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基于状态反馈的H∞重复控制逆变技术研究: 2014年; 针对提高逆变器的动态特性和跟踪精度,提出了融合H∞控制、重复控制以及状态反馈控制的PWM电压源型逆变器电压控制策略。该策略先引入了电感电流状态反馈,能有效增加逆变器系统阻尼比,改善系统的动态性能,然后加入了重复控制环节,能提高系统的电压跟踪精度,最后将重复控制器的设计通过解决一个标准H∞问题来实现,减少了反复调节参数的过程,兼顾了系统的稳定性与跟踪精度。仿真结果表明,该策略能保证逆变器系统具有良好的动态特性和高稳态精度,克服了突加负载的"瞬态"电压跌落问题,在加入整流负载后仍能输出高质量的正弦电压波形。; 陈礼恭洪潇潇胡克用胥芳; 关键词：H∞控制重复控制状态反馈控制动态性能

六自由度钢带并联机器人运动控制系统的研制被引量：1: 2011年; 运动控制系统对于钢带并联机器人至关重要。提出了钢带并联机器人运动控制系统的设计思路,介绍了该控制系统的工作原理与功能,阐述了SPiiPlus PCI-LT-6运动控制卡的性能指标、硬件结构、用户程序结构等。针对钢带并联机器人位置逆解的运动控制问题,给出逆解的ACSPL求解框图和编程代码,分析了钢带并联机器人运动控制中的关键技术问题,并指出相应的解决方案。研究结果表明,该运动控制系统可满足钢带并联机器人精确快速运动的要求。; 艾青林黄伟锋祖顺江舒剑; 关键词：钢带并联机器人控制系统运动控制卡

新型六自由度钢带并联机器人的机构设计: 2011年; 为了克服传统并联机器人存在的一些共性问题,进一步拓宽并联机器人的应用领域,提出了一种新型的六自由度钢带并联机器人机构形式,介绍了钢带并联机器人结构和工作原理,阐述了钢带运动副、卷筒装置、复合球铰的结构设计与实现,分析了钢带并联机器人的功能特点、存在问题与应用前景。研究结果表明,弯曲圆弧截面的钢带运动副可使钢带并联机器人具有一定的承压能力,因此钢带并联机器人兼具杆支撑并联机构和绳牵引并联机构的一些特点,具有广泛的应用前景。; 祖顺江艾青林胥芳; 关键词：钢带并联机器人卷筒装置

并联机构运动学与奇异性研究进展被引量：35: 2012年; 为了发展更多新型结构的并联机器人,克服传统并联机器人工作空间较小、奇异性与运动学正解分析复杂的缺点,针对并联机构运动支链结构形式,将并联机构分为杆支撑并联机构、绳牵引并联机构和钢带并联机构,并介绍了这3种并联机构的运动学原理.针对这3种并联机器人机构形式,从运动位置、工作空间、奇异位形3方面,对国内外并联机器人运动学与奇异性的研究现状进行详细的阐述.分析钢带并联机器人结构与驱动方式的特殊性,对钢带并联机器人在运动过程中由于钢带承载力有限导致失稳所带来的问题进行探讨.结果表明,并联机器人运动学与奇异性的理论研究方法还不成熟,需要从结构设计和理论2方面进行突破才能解决并联机器人发展的瓶颈问题,从而拓宽并联机器人的应用领域.; 艾青林祖顺江胥芳; 关键词：并联机器人运动学奇异位形

6-UPS钢带并联机器人的位置分析及其仿真被引量：2: 2009年; 研究了一种具有三角形平台的6-UPS钢带并联机器人机构。证明了该机构在初始位置和一般情况时,机构做三维平动。运用解析几何中的坐标变换和投影,得出一种有效求解位置反解的新方法,通过MATLAB软件对该方法进行了仿真和验证。6-UPS钢带并联机器人作为并联机器人的一种新的结构形式,其操作灵活性和运动性能都有较大的改善。该机构可应用于狭窄管道和深孔中的移动检测作业、水果的自动采摘等方面。; 苏先义艾青林胥芳; 关键词：位置反解仿真

一种肩关节的运动学传递性能分析: 2010年; 基于球面三自由度并联机器人,研制了一种肩关节,分析这种肩关节的运动传递性能及其在工作空间内的分布规律。介绍这种肩关节的结构布局特点,推导出其运动传递方程;基于运动传递方程,定义速度传递性能评价指标,并分析速度传递性能评价指标在工作空间内的分布规律。分析结果表明,这种肩关节具有较好的运动传递性能。; 单晓杭孙建辉艾青林; 关键词：肩关节

钢带并联机器人力学失稳机理: 2012年; 为了发展新的并联机构形式,提出一种以圆弧弯曲截面钢带作为运动支链的6自由度钢带并联机器人机构形式。简要阐述钢带并联机器人结构组成与工作原理。采用基于变分原理的有限元静力学理论和线性屈曲分析理论建立求解钢带失稳临界力的屈曲方程。利用有限元软件ANSYS对不同结构参数的截面由圆弧弯曲形状过渡到平直形状的钢带进行失稳分析,得到钢带能承受的失稳力与结构参数的关系,并进行试验验证。对钢带并联机器人在平移运动位姿下的整机失稳机理进行系统研究,得到不同位姿参数与钢带并联机器人失稳临界力的关系。研究结果表明:弯曲截面结构的钢带能承受一定的压力,钢带失稳力随钢带圆弧截面中心角、钢带厚度增大而增大,随钢带长度增大而减小。对于机器人动平台作上升运动,在500 mm的高度,失稳临界力最大。而对于沿Y轴平动或沿Φ=60°平动且100 mm≤ρ≤200 mm的范围,对于沿极径ρ=500 mm平动且10≤Φ≤20的范围,失稳临界力均比较大。研究成果能用于优化钢带并联机器人的结构设计及确定刚度工作空间。; 艾青林曹斌谭大鹏张立彬; 关键词：钢带并联机器人有限元分析

基于螺旋理论的钢带并联机器人力学特性数值分析: 2011年; 为了克服传统的并联机器人工作空间较小、奇异性与运动学正解分析复杂的缺点,拓宽并联机器人的应用领域,提出一种新型的六自由度钢带并联机器人机构形式.阐述了钢带并联机器人结构组成、工作原理、钢带运动副关键技术,并对不同结构的钢带进行了有限元分析,得到结构参数改变时钢带能承受的失稳力.基于螺旋理论建立了钢带并联机器人力学模型,对刚带并联机器人受力进行数值计算,得到钢带并联机器人不同位姿与结构对各钢带受力的影响规律,为优化钢带并联机器人的结构与运动参数提供理论依据.研究结果表明：弯曲截面结构的钢带承压能力较好,钢带失稳力随钢带圆弧截面中心角、钢带厚度增大而增大,随钢带长度增大而减少.其他结构参数一定,载荷力为400 N时,动平台外接圆半径为210 mm,动平台沿Z轴运动范围受卷筒装置中钢带长度的限制,沿Y轴运动范围为-745~680 mm,沿X轴运动范围为-675~675 mm,动平台绕Z轴旋转角度范围为-87°~87°,绕Y轴旋转角度范围为-77°~77°,绕X轴旋转角度范围为-90°~66°.; 艾青林黄伟锋祖顺江; 关键词：钢带并联机器人力学特性

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国家自然科学基金(50805129)