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李耀: 作品数：12 被引量：75H指数：6; 供职机构：南京航空航天大学机电学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金江苏省自然科学基金江苏省科技支撑计划项目更多>>; 相关领域：自动化与计算机技术机械工程电子电信更多>>

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压电作动器非对称迟滞模型的建立和参数辨识被引量：14: 2017年; 现有的众多基于传统Bouc-Wen改进的压电陶瓷非对称迟滞模型存在参数冗余,降低了模型参数辨识的准确性,而且常用的粒子群算法(PSO)在辨识压电陶瓷非对称迟滞模型参数方面收敛慢且容易陷入局部最优值。为此,首先提出了一种归一化的非对称迟滞模型,采用两个多项式达到非对称效果,利用归一化Bouc-Wen消除参数冗余;然后采用参数和变异策略自适应的差分进化算法进行迟滞参数辨识;建立了相应的测试系统,对压电陶瓷作动器进行了实验研究。结果表明,相比于传统的Bouc-Wen模型,所提出的模型能更精确地描述压电陶瓷实际电压位移曲线,而且消除了参数的冗余,降低了参数辨识的难度。相比于粒子群算法和传统差分进化算法,自适应差分进化算法能更快更精准地找到最优参数值。; 顾寒烈吴洪涛杨小龙李耀程世利; 关键词：压电作动器参数辨识自适应差分进化算法

航天器微振动隔振平台的虚拟疲劳分析被引量：1: 2015年; 航天器微振动六自由度隔振平台能够有效隔离控制力矩陀螺群输出的多维微振动,是高分辨率卫星的重要部件。对六自由度隔振平台的关键部件进行了虚拟疲劳分析,估算出关键部件的疲劳寿命,确保其工作寿命达到设计要求。基于模态综合法将隔振平台的关键部件进行柔性化处理,利用ADAMS和MSC.FATIGUE等软件对隔振平台模型进行刚柔耦合分析,得到各关键部件的载荷历程,进而估算出疲劳寿命。; 李耀孙宏丽吴洪涛杨小龙杜鹃; 关键词：微振动隔振平台刚柔耦合

压电微定位系统自适应鲁棒有限时间跟踪控制被引量：10: 2018年; 针对压电微定位系统中存在外界扰动、迟滞等时变不确定、非线性因素影响其定位精度的问题,提出了一种基于函数逼近的自适应鲁棒有限时间控制策略。通过引入具有连续、非奇异,且有限时间收敛特性的终端滑模面,设计了满足压电微定位系统的轨迹跟踪控制律。为了克服该控制器依赖于系统不确定量的边界信息,采用傅里叶级数进行动态逼近,并针对其逼近误差,利用模糊逻辑系统实现在线补偿。最后,应用Lyapunov函数获得傅里叶系数及模糊调节参数的自适应律,并证明了该控制器的有限时间稳定性。仿真分析与实验结果验证了控制策略的鲁棒性与有效性。; 康升征吴洪涛杨小龙李耀程世利; 关键词：终端滑模模糊逻辑系统函数逼近

压电作动器的支持向量机迟滞模型被引量：6: 2018年; 压电作动器被广泛应用于高精度定位领域,但是其固有的迟滞非线性会严重影响定位精度。为了准确地描述压电作动器的迟滞特性,提出了一种基于非线性自回归移动平均（NARMAX）的支持向量机（SVM）迟滞模型。为了建立SVM迟滞模型,首先需要将压电作动器的输入输出关系从一个多值映射问题转化为单值映射问题,对比了不同的单值映射对SVM迟滞模型精度及泛化能力的影响,提出了一种基于NARMAX构建单值映射的方法,建立了在全局上具有更高精度的压电作动器SVM迟滞模型。通过减小训练集中所包含输入信号频率的间隔,提高了模型在测试集上的精度。采用交叉验证的方法确定SVM模型中的参数,提高了迟滞模型在全局上的精度和泛化能力。结果表明,相比传统Bouc-Wen模型,所提出的模型在1 Hz处精度提高了8倍,在50 Hz处精度提高了60倍。通过位移跟踪实验,证明了基于SVM迟滞逆模型的前馈＋反馈（FF＋FB）控制能够有效提高跟踪精度,相较于PID反馈控制,其跟踪误差最多可降低73.9%。; 严秀权吴洪涛李耀杨小龙康升征; 关键词：压电作动器支持向量机

基于几何代数的并联机构自由度自动化分析被引量：2: 2018年; 基于R(3,3)几何代数,提出一种符号描述并联机构自由度的自动化算法。首先根据螺旋副之间的几何关系,利用R(3,3)几何代数能符号描述刚体运动的优势,自动求解并联机构各支链螺旋系;然后利用R(3,3)几何代数能符号表示集合交集和并集的优势,自动求解动平台运动空间,该运动空间为所求并联机构自由度的符号表示式;最后基于C++软件平台对这种并联机构自由度自动化求解算法进行验证。使用R(3,3)几何代数不仅能通过刚体运算法则得到支链螺旋系的符号表达,同时可以直接求解动平台运动空间,省去一般螺旋理论求互易螺旋需求解线性方程的过程,算法简洁,可以得到并联机构自由度的符号表达式,从而实现自动化分析。; 杜鹃吴洪涛杨小龙李耀; 关键词：并联机构几何代数自动化

带位移传感器的6-UPS并联机构运动学正解被引量：12: 2018年; 闭环实时反馈控制依据运动学正解,但是运动学正解问题一直没有彻底解决。6-UPS并联机构(6-UPS)的运动学解析正解可通过消除变量,获得一元高次多项式方程,也有通过添加至少2个附加位移传感器方法求解,虽然随着研究的深入有所进展,但是仍然不足以应用于实时的闭环反馈控制。为了高性能的闭环实时反馈控制,提出一种6-UPS运动学正解的解析算法:在平面平台型6-UPS中心添加一个位移传感器,通过测出第7个杆长,基于四元数并采用新符号表示动平台的姿态矩阵,结合代数消元等方法对11个相容方程进行降次、降次、升次处理,最终求出面向闭环实时反馈控制所需要的6-UPS机构解析正解,解决了奇异性局限,且位置和姿态可获得唯一解,解决了多解选择的难题。通过数值算例验证了所提算法的正确性和有效性。; 刘艳梨程世利蒋素荣杨小龙李耀吴洪涛; 关键词：并联机构运动学正解位移传感器

圆弧柔性铰链的优化设计被引量：14: 2018年; 柔性铰链是高精度柔性机构的关键部件,其运动精度与运动范围影响着柔性机构的性能,本文对圆弧柔性铰链进行了柔度矩阵推导,并依据柔度方程进行优化设计。采用结构矩阵法建立了圆弧柔性铰链的柔度方程,对矩形截面的翘曲抗扭刚度进行推导,得到了约束扭转状态下的扭转柔度近似方程。为相对长度较小铰链的扭转刚度精确求解提供了依据。对比理论计算结果与有限元分析结果,结果显示扭转柔度的最大相对误差在10%左右,其余方向柔度相对误差低于6%,验证了柔度方程的准确性。采用正交试验直观分析法得到柔性铰链各设计参数对转动刚度的灵敏度,并利用多目标遗传算法对柔性铰链的转动柔度以及轴向刚度两个目标进行了参数优化。通过优化结果与设计经验选取参数的对比,发现优化后圆弧柔性铰链的弯曲柔度提升了5.12%,同时铰链的轴向刚度提升了4.72%,证明针对圆弧柔性铰链的优化设计具有明显效果。; 李耀吴洪涛杨小龙康升征程世利; 关键词：正交试验灵敏度多目标优化

航天器微振动主动控制研究被引量：3: 2018年; 随着航天领域的不断发展,航天器搭载的高精密仪器对振动环境的要求更加严格。本文针对航天器微振动的主动控制进行了分析。首先,根据隔振要求的不同,分别建立了单轴隔振器的扰动位移传递和干扰力传递的开环传递函数以及基于力反馈的闭环传递函数;然后,以扰动位移抑制为例通过理论推导分析了基于力反馈PI控制与线性自抗扰控制的主动隔振效果,并讨论了巴特沃斯滤波器对主动隔振系统的影响。最后,搭建了单轴主动隔振实验平台,验证了理论推导结果的正确性,LADRC控制可以在20~500 Hz全频带取得较好的隔振效果。微振动的衰减率在低频段达10 d B,在谐振频率和高频处达20 d B。; 李耀吴洪涛杨小龙康升征程世利; 关键词：振动主动控制滤波器

基于WLS-ABC算法的工业机器人参数辨识被引量：10: 2016年; 针对工业机器人在不带负载时的动力学参数辨识问题,提出了一种基于加权最小二乘法与人工蜂群算法(WLS-ABC)的辨识算法.首先计及关节摩擦特性,推导出机器人动力学模型的线性形式;接着设计五阶傅里叶级数作为激励轨迹,采集辨识实验数据;然后根据文中辨识算法,采用加权最小二乘法得到待辨识参数初始解,并以蜂群为搜索单位,通过群体之间的信息交流与优胜劣汰机制找到全局最优参数;最后对得到的模型进行验证与分析.实验结果表明,通过文中辨识算法得到的预测力矩与测量力矩有较高的匹配度,所建立的模型能够反映机器人的动力学特性.; 丁力吴洪涛姚裕李耀谢本华陈柏; 关键词：工业机器人参数辨识加权最小二乘法人工蜂群算法

6-UPS并联机器人快速正向运动学研究被引量：3: 2019年; 根据平面平台型6-UPS并联机器人的结构特点,选取3个代表点的空间坐标作为参数来描述动平台的位置和姿态,结合3个代表点之间的约束条件,建立9个参数的一次与二次多项式方程组,通过对方程组进行消元处理,最终得到6个未知数表示的二次多项式方程。针对所获得的二次多项式方程组特点,改进传统牛顿-拉夫森数值迭代算法,并将其用于并联机器人的一般六维二次多项式方程数值求解,迭代算法收敛并可得到唯一解。数值算例表明,在同等条件下,传统旋转矩阵方法的计算时间为1. 42～2. 67 ms,所提代表点算法计算时间为0. 14～0. 23 ms,大大减少了计算时间,提高了收敛速度和计算效率,为并联机器人高性能闭环实时控制奠定了良好基础。; 刘艳梨吴洪涛李耀王若冰徐媛媛陈柏; 关键词：代表点

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