控制算法迭代增益ρ的确定 |
4.4 逆模型迭代学习控制算法实验 |
4.4.1 期望轨迹 |
4.4.2 左右型PI模型参数辨识及其求逆 |
4.4.3 迭代增益 |
4.4.4 迭代终止条件 |
4.5 实验结果与分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 超磁致径向微进给机构活塞异形孔镗削实验研究 |
5.1 超磁致径向微进给机构实验平台 |
5.1.1 镗削过程测控系统构成 |
5.1.2 活塞异形销孔在位检测装置 |
5.1.3 逆模型迭代学习控制软件 |
5.2 活塞异形销孔加工实验轨迹 |
5.2.1 活塞锥形销孔加工控制轨迹 |
5.2.2 活塞椭圆销孔加工控制轨迹 |
5.3 标准迭代学习控制与逆模型迭代学习控制活塞异形销孔加工操作流程 |
5.4 活塞异形销孔加工实验结果与分析 |
5.4.1 锥形销孔加工实验结果与分析 |
5.4.2 椭圆销孔加工结果 |
5.4.3 结果分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
攻博期间发表的论文及授权专利 |
(8)圆向量函数在弹性臂建模中的应用及其仿真(论文提纲范文)
1 圆向量函数 |
2 平面弹性臂动力学建模 |
3 数值仿真 |
四、圆向量函数在弹性臂建模中的应用及其仿真(论文参考文献)
- [1]逐级加载液压缸及其同步控制研究[D]. 李家平. 天津工业大学, 2018(11)
- [2]一种含柔性杆件的空间并联机器人控制策略的研究[D]. 刘凉. 天津大学, 2016(12)
- [3]具有POGO振动的捆绑火箭建模与姿态控制[D]. 刘佳琦. 哈尔滨工业大学, 2015(02)
- [4]超磁致径向微进给机构结构优化与迟滞建模及控制方法研究[D]. 刘孝亮. 浙江大学, 2013(12)
- [5]剪切变形和转动惯性矩对弹性机械臂动力响应的影响[J]. 金在权. 延边大学学报(自然科学版), 2007(04)
- [6]双连杆弹性机械臂悬臂梁模式动力学方程[J]. 金在权. 延边大学学报(自然科学版), 2007(03)
- [7]圆向量函数在弹性臂建模中的应用及其仿真[J]. 姜雪洁,田来社,干石松. 青岛建筑工程学院学报, 2004(02)
- [8]圆向量函数在弹性臂建模中的应用及其仿真[J]. 任正权,金在权,郭越. 延边大学学报(自然科学版), 2002(04)