产教融合背景下“液压传动与控制”教学改革

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作者 强红宾 王联 +2 位作者 刘凯磊 康绍鹏 杨静 《科技风》 2025年第8期62-64,99,共4页

本文基于产教融合背景探讨了“液压传动与控制”教学改革;阐明了该课程具有较强的理论性与实践性,急需进行产教融合型课程改革;分析了该课程存在缺乏校企合作教学团队、缺乏企业工程教学案例、缺乏企业实践操作等基本问题;针对此问题提... 本文基于产教融合背景探讨了“液压传动与控制”教学改革;阐明了该课程具有较强的理论性与实践性,急需进行产教融合型课程改革;分析了该课程存在缺乏校企合作教学团队、缺乏企业工程教学案例、缺乏企业实践操作等基本问题;针对此问题提出了建立校企融合协同中心,从而在校企共建师资队伍、校企共建教学内容、校企共享平台资源等方面进行改革。该课程的改革有利于激发学生对科学的热情,加深对理论知识的理解,提高学生的实践操作和解决问题的能力,培养高素质的应用型人才。 展开更多

关键词 产教融合 控制工程基础 教学改革 实践

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改进粒子群算法的径向柱塞液压马达内曲线优化

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作者 李佳璇 康绍鹏 +4 位作者 杨静 刘凯磊 强红宾 柯贤胜 崔毅 《现代制造工程》 北大核心 2025年第2期69-75,共7页

径向柱塞液压马达在中大型机械装备中应用十分广泛,然而因其内部存在冲击与疲劳磨损等问题,对径向柱塞液压马达的寿命与性能造成了一定的影响。针对上述问题,提出了一种改进粒子群算法优化径向柱塞液压马达内曲线的方法,该方法将等加速... 径向柱塞液压马达在中大型机械装备中应用十分广泛,然而因其内部存在冲击与疲劳磨损等问题,对径向柱塞液压马达的寿命与性能造成了一定的影响。针对上述问题,提出了一种改进粒子群算法优化径向柱塞液压马达内曲线的方法,该方法将等加速度曲线重构为含补偿区的等加速度曲线,以减小冲击和接触应力突变值。以粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)为基础,加入自适应非线性动态权重与多子种群竞争优化策略,构建一种改进粒子群算法,对各区段角度进行重新分配,重新生成含补偿区的径向柱塞液压马达内曲线。对比优化前后的结果表明,最大接触应力下降了2.54%,最大接触应力处的突变值下降至0;接触应力不再阶跃式上升,有上升过程,冲击较小。该研究能够为径向柱塞液压马达的设计提供参考,有效减缓疲劳与磨损,降低冲击影响,从而延长液压马达的使用寿命。 展开更多

关键词 径向柱塞液压马达 内曲线 自适应非线性动态权重 多子种群竞争优化策略 改进粒子群算法

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基于滑模自抗扰的液压阻尼器试验台加载位移跟踪控制研究

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作者 胡佳 强红宾 +3 位作者 刘凯磊 康绍鹏 杨静 王联 《机床与液压》 北大核心 2025年第4期73-80,共8页

针对液压阻尼器试验台在位移加载过程中易受非线性因素、参数不确定及未知扰动影响的问题,提出一种滑模自抗扰控制策略。针对传统自抗扰控制器结构复杂及响应速度慢的问题,通过设计滑模状态误差反馈控制率来代替传统自抗扰控制中的非线... 针对液压阻尼器试验台在位移加载过程中易受非线性因素、参数不确定及未知扰动影响的问题,提出一种滑模自抗扰控制策略。针对传统自抗扰控制器结构复杂及响应速度慢的问题,通过设计滑模状态误差反馈控制率来代替传统自抗扰控制中的非线性状态误差反馈控制率,进而简化控制系统结构并提高响应速度,并运用李雅普诺夫理论分析该方法的稳定性。搭建Simulink仿真模型进行仿真分析,针对控制模型参数采用遗传算法进行优化;搭建试验台进行验证并对比自抗扰控制、滑模控制及滑模自抗扰控制性能。结果表明:滑模自抗扰控制兼具自抗扰控制稳态误差小、抗扰性强以及滑模控制调节速度快的特点,提升了液压阻尼器试验台的位移跟踪控制准确性。 展开更多

关键词 阻尼器试验台 滑模自抗扰控制 遗传算法 位移跟踪控制

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具有解析解的1T2R重载并联稳定平台运动学及动力学建模

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作者 强红宾 杜亮亮 +3 位作者 康绍鹏 刘凯磊 周岭 曾水生 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3959-3969,共11页

针对一移两转舰船重载并联稳定平台普遍存在伴随运动、不利于求解运动学解析解且增加控制系统难度的问题,提出一种去除绕z轴伴随转动、具有解析解的1T2R变异3UPS-PUU-2SS并联稳定平台机构。通过分析空间约束支链的运动特性,证明了该机... 针对一移两转舰船重载并联稳定平台普遍存在伴随运动、不利于求解运动学解析解且增加控制系统难度的问题,提出一种去除绕z轴伴随转动、具有解析解的1T2R变异3UPS-PUU-2SS并联稳定平台机构。通过分析空间约束支链的运动特性,证明了该机构没有绕z轴的转动。采用空间闭环矢量方程法,建立约束方程组和运动学模型,进而求得伴随移动和逆运动学解析解。通过快速极坐标搜索法绘制该机构的可达工作空间,并通过雅可比矩阵条件数分析该工作空间的灵巧度;基于虚功原理建立该机构的动力学模型,通过5次多项式插值法进行数值求解,绘制驱动力理论曲线并与动力学仿真曲线进行对比。理论与仿真结果表明:可达工作空间可以满足某舰船四级海况下的运动补偿要求,其全局灵巧度大于0.32,动力学模型的理论与仿真结果最大误差在1.42%以内,验证了动力学模型的准确性;该并联机构运动学与动力学性能良好,为其实际应用提供了理论基础。 展开更多

关键词 稳定平台 伴随运动 解析解 运动学 动力学

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基于鲁棒自适应的减震阻尼器试验台加载位移跟踪控制 被引量：3

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作者 张钰琦 刘凯磊 +2 位作者 强红宾 康绍鹏 陈茂泽 《液压与气动》 北大核心 2024年第5期24-33,共10页

减震阻尼器是用于建筑、桥梁、风电、管道等领域减震的核心零部件,减震阻尼器试验台是测试减震阻尼器动/静态特性的试验装置。针对减震阻尼器试验台在位移加载时实际位移与期望位移跟踪误差较大的问题,建立试验台液压伺服位移控制系统... 减震阻尼器是用于建筑、桥梁、风电、管道等领域减震的核心零部件,减震阻尼器试验台是测试减震阻尼器动/静态特性的试验装置。针对减震阻尼器试验台在位移加载时实际位移与期望位移跟踪误差较大的问题,建立试验台液压伺服位移控制系统数学模型,设计鲁棒自适应控制器,并基于李雅普诺夫理论验证控制器的稳定性,提出一种基于鲁棒自适应的位移跟踪控制方法。搭建Simulink与AMESim联合仿真模型,对试验台电液伺服系统的控制方法进行仿真分析;搭建试验台并对比验证鲁棒自适应控制器与传统PID控制器的控制性能。结果表明:鲁棒自适应控制器具有较强的抗干扰能力,跟踪误差较PID控制器减少了55%,响应速度提高了66.7%,较大程度提高了试验台加载系统的位移跟踪控制精度。 展开更多

关键词 减震阻尼器 电液伺服系统 鲁棒自适应 位移跟踪控制

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挖掘机自动挖掘轨迹规划与动态优化控制 被引量：2

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作者 周有明 刘凯磊 +2 位作者 殷鹏龙 康绍鹏 强红宾 《机床与液压》 北大核心 2024年第6期145-152,共8页

以挖掘机为研究对象,建立挖掘机工作装置运动学和动力学数学模型,通过五次多项式插值方法将运动轨迹离散,采用MATLAB编写离散运动轨迹程序并将其计算结果与ADAMS仿真结果进行对比,最终确定动力学模型参数;其次,建立基于动力学模型的Simu... 以挖掘机为研究对象,建立挖掘机工作装置运动学和动力学数学模型,通过五次多项式插值方法将运动轨迹离散,采用MATLAB编写离散运动轨迹程序并将其计算结果与ADAMS仿真结果进行对比,最终确定动力学模型参数;其次,建立基于动力学模型的Simulink和ADAMS联合仿真模型,在动态控制中采用PD控制方法,进行轨迹规划联合仿真并试验。结果表明:基于动力学模型的运动轨迹控制方法可以有效避免始末位置和液压缸输出力变化的突变,采用动态控制中的PD控制方法,得到的收敛趋势相较于未优化的要收敛近50%;液压缸输出力变化稳定,其误差在5%附近,提升了自动挖掘运动轨迹控制精度。 展开更多

关键词 挖掘机 运动学模型 轨迹规划 动力学模型 动态控制

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基于反步法控制器的双缸液压系统同步运动控制研究 被引量：1

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作者 刘海星 刘凯磊 +2 位作者 强红宾 康绍鹏 殷鹏龙 《机床与液压》 北大核心 2024年第2期168-174,共7页

由于锻造液压机受到诸多内在、外在因素的影响,使得其双缸同步控制精度不满足工况需求。针对此问题,以传统双缸同步控制系统为研究对象,建立液压缸位置控制系统运动学模型,结合Lyapunov稳定性理论,设计反步法控制器,并且应用于并联同步... 由于锻造液压机受到诸多内在、外在因素的影响,使得其双缸同步控制精度不满足工况需求。针对此问题,以传统双缸同步控制系统为研究对象,建立液压缸位置控制系统运动学模型,结合Lyapunov稳定性理论,设计反步法控制器,并且应用于并联同步控制结构中;分别搭建基于反步法控制器和PID控制器的双缸同步控制系统AMESim与Simulink联合仿真模型,并进行联合仿真。结果表明:与PID控制器相比,从阶跃响应方面看,反步法控制器最大同步误差减小了62.3%,调定时间减少了26.96%;从正弦跟踪能力方面看,反步法控制器滞后性显著降低,并且能够满足双缸同步控制要求。 展开更多

关键词 双缸液压系统 运动学模型 反步法控制器 同步控制 联合仿真

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重载液压缸动态位移信号的自适应滤波器设计 被引量：1

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作者 丁兆轩 刘凯磊 +3 位作者 强红宾 康绍鹏 朱勇 殷鹏龙 《机床与液压》 北大核心 2024年第7期110-116,共7页

为了能够在大型减震阻尼器性能测试试验中更好反馈试验台的重载液压缸动态位移变化信息,从而真实模拟大型减震阻尼器所需振动激励信号,进而获得更好的特性参数,对比传统变步长LMS算法,根据试验台重载液压缸实际振动的加载工况,在预期参... 为了能够在大型减震阻尼器性能测试试验中更好反馈试验台的重载液压缸动态位移变化信息,从而真实模拟大型减震阻尼器所需振动激励信号,进而获得更好的特性参数,对比传统变步长LMS算法,根据试验台重载液压缸实际振动的加载工况,在预期参考信号不可知的情况下,通过小波变换对原始信号进行拟合,并使用MATLAB建立误差与步长之间的非线性函数表达式,提出一种基于小波变换的LMS自适应滤波器,最后通过LabVIEW编写了测控程序进行了试验。试验结果表明,相较于传统变步长LMS算法,基于小波变换的自适应滤波器收敛速度更快、稳态误差更小且跟踪能力更强,在实际应用中,相较于其他类型滤波器具有更好的滤波效果。 展开更多

关键词 动态位移 小波变换 自适应滤波 稳态误差

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出口压差补偿的负载口独立控制系统防气穴特性研究

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作者 刘凯磊 顾秀琴 +3 位作者 强红宾 杨静 康绍鹏 朱勇 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期467-480,共14页

传统液压系统采用1根阀芯同时控制液压执行器进出口油路,系统能耗大、效率低,且在主动型负载工况下,易出现气穴现象。为防止液压缸在主动型负载工况下产生气穴现象,本文分别对传统液压系统、负载口独立控制系统、进口压差补偿负载口独... 传统液压系统采用1根阀芯同时控制液压执行器进出口油路,系统能耗大、效率低,且在主动型负载工况下,易出现气穴现象。为防止液压缸在主动型负载工况下产生气穴现象,本文分别对传统液压系统、负载口独立控制系统、进口压差补偿负载口独立控制系统和出口压差补偿负载口独立控制系统4种液压系统防气穴特性进行了理论分析,获得了进、出口阀开口度比μ与空气分离压力Pm、负载力FL等参数之间的关系,建立了4种液压系统仿真模型,设置相同负载力FL、进口阀开口度K1等仿真参数,仿真结果表明,除传统液压系统外,其他3种负载口独立控制系统均可以通过改变μ使进口压力Pa大于0,从而避免气穴现象,且出口压差补偿负载口独立控制系统无需检测负载力FL。通过试验验证了仿真结果的可行性。 展开更多

关键词 负载口独立控制 气穴现象 负载力 压差补偿 开口度

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基于ISD模型的车载减振平台主动控制研究

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作者 程章剑 强红宾 +2 位作者 刘凯磊 康绍鹏 杨静 《现代电子技术》 北大核心 2024年第22期57-63,共7页

在复杂路况上行驶的救护车,车上的病人会受到多个方向的振动激励,且在竖直方向主要受到低频大振幅的振动。针对以上问题,提出采用Stewart减振平台实现对六个自由度振动的衰减,并借鉴惯容器-弹簧-阻尼(ISD)模型中的惯容器具有通高频、阻... 在复杂路况上行驶的救护车,车上的病人会受到多个方向的振动激励,且在竖直方向主要受到低频大振幅的振动。针对以上问题,提出采用Stewart减振平台实现对六个自由度振动的衰减,并借鉴惯容器-弹簧-阻尼(ISD)模型中的惯容器具有通高频、阻低频,以及弹簧具有通低频,阻高频的隔振特性,来改进一种主动反向加速度补偿算法,可实现对平台各方向进行可持续低频大振幅减振。同时系统以回中位能力和减振能力为指标,采用粒子群算法对控制系统参数进行优化。最后利用SimMechanics模块搭建Stewart平台进行实际工况模拟仿真。实验结果表明,车载减振平台针对低频大振幅激励具有良好的减振能力,并且相比传统的SD模型算法,改进后的基于ISD模型算法的减振能力提高了12.4%。 展开更多

关键词 ISD模型 主动减振 多维减振 低频大振幅 STEWART机构 粒子群算法

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基于层分配连通算法的液压阀块多端点布孔优化设计

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作者 李煜昕 康绍鹏 +2 位作者 强红宾 刘凯磊 黄鹏辉 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第3期1-7,共7页

针对液压集成阀块内部孔网布局优化问题,建立以孔道路径长度和压力损失为目标的优化模型。结合液压集成阀块的结构特点提出了一种基于直角Steiner最小树结构的多端点布孔优化层分配连通算法,将三维孔网路径优化问题转换为平面端点集路... 针对液压集成阀块内部孔网布局优化问题,建立以孔道路径长度和压力损失为目标的优化模型。结合液压集成阀块的结构特点提出了一种基于直角Steiner最小树结构的多端点布孔优化层分配连通算法,将三维孔网路径优化问题转换为平面端点集路径连通优化问题。先基于各端点空间坐标进行布孔层分配,再将各布孔层合并至同一平面内通过求解平面内最小Steiner树来达到孔网路径优化目的。在求解直角Steiner最小树时以Kruskal算法为基础构建了一种RSMT求解算法,随后将求解的RSMT各边匹配至端点对应的布孔层得出优化后的整体孔网连通路径。实例验证结果表明层分配连通算法可快速有效地进行阀块多端点连通布孔优化设计。 展开更多

关键词 液压阀块 布孔优化 STEINER树 KRUSKAL算法

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考虑流体可压缩性的液压阻尼器振幅和动刚度频率依赖性研究

12

作者 黄鹏辉 康绍鹏 +2 位作者 强红宾 刘凯磊 李煜昕 《机床与液压》 北大核心 2024年第11期100-104,共5页

液压阻尼器因其优异的特性在国内被广泛用于各种桥梁、铁路连续梁、桥梁抗震改造。为研究液压阻尼器动刚度和振幅的频率依赖性内在影响机制,搭建了考虑阻尼介质压缩性的阻尼器力数学模型,利用AEMSim软件搭建液压阻尼器仿真模型,并对液... 液压阻尼器因其优异的特性在国内被广泛用于各种桥梁、铁路连续梁、桥梁抗震改造。为研究液压阻尼器动刚度和振幅的频率依赖性内在影响机制,搭建了考虑阻尼介质压缩性的阻尼器力数学模型,利用AEMSim软件搭建液压阻尼器仿真模型,并对液压阻尼器进行现场实物试验,将仿真结果和试验结果对比分析。结果表明:液压阻尼器的动刚度随着加载频率的增加而增大;振幅随着加载频率的增加而减小;阻尼介质的压缩特性是影响阻尼器动刚度和振幅的关键因素。 展开更多

关键词 液压阻尼器 压缩性 频率依赖性 动刚度 振幅

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基于模型参考自适应的电液负载模拟器主动加载力控制研究

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作者 钟海防 刘凯磊 +3 位作者 强红宾 康绍鹏 陈茂泽 张钰琦 《机床与液压》 北大核心 2024年第15期88-94,共7页

针对电液负载模拟器在主动加载过程中参数不确定、非线性、易受到外部干扰等导致控制精度较低的问题,提出一种基于模型参考自适应的主动加载力控制方法。根据电液负载模拟器加载系统的工作原理,建立系统的数学模型,通过对参数模型辨识... 针对电液负载模拟器在主动加载过程中参数不确定、非线性、易受到外部干扰等导致控制精度较低的问题,提出一种基于模型参考自适应的主动加载力控制方法。根据电液负载模拟器加载系统的工作原理,建立系统的数学模型,通过对参数模型辨识得到系统的传递函数,设计模型参考自适应控制器,并基于李雅普诺夫理论验证控制器的稳定性。最后,通过AMESim和Simulink联合仿真模型对提出的控制方法进行分析。仿真结果表明:与传统PID控制器相比,在不同加载力指令下,模型参考自适应控制器显著提升了加载系统的控制精度和响应速度,加载力误差控制在0.6%以内,有效抑制了外部干扰。 展开更多

关键词 主动加载力 模型参考自适应控制 参数模型辨识 负载模拟器

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基于模型参考自适应控制的挖掘机动臂控制特性研究

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作者 陈茂泽 刘凯磊 +3 位作者 强红宾 康绍鹏 钟海防 张钰琦 《机床与液压》 北大核心 2024年第24期27-34,共8页

针对非线性因素导致的挖掘机动臂自动挖掘时位置控制不稳定的问题,提出一种添加扩展状态观测器的模型参考自适应抑制干扰的方法。建立动臂的电液控制数学模型,搭建仿真模型,采集优秀的控制曲线进行参数辨识,得到具体的传递函数,并以此... 针对非线性因素导致的挖掘机动臂自动挖掘时位置控制不稳定的问题,提出一种添加扩展状态观测器的模型参考自适应抑制干扰的方法。建立动臂的电液控制数学模型,搭建仿真模型,采集优秀的控制曲线进行参数辨识,得到具体的传递函数,并以此传递函数作为参考模型。针对不确定的干扰引入扩展状态观测器,并将被控对象的不确定性和外部扰动等同于总扰动。使用遗传粒子群优化算法对控制参数进行优化,最后进行仿真和实验验证。仿真和实验结果表明:相比普通的模型参考自适应控制,使用GAPSO和ESO的模型参考自适应控制的精度、抗干扰能力以及稳定性有很大提升。 展开更多

关键词 模型参考自适应 扩展状态观测器 参数辨识 动臂 遗传粒子群优化

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低剖重载3UPS-3SS稳定平台运动学及性能分析

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作者 杜亮亮 强红宾 +3 位作者 康绍鹏 刘凯磊 王瑞 王煜 《机械管理开发》 2024年第9期10-13,共4页

为了实现并联机构上平台的位置控制,对一种双层可拆卸低剖面重负载的3UPS-3SS并联机构进行运动学分析。首先,对该机构采用旋量理论、G-K公式,分析并验证了其为1T2R工作模式的三自由度并联机构;其次,对机构进行运动学分析,通过矢量方程... 为了实现并联机构上平台的位置控制,对一种双层可拆卸低剖面重负载的3UPS-3SS并联机构进行运动学分析。首先,对该机构采用旋量理论、G-K公式,分析并验证了其为1T2R工作模式的三自由度并联机构;其次,对机构进行运动学分析,通过矢量方程法建立了位置反解模型和约束方程组,进而得到运动学反解的表达式,凭借反解解析式求解了雅可比矩阵;最后,建立运动模拟模型,考虑实际工作模式条件,对模型进行简化,并通过MATLAB软件通过遍历法和快速极坐标法描绘其可达工作空间,证明了该机构的可行性。此研究为该机构的动力学和控制奠定了理论基础。 展开更多

关键词 并联机构 自由度 运动学 工作空间

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基于滑模扰动观测器的阀控缸增量式模型预测控制

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作者 王瑞 强红宾 +2 位作者 康绍鹏 刘凯磊 杜亮亮 《机械管理开发》 2024年第10期12-15,共4页

在强扰动环境下,阀控非对称液压缸采用模型预测控制会存在性能下降和静态误差等问题,并提出了一种新的方法来解决这些问题。该方法基于滑模扰动观测器,用于阀控非对称液压缸的增量式模型预测控制。首先,建立非对称缸的非线性数学模型,... 在强扰动环境下,阀控非对称液压缸采用模型预测控制会存在性能下降和静态误差等问题,并提出了一种新的方法来解决这些问题。该方法基于滑模扰动观测器,用于阀控非对称液压缸的增量式模型预测控制。首先,建立非对称缸的非线性数学模型,并将其反馈线性化,然后,将线性化模型增量化作为预测模型,以减小系统静态误差,接着,根据液压缸力平衡方程设计滑模扰动观测器,并将观测的负载扰动值用于前馈补偿。仿真结果表明,滑模扰动观测器对负载扰动的观测估计快速、准确;所提出的控制方法使系统的动态响应特性得到提高。通过仿真,与非增量式模型预测控制进行对比,所提方法响应速度快、稳态误差小,对负载变化的抗扰动性强,有效提高了位移跟踪精度。 展开更多

关键词 阀控非对称液压缸 增量式模型预测控制 滑模扰动观测器

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液压伺服驱动3-UPS/S并联稳定平台振动响应分析 被引量：7

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作者 李玉昆 李永泉 +2 位作者 万一心 强红宾 张立杰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期423-430,共8页

考虑到并联稳定平台在重载情况下的振动问题,以液压伺服驱动3-UPS/S并联稳定平台为研究对象,基于虚功原理建立了稳定平台的动力学模型,并考虑实际工况,对动力学模型进行简化处理,得到了稳定平台的振动模型;为提高振动模型计算的可靠性,... 考虑到并联稳定平台在重载情况下的振动问题,以液压伺服驱动3-UPS/S并联稳定平台为研究对象,基于虚功原理建立了稳定平台的动力学模型,并考虑实际工况,对动力学模型进行简化处理,得到了稳定平台的振动模型;为提高振动模型计算的可靠性,通过实验获得了机构的单分支实际刚度;在此基础上,采用脉冲激振法进行了稳定平台模态实验,对比固有频率实测值与理论计算值,验证了振动模型的正确性;最后分析了液压缸抖动对稳定平台运动的影响,以及空载和负载下稳定平台的振动响应,通过分析计算可知,机构的平稳性变差主要是由液压缸的抖动以及重载情况下稳定平台的受迫振动引起的。 展开更多

关键词 并联机构 液压驱动 振动 刚度

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基于虚拟仿真法的机器人生产线设计实践课程教学改革

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作者 陆明月 丁力 +2 位作者 巢渊 强红宾 黄明 《科技风》 2024年第5期79-81,共3页

随着工业机器人应用的普及和产业对人才的需求,各国各大学愈加认识到机器人技能实践教学的重要性,然而大多数高校未能开出机器人生产线相关课程,或只停留在理论教学上,对实践教学经验不足。另外,机器人生产线相关教学资源欠缺、实训设... 随着工业机器人应用的普及和产业对人才的需求,各国各大学愈加认识到机器人技能实践教学的重要性,然而大多数高校未能开出机器人生产线相关课程,或只停留在理论教学上,对实践教学经验不足。另外,机器人生产线相关教学资源欠缺、实训设备价格高昂,再加上近几年,线下实操训练困难,导致机器人生产线实践教学一直难以开展。因此,将虚拟仿真技术用于机器人生产线设计与实践教学成为一种可行途径。 展开更多

关键词 虚拟仿真技术 机器人技术 生产线设计 实践教学

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滑阀非典型阀口过流面积计算与仿真分析 被引量：9

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作者 强红宾 张立杰 +1 位作者 王帅 王力航 《液压与气动》 北大核心 2016年第7期56-61,共6页

针对三角形和斜三角形两种非全周开口滑阀,结合阀口结构特征和等效阀口面积理论,推导了阀口过流面积计算公式;利用计算流体动力学(CFD)仿真方法,分析了滑阀内部的流场压力和速度分布情况;根据斜三角形滑阀样本的流量特性,对理论与仿真... 针对三角形和斜三角形两种非全周开口滑阀,结合阀口结构特征和等效阀口面积理论,推导了阀口过流面积计算公式;利用计算流体动力学(CFD)仿真方法,分析了滑阀内部的流场压力和速度分布情况;根据斜三角形滑阀样本的流量特性,对理论与仿真结果进行了验证。理论、仿真和样本实验结果吻合良好,验证了采用的解析和仿真方法,在阀口流量特性计算方面的准确性和有效性,同时为其他非典型阀口多路阀的性能预测提供了依据。 展开更多

关键词 滑阀 过流面积 计算公式 流量特性

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基于无量纲化辨识雅可比矩阵选取测量位姿的Stewart并联机构运动学标定 被引量：6

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作者 强红宾 薛大鹏 +1 位作者 冯新宇 张立杰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1546-1557,共12页

运动学标定是提高并联机构精度的重要途径。采用与辨识雅可比矩阵相关的可观测性指标最大化的方法选择测量位姿,可以提高并联机构运动学标定对传感器测量噪声的鲁棒性。辨识雅可比矩阵是并联机构位移和姿态的函数,但位移和姿态对应的辨... 运动学标定是提高并联机构精度的重要途径。采用与辨识雅可比矩阵相关的可观测性指标最大化的方法选择测量位姿,可以提高并联机构运动学标定对传感器测量噪声的鲁棒性。辨识雅可比矩阵是并联机构位移和姿态的函数,但位移和姿态对应的辨识雅可比矩阵中的元素的数量级不同,导致所选测量位姿的位移和姿态对测量噪音的鲁棒性不同。因此,本文提出先对辨识雅可比矩阵进行无量纲化,再通过可观测性指标选择测量位姿,保证位移和姿态对测量噪音具有相同的鲁棒性,进而提高标定精度。通过数值算例,3种测量噪音下该方法标定的结构参数精度相对于传统方法均有大幅提高,分别由1.0075,0.1009,0.0101 mm提高到0.0337,0.0337,0.0034 mm;该方法标定的位置精度相对于传统方法基本不变,但姿态精度有大幅提高,分别由0.0152°,0.0033°,0.00015°提高到0.0033°,0.0003°,0.000033°。以该方法选取的测量位姿对Stewart并联机构进行标定试验,标定前后位置和姿态的误差均值分别从2.321 mm和0.246°降至0.242 mm和0.025°,有效地提高了位姿精度。 展开更多

关键词 并联机构 运动学标定 辨识雅可比矩阵 无量纲化 测量位姿 可观测性指标

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