漂浮基双臂空间机器人姿态与末端抓手惯性空间轨迹协调运动的模糊滑模控制

本文讨论了载体姿态受控、位置不受控制的双臂空间机器人系统的控制问题.利用拉格朗日方法并结合系统动量守恒关系,建立了双臂空间机器人系统的非线性系统动力学模型.以此为基础,考虑到空间机器人系统结构的复杂性及其某些参数的变动性,根据具有较强鲁棒性的变结构控制理论,设计了双臂空间机器人载体姿态与两机械臂末端抓手惯性空间轨迹协调运动的滑模变结构控制方案.为了克服滑模变结构控制器抖振的缺点,附加设计了一个模糊控制器,以便根据系统的输出来动态调节滑模变结构控制器等速趋近率的系数,从而既确保了系统的快速响应而又消除了原有的抖振.系统数值仿真,证明了上述控制方案良好的控制效果.     

双臂空间机器人相对载体运动的增广自适应控制方法

本文讨论了载体位置、姿态均不受控制情况下,漂浮基双臂空间机器人末端爪手基联坐标系内轨迹跟踪的自适应控制问题.系统运动学、动力学分析结果表明,结合系统动量守恒关系得到的双臂空间机器人系统动力学方程,可以表示为一组新的适当选择的系统组合惯性参数的线性函数;从而克服了惯常的空间机器入系统动力学方程,关于系统惯性参数呈非线性函数关系的难点.以此为基础,并借助于增广变量法,针对双臂空间机器人末端爪手所持载荷参数未知的情况,设计了漂浮基双臂空间机器人末端爪手基联坐标系内轨迹跟踪的增广自适应控制方案.提出的控制方案具有不需要反馈、测量漂浮基的位置、移动速度及移动加速度的显著优点.系统数值仿真,证实了方法的有效性.     

浮动基座空间机械臂系统的动力学建模与惯性轨迹跟踪的滑模控制

本文利用多刚体系统动力学方法对载体位置、姿态均不受控制的浮动基空间机械臂系统的运动学、动力学作了分析,并结合系统的动量与动量矩守恒关系建立了系统的动力学方程及运动的广义Jacobi关系。以此为基础,对空间机械臂末端抓手追踪惯性空间期望轨迹的控制问题作了研究。考虑到空间机械臂系统的结构复杂性及某些参数（如液体控制燃料的数量）的变动性,根据具有较强鲁棒性的变结构滑模控制理论,设计了轨迹跟踪控制的变结构滑模控制方案。此控制方案的优点在于：在操作过程中不需要对空间机械臂载体的位置、姿态进行主动控制,因此将大大减少位置、姿态控制装置的燃料消耗。通过对平面三杆自由浮动空间机械臂系统的仿真计算,证实了文中提出的变结构滑模控制方案的有效性。     

双臂空间机器人系统末端惯性空间轨迹的反馈跟踪控制

本文讨论了载体位置不受控制的双臂空间机器人系统的载体姿态与机械臂末端抓手协调运动的控制问题.结合系统的动量守恒关系对双臂空间机器人系统的运动学、动力学作了分析,推导出了系统的载体姿态与机械臂末端抓手协调运动的增广广义Jacobi关系.并以此为基础,给出在载体位置不受控制的情况下,惯性坐标系内双臂空间机器人系统的载体姿态与机械臂末端抓手协调运动的反馈跟踪控制规律.研究结果表明,在系统动力学模型及参数较精确确定的情况下,本文提出的控制方案能够有效地控制双臂空间机器人机械臂的末端抓手与载体姿态准确地完成指定的运动,而不需对其载体的位置进行主动控制.仿真计算结果证实了方法的有效性.     

漂浮基空间机械臂关节轨迹跟踪的增广鲁棒控制方法

讨论了载体位置与姿态均不受控制的漂浮基空间机械臂系统的控制问题。基于增广变量法,解决了空间机械臂系统的控制方程关于系统惯性参数的非线性化问题;保持了控制方程关于系统惯性参数的线性关系。在此基础上,针对系统载荷参数不确定的情况下,提出了关节空间轨迹追踪 的增广鲁棒控制方法,并应用Lyapunov直接方法证明了 提到的控制方案能使系统满足渐近稳定性条件。通过仿真运算,证实了方法的有效性。     

带滑移铰空间机械壁的分解运动自适应控制

讨论了载体位置与姿态均不受控制的漂浮基带滑移铰空间机械臂的逆运动学问题,推导了系统的运动学、动力学方程。分析表明,结合系统动量及动量矩守恒关系得到的系统广义Jacobi关系为系统惯性参数的非线性函数。证明了借助于增广变量法可以将增广广义Jacobi矩阵表示为一组适当选择的惯性参数的线性函数。在此基础上,给出了系统参数未知时由空间机械臂末端惯性空间期望轨迹产生机械臂关节铰期望角速度、角加速度的增广自适应控制算法。仿真运算,证实了方法的有效性。     

基于干扰观测器的柔性关节空间机器人退步自适应控制

研究了载体位置、姿态均不受控的情况下,系统参数不确定的柔性关节空间机器人轨迹跟踪的控制问题.结合系统动量、动量矩守恒关系,利用拉格朗日法推导出系统的动力学模型.为减小系统柔性关节对系统控制精度的影响,采用关节柔性补偿器来等效降低系统关节的柔性.再借助奇异摄动法,针对系统参数不确定的情况,设计了柔性关节空间机器人基于干扰观测器的退步自适应滑模控制方案.该方案不需要对系统惯性参数进行线性化处理,控制器结构简单,且实现了空间机器人期望轨迹的精确跟踪控制.通过平面两杆空间机器人的数值仿真证明了该方法的有效性.     

空间机械臂关节轨迹跟踪的自适应反演滑模控制

讨论了载体位置、姿态均不受控制情况下,具有外部扰动与参数不确定的自由漂浮空间机械臂系统关节空间轨迹跟踪的控制问题.结合系统动量、动量矩守恒关系及拉格朗日方法,建立了自由漂浮空间机械臂的系统动力学方程.针对外部扰动与参数不确定的情况,提出一种自适应反演滑模控制方案.此控制方案无需要求系统动力学方程关于惯性参数呈线性函数关系;同时,它可保证系统具有全局意义下的渐近稳定性.数值仿真结果证实了该控制方案可有效地消除外部扰动与参数不确定对系统的影响,控制空间机械臂系统各关节按关节空间内的期望轨迹进行运动.     

漂浮基空间机械臂关节空间轨迹的鲁棒自适应跟踪控制

本文讨论了具有不确定系统参数的漂浮基空间机械臂系统的控制问题,由于截体的位置与姿态均不变控制,空间机械臂系统的控制方程失去了关于系统惯性参数的线性性质,给控制系统设计带来极大的困难,基于增广变量的思想,我们克服了上述难点,保持了控制方程关于系统惯性参数的线性关系;在此基础上,针对系统中机械臂参数不确定,载荷参数未知的情况,提出了关节空间轨迹追踪的鲁棒自适应控制方案,并应用Lyapunov直接方法对上述控制方案的渐近稳定性条件作了证明,提出的控制方案适用于空间站舱内机械手控制系统设计,仿真运算证实了该方法的有效性。     

双臂空间机器人关节空间的补偿学习控制

在载体位置与姿态均不受控制情况下,结合动量(矩)守恒关系对系统进行了运动学、动力学的分析,得到了漂浮基双臂空间机器人的系统动力学方程.采用PD控制的计算力矩法,得到了系统的闭环动态误差方程,在此基础上设计了针对不确定性的自由漂浮空间机器人的控制方案,提出了一种基于遗传算法的补偿学习控制方法.将补偿学习控制与计算力矩法相结合,利用遗传算法的进化学习消除不确定因素的影响,实现机器人轨迹跟踪的良好控制.     

Fixed Points on Two Complete and Compact Metric Spaces

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｒｅｌａｔｅｄｆｉｘｅｄｐｏｉｎｔｔｈｅｏｒｅｍｗａｓｐｒｏｖｅｄｉｎ [1 ] .Ｔｈｅｏｒｅｍ 1　Ｌｅｔ(Ｘ ,ｄ)ａｎｄ (Ｙ ,ρ)ｂｅｃｏｍｐｌｅｔｅｍｅｔｒｉｃｓｐａｃｅｓ,ｌｅｔＴｂｅａｍａｐｐｉｎｇｏｆＸｉｎｔｏＹａｎｄｌｅｔＳｂｅａｍａｐｐｉｎｇｏｆＹｉｎｔｏＸｓａｔｉｓｆｙｉｎｇｔｈｅｉｎｅｑｕａｌｉｔｉｅｓρ(Ｔｘ,ＴＳｙ) ≤ｃｍａｘ ｄ(ｘ ,Ｓｙ) ,ρ(ｙ,Ｔｘ) ,ρ(ｙ,ＴＳｙ) ,ｄ(Ｓｙ ,ＳＴｘ) ≤ｃｍａｘ ρ(ｙ ,Ｔｘ) ,ｄ(ｘ,Ｓｙ) ,ｄ(ｘ ,ＳＴｘ)…     

The explicit forms of field functions in totrahedron element with 16 and 20 degrees of freedom

In this paper, the explicit forms of field functions in tetrehedron elements with 16 and 20 degrees of freedom are given in terms of volume coordinatesL ₁,L ₂,L ₃,L ₄ of tetrahedron.     

Reconstruction of Clastic Porous Media

In this paper we present a refinement of an algorithm (Pilotti, 1998) to generate three-dimensional granular media by deposition of spherical grains in a viscous fluid. The proposed improvements allow the construction of clastic porous media made up of irregular grains, with controlled level of angularity, sorting and porosity. On the basis of visual comparison with prototypal cross sections and of computed two points correlation functions, we argue that the intergranular void spaces resulting from this procedure provide a satisfactory reproduction of the micro-geometry of several clean consolidated sandstones and can be used to explore the effect of void topology on the flow field properties.     

结构粘弹性分析的线法

本文将以现代常微分方程求解器为支撑软件的线法推广应用于含时间变量的粘弹性力学问题。基基本思想是先用拦普拉斯积分变换把问题的控制偏微分方程组和定解条件进行交换,得到拉氏变换空间中的定常问题,然后用传统的线法借助于常微分方程求解器得到该变换空间中的数值解,再应用拉氏数值逆变换求得原时空域中的数值解。文中还给出方法的基本原理和实施过程。算例表明,采用拉普拉斯积分变换于线法分析结构粘弹性力学等含时间变量的     

On the isometric isomorphism of probabilistic metric spaces

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｒｅａｒｅｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｉｓｏｍｅｔｒｉｃｉｓｏｍｏｒｐｈｉｓｍｉｎｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃｍｅｔｒｉｃｓｐａｃｅｔｈｅｏｒｙ (ｓｅｅ[1 -9] ) .ＴｈｅｆｉｒｓｔｉｓｔｈａｔａＰＭｓｐａｃｅ (Ｅ ,Ｆ)ｉｓｉｓｏｍｅｔｒｉｃａｌｌｙｉｓｏｍｏｒｐｈｉｃｔｏａｎｏｔｈｅｒＰＭｓｐａｃｅ(Ｅ′,Ｆ′) ,ａｎｄｔｈｅｓｅｃｏｎｄｉｓｔｈａｔａＰＭｓｐａｃｅｓ(Ｅ ,Ｆ)ｉｓｉｓｏｍｅｔｒｉｃａｌｌｙｉｓｏｍｏｒｐｈｉｃｔｏａｇｅｎｅｒａｔｉｎｇｓｐａｃｅｏｆｑｕａｓｉ＿ｍｅｔ…     

基于ANSYS二次开发的板片空间结构的参数化建模

板片空间结构是由轻质、高强的复合板材和薄壁金属骨架或完全由板通过特定方式组合而成的一种新型空间结构体系.为研究适用于设计的理论,需要进行大规模参数化分析,因此需要适用于此分析的可行的建模方法.分析板片空间结构构件的几何拓展规律,将球面坐标系和直角坐标系结合,运用APDL语言,编制相应的建模和分析模块程序,实现了板片空间结构的参数化建模,为对板片空间结构的大规模参数化分析提供工具.并分析了板片空间结构与网壳结构的异同,将两者的建模程序相组合,实现同一程序下的两种结构的自动建模.同时运用本文所提出的建模思路可以实现大部分空间网架结构的参数化建模.     

FIXED POINT THEOREMS FOR MAPPINGS SATISFYING IMPLICIT RELATION ON TWO COMPLETE AND COMPACT METRIC SPACES

First, the implicit relations were given. A common fixed point theorem was proved for two mappings satisfying implicit relation functions. A further fixed point theorem was proved for mappings satisfying implicit relation functions on two compact metric spaces.     

Computational model of boundary integral equation in solid mechanics

In the first part of the paper, the computational model of boundary integral equation in solid mechanics is presented while in the second part the model is used in the solution of two problems of solid mechanics.     

Stress space and strain space formulation of the elasto-plastic constitutive relations for singular yield surface

This paper gives the stress space and the strain space formulations of the elastoplastic constitutive relations at a singular point on a yield surface, discusses the parallelism of the two space formulations and points out that the strain space formulation has a wider range of applicability.     

A SEMI-ANALYTICAL METHOD FOR THE VIBRATION OF AND SOUND RADIATION FROM A TWO-DIMENTIONAL BEAM-STIFFENED PLATE

A semi-analytical method based on space harmonics to investigate the vibration of and sound radiation from an infinite,fluid-loaded plate is presented.The plate is reinforced with two sets of orthogonally and equally spaced beam stiffeners,which are assumed to be line forces.The response of the stiffened plate to a convected harmonic pressure in the wave-number space is obtained by adopting the Green’s function and Fourier transform methods.Using the boundary conditions and space harmonic method,we establish the relationship between the stiffener forces and the vibration displacement of the plate.In this paper,the stiffener forces are expressed in terms of harmonic amplitudes of the plate displacement,which are calculated by using a numerical reduction technique.Finally,the Fourier inverse transform is employed to find expressions of the vibration and sound radiation in physical space.Agreements with existing results prove the validity of this approach and more numerical results are presented to show that this method converges rapidly.