漂浮基柔性关节空间机器人自适应滑模运动控制及振动主动抑制

讨论了关节柔性且系统参数不确定的漂浮基空间机器人系统的动力学建模过程、运动轨迹跟踪控制算法设计及系统柔性振动的主动抑制问题。利用系统动量、动量矩守恒关系和拉格朗日法对系统动力学进行分析,并建立系统动力学方程。基于奇异摄动法将系统分解为表示系统刚性运动部分的慢变子系统和表示系统柔性运动部分的快变子系统。针对慢变子系统提出了一种自适应滑模控制算法。该控制算法是由基于滑模面的等效控制项、自适应控制项和PID反馈控制项组成。因此,它集合了滑模控制、自适应算法和PID技术的优点,且弥补了三种算法各自的缺点。该控制算法能够有效地补偿系统的转动误差和不确定参数,提高控制系统的精度。针对快变子系统,提出基于速度差值的反馈控制算法来抑制柔性关节引起的系统柔性振动,保证系统的稳定性。最后,通过仿真实验证明了提出的混合控制算法的有效性。     

并联机器人刚度与静力学研究现状与进展

并联机器人的刚度与静力学分析, 对于机构力学性能研究具有重要的理论价值和意义. 本文围绕杆支撑、绳牵引和钢带传动 3 种结构形式, 详细阐述了国内外并联机构刚度和静力学分析的研究现状. 着重从有限元、解析模型和性能分析 3 方面分析了杆支撑并联机构的刚度研究进展. 讨论了有关绳牵引并联机构中绳拉力、动载荷频率、绳牵引预紧力与刚度、静力学之间关系的研究成果. 根据钢带并联机器人结构的特殊性, 对钢带并联机构的刚度与静力学分析中可能遇到的失稳与振动问题进行了探讨. 最后, 对并联机器人技术发展情况进行总结与展望, 指出随着刚度分析与静力学分析的不断深入, 并联机器人的力学理论将会日趋成熟和完善, 为并联机器人机构优化设计提供更深入、系统的理论依据.      

考虑产品退货的网络零售商数字展厅竞争策略

数字展厅策略是当前网络零售商广泛采用以应对在线渠道大量产品退货的重要运营管理策略.文章以两个竞争的网络零售商为研究对象,考虑产品退货政策,研究两个零售商是否提供数字展厅服务策略的决策问题.分别针对两个零售商是否提供数字展厅服务策略,建立了相应的决策模型.研究发现:竞争情形下零售商的数字展厅策略与市场竞争程度和数字展厅信息度密切相关.当市场竞争程度较弱时,两个零售商均不选择提供数字展厅服务;当市场竞争较为激烈时,零售商数字展厅策略的选择受到数字展厅信息度的影响.在对称竞争情形下,零售商是否同时提供数字展厅服务并不改变其退货政策.不对称竞争情形下零售商退货政策的决策受到数字展厅策略的影响.相对于对称竞争情形,非对称的竞争环境下数字展厅服务的提供使退货政策更加严格.文章的研究为网络零售商数字展厅策略设计提供了科学的参考依据.     

面向服务的防汛GIS支撑平台设计与实现

将GIS技术和面向服务的集成技术引入到了防汛信息系统建设的实际应用中,系统定义了防汛GIS支撑平台,制定了平台实现的技术路线,阐述了平台的设计思想,论述了平台的构建过程．其中,创建了汛情Web数据服务及其空间数据服务,在此基础上,建了一个面向web数据服务的开放式的防汛平台,实现了应用功能与汛情信息数据的分离,统一了汛情发布功能的展现方式,提高了平台的复用性、可维护性和可扩展性,为三维WebGIS技术在防汛减灾中的应用及建立类似系统提供了良好的设计思路和有益参考．     

土地资源多级网格平台高效处理机制研究

为实现海量土地资源数据多级网格管理和高效处理,设计了基于网格服务架构的土地资源多级网格化管理平台LR-MGSP（Land Resource Multi-Grid Service Platform）,从网格任务分解、空间信息服务缓存和增量统计等方面探讨了提高平台处理性能的策略和方法.原型平台与非网格化的土地资源管理系统的性能对比测试结果表明,LR-MGSP达到了预期的目标,能够满足海量土地资源数据高效管理和处理的需求,也为其他行业开展跨机构协同处理海量空间数据工作提供了借鉴.     

动态输入率和服务率设定下的M/M/c模型扩展及其应用

为了解决M/M/c模型中恒定输入率和服务率假设与现实现象不符的问题,本文提出了随系统状态变化的输入概率和服务度,并通过新输入概率与平均输入率以及新服务度与平均服务率的结合分别构造了动态输入率和服务率。基于上述动态输入率和动态服务率,建立了依赖系统当前状态的状态转移过程,从状态转换强度方面优化了排队理论及其度量模型,同时,设计了结合系统实际的后确定法求解动态输入率与服务率的相关参数,从而构建了扩展M/M/c模型。由于输入率和服务率的动态性,扩展M/M/c模型具有比原排队论模型更广的适用范围和精度更高的模拟结果。最后,通过一个生活实例对新模型的有效性和实用性进行验证。     

基于模糊PID的助行机器人调速系统的研究

助行机器人对系统的动态特性要求较高,而且在其爬楼的过程中有诸多不确定的因素,基于传统控制策略的单闭环负反馈控制系统调速效果难以令人满意。在这种情况下建立了系统的数学模型,设计了基于模糊PID的双闭环调速控制系统,并和传统的PID控制进行了对比。为了保证助行机器人爬楼过程的平稳性和乘坐者的舒适性,参考电梯运行的速度曲线,设计了正弦速度给定曲线。仿真结果表明：在助行机器人调速系统中,模糊PID控制比传统PID控制启动和制动过程更平稳,舒适性更高,误差更小,精度更高。     

消防机器人行走控制系统的设计与实现

近年来火灾事故频发,消防人员的安全问题无法保证,“机器换人”这一理念是处置火灾救援的一个重要手段和发展趋势。本文针对火灾现场的环境复杂性,设计了消防机器人的行走控制方案,通过设计电机驱动系统的硬件电路与针对行走控制系统进行MATLAB模拟仿真,实现并优化了消防机器人的越障及转弯功能。主要对电机驱动部分及整个系统软件流程进行设计。通过测试,验证了行走控制方案的可靠性。     

基于北斗/iNEMO惯性模块的机器人运动姿态解算方法

基于北斗/iNEMO惯性模块研究了一种组合式机器人运动姿态测量系统和解算方法。设计了以ARM为核心的嵌入式组合姿态解算平台,通过四元数法和卡尔曼滤波技术,对iNEMO惯性组件测量数据进行融合,进而在高动态环境中实时解算出机器人的运动姿态。同时,以北斗接收机输出的1PPS上升沿脉冲作为数据融合的同步信号,并利用其输出的导航信息辅助iNEMO惯性模块实现精对准。测试结果验证了设计方案的可行性和正确性,为机器人姿态解算提供了一种高精度、高稳定性、小体积、低功耗的解决方案。     

面向服务的AI-ESTATE故障诊断系统建模

测试和诊断的融合可以提高武器系统的维护效率,但是随着武器装备的升级改造就带来了原有的诊断知识难共享、诊断推理软件难以互操作、难重用,诊断功能难扩展的问题;AI-ESTATE标准规范了诊断知识和数据的标准化描述和诊断推理机的服务接口,为知识互换和软件可移植提供了条件;论文研究了面向服务的AI-ESTATE开放式故障诊断系统的体系结构和信息传递模式,分析了推理机模型管理服务和互操作服务;然后运用静态诊断模型服务关系图和UML时序图分析了AI-ESTATE服务在诊断模型编辑、索引等功能实现中的交换流程,运用动态诊断模型的UML时序图分析了AI-ESTATE互操作服务在故障诊断系统运行中推理机与其它组件的动态交互过程,为开放式AI-ESTATE智能诊断系统的开发奠定了基础。