国家科技支撑计划(2011BAK15B09)
- 作品数：10 被引量：36H指数：4
- 相关作者：邵萌片锦香周悦须颖安冬更多>>
- 相关机构：沈阳建筑大学上海海洋大学苏州市计量测试研究所更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划国家重大科学仪器设备开发专项国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程一般工业技术建筑科学更多>>
- 精密运动监控软件设计开发被引量：3
- 2014年
- 针对现有精密运动控制系统监控软件功能缺乏这一问题,设计开发了由系统分析、系统标定、参数配置和数据管理四个子系统构成的精密运动监控软件,实现了精密运动控制阶跃响应性能分析、噪声频谱分析、滤波器设计等功能,实验测试结果表明用户可以借助本文设计开发的精密运动监控软件进行精密运动控制器的参数设置、根据噪声频谱分析结果指导设计滤波器,从而提高整个运动控制系统的稳定性和有效性。
- 周悦姚箫箫片锦香孙丽君
- 关键词：阶跃响应频谱分析滤波器
- 针对纳米定位平台的自适应IIR带阻滤波器设计
- 2016年
- 针对纳米定位平台本身机械结构以及负载发生变化时,其固有频率变化造成谐振频率也随之改变的问题,提出了一种自适应IIR带阻滤波器来滤除谐振噪声。通过对纳米定位平台阶跃响应频谱图的分析,得到所需参数,即可根据谐振频率的变化自适应地确定滤波器的设计指标。在下位机FPGA实现中,运用移位相加算法代替了乘法器的功能,节省了硬件资源,优化了系统结构,减小了总体运算量。通过仿真表明,自适应IIR带阻滤波器可有效滤除纳米定位平台的谐振噪声,具有良好的实用性。
- 褚栋兴邵萌
- 关键词：谐振频率自适应MATLAB
- 基于小生境蜂群PID算法的微位移控制系统设计
- 2017年
- 针对微位移控制系统中参数整定精度低、控制效果不理想这一问题,本文提出了小生境蜂群PID控制算法(NABC-PID)来实现控制器参数的自整定和优化,以提高微位移控制系统的定位精度.NABC-PID控制算法将人工蜂群PID算法与具有维持解多样性的小生镜技术相结合,从而提高了算法的全局搜索能力和避免陷入局部最优.仿真实验结果表明,同蜂群PID算法相比较,基于NABC-PID算法的微位移控制系统具有响应速度快、超调小、稳态精度高等特点.微位移控制平台可视化监控界面的试验测试结果显示定位精度可达到0.012μm,移动误差位于0.010μm^0.020μm之间,满足纳米位移定位系统的控制精度要求.
- 周悦王丹王丹片锦香
- 关键词：微位移蜂群算法
- Stewart平台的SimMechanics仿真被引量：6
- 2017年
- 目的为更方便地建立模型进行仿真,避免不同软件之间的兼容问题,提高仿真的效率,研究Stewart平台的SimMechanics仿真.方法基于Matlab自身进行联合仿真,使用Matlab里的SimMechanics工具箱建立Stewart平台,该平台包括支腿轨迹产生器,执行机构,比例-积分-微分(PID)控制器和输出显示器.通过分析该Stewart仿真模型得到其运动特性,测试不同比例系数(K_p)值对PID控制器的影响.结果由示波器观察得到的支腿的伸缩长度与设定支腿的伸缩长度一致,证明该仿真可靠.对比3组仿真结果,验证了K_p值对PID控制器的影响是正确的.同时该仿真方法还可以得到上平台重心的运动轨迹.结论 Stewart平台的SimMechanics仿真方法提高了仿真效率,同时K_p参数的选值对实际应用有很大的指导意义,充分体现了仿真的作用.
- 须颖徐福红邵萌
- 关键词：MATLAB六自由度SIMMECHANICSPID控制器
- 两种典型柔性铰链导向机构的稳定性分析被引量：6
- 2014年
- 为了分析两种柔性铰链导向机构的稳定性以及柔性铰链参数对导向机构稳定性的影响，本文结合卡氏位移定理和能量法，分别推导了柔性铰链导向机构在运动方向、垂直于运动方向和绕z轴转动方向的刚度计算公式，并应用推导公式对两种导向机构3个方向上刚度进行实例对比，分别计算其3个方向上的谐振频率，并根据谐振频率分析稳定性．最后改变柔性铰链的参数，用MATLAB分析其对导向机构稳定性的影响．结果表明，刚度推导公式的有限元验证和理论计算结果误差在1．10％～13．79％，证明了推导公式的正确性；同时，谐振频率的理论计算数据对比表明双平行四杆导向机构具有更好的稳定性，MATLAB分析得出铰链的切口半径r对微动平台的稳定性和承载能力影响程度最大．谐振频率的对比分析和柔性铰链参数对稳定性的影响分析为微动平台设计时导向机构的选取提供了参考．
- 王凯波须颖邵萌陶先臣安冬
- 关键词：柔性铰链刚度谐振频率稳定性
- 基于直角柔性铰链的微控平台动力学研究被引量：3
- 2015年
- 目的设计一种基于直角柔性铰链的一维微控平台,用激光干涉仪进行微控平台位置的检测和传递位置信号实现位置上的闭环控制,从而实现大行程纳米级分辨率和定位精度要求.方法利用卡氏第二定理推导微控平台运动的柔度表达式,在此基础上进行不同柔性铰链的柔度对比,选取满足要求的柔性铰链,并设定其几何参数,通过计算选择合适的压电陶瓷驱动器,并利用有限元软件进行验证,建立了质量-阻尼-刚度动力学模型,对比不同阻尼下的微控平台的稳定状态,为选择提供预紧力的弹簧提供参考.结果直角柔性铰链的柔度最大,满足微控平台大位移量的要求.通过计算选择低压机械式封装压电陶瓷驱动器,具体型号为PST 150/4/20 VS9.在进行微控平台的封装时,设定弹簧阻尼在4 000 N/m,微控平台可以在很短的时间内趋于稳定,达到其优化的目的.结论新型一维微控平台能够实现稳定性定位,该设计思路为微控平台的设计提供了一种有效简明的设计步骤,为平台的优化设计提供了一种参考.
- 邵萌陶先臣安冬
- 关键词：压电陶瓷动力学仿真
- 纳米位移定位控制系统中的多功能监控平台设计与实现被引量：2
- 2013年
- 为了实现对纳米位移定位控制器的运行状态进行实时监控、系统性能分析、参数优化设置与下载等功能,设计与开发了一种多功能监控平台。介绍纳米位移定位控制系统的系统框架,根据控制系统调试和用户应用需求,提出一种快速实现USB通信方法并制定了相应的通信协议,用于实现多功能监控平台与控制器之间通信。在软件的界面功能实现过程中采用统一建模语言进行分析和设计。软件测试结果表明了该多功能监控平台的可靠性和有效性。
- 周悦苏燕强片锦香姚潇潇
- 关键词：USB通信统一建模语言
- 基于蜂群算法的精密运动控制方法被引量：4
- 2015年
- 针对在精密运动控制系统中,传统PID控制器的控制精度不够,控制参数不能随着负载、环境的变化而变化这一问题,将蜂群算法与传统PID控制相结合,提出了蜂群PID控制方法,并应用在微位移控制系统中,通过精密运动控制阶跃响应性能分析,仿真出调节时间、稳态误差、目标函数、适应度函数等参数的变化曲线.结果表明,蜂群PID控制算法可使精密运动控制系统拥有更快的响应速度、更高的定位精度,并且其参数可实现自动寻优,验证了蜂群PID控制算法在精密运动领域的可行性.
- 周悦王丹片锦香
- 关键词：PID控制器蜂群算法控制参数阶跃响应
- 高精度电容式位移传感器校准方法的研究被引量：13
- 2015年
- 介绍一种使用激光干涉仪结合单轴精密位移台对电容式位移传感器进行校准的方法。建立了一套高精度电容式位移传感器校准装置，利用单轴精密位移台位移与电压之间的关系产生纳米级的微小位移，同时使用激光干涉仪和待校准电容式位移传感器测量单轴精密位移台的微小位移。该装置可实现电容式位移传感器线性度、测量重复性以及测量分辨率的校准。实验验证了此校准方法的准确性和实用性，对影响校准的主要因素进行了分析，其综合不确定度为2．2nm。
- 郑志月施玉书高思田李东升李伟李适李庆贤
- 关键词：计量学电容式位移传感器激光干涉仪
- 单频激光干涉仪采样系统设计
- 2013年
- 为了解决在纳米级,甚至亚纳米级高精度位移测量时,激光干涉仪测量数据读数精度不高的问题,本文将改进型的Edlen公式引进到激光干涉仪软件程序中,提高激光干涉仪的读数准度,并且扩大其工作范围。改进型Edlen公式的使用和对程序的改写,使激光干涉仪软件所显示的数据精度更高,更准确,有效地减小了环境因素对激光干涉仪读数的影响偏差。
- 胡高山林淞
- 关键词：激光干涉仪数据采集系统
