国家高技术研究发展计划(2012AA)
- 作品数：6 被引量：31H指数：3
- 相关作者：刘福才贾晓菁王立新刘林秦利更多>>
- 相关机构：燕山大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划河北省自然科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术一般工业技术航空宇航科学技术更多>>
- 柔性关节空间机械臂奇异摄动自抗扰控制仿真研究被引量：8
- 2016年
- 针对不同重力环境条件下考虑摩擦、关节刚度非线性与外扰影响的柔性关节空间机械臂的控制问题,提出了一种基于奇异摄动理论的自抗扰控制方法。首先建立了柔性关节空间机械臂在地面重力和空间微重力环境下的动力学模型;然后采用奇异摄动法将系统模型分为快变子系统和慢变子系统,针对快变子系统设计速度反馈控制律来抑制柔性关节的振动,针对慢变子系统设计加入前馈补偿的自抗扰控制器(ADRC)来抵抗系统的内外扰动,并对系统进行了稳定性分析;最后对设计的控制器进行了仿真验证与对比研究。仿真结果表明,采用该方法,在不同重力环境下柔性关节空间机械臂均能实现很好的轨迹跟踪和抖振抑制,且能有效抵抗内外扰动,系统具有鲁棒性。
- 刘福才李倩刘林
- 关键词：空间机械臂柔性关节奇异摄动自抗扰控制
- 基于CAN总线的PFN测控系统设计与实现被引量：2
- 2016年
- 为了将脉冲成形网络(Pulse Forming Network,PFN)进行模块化集成,更灵活地实现电磁发射系统的扩容与监控,提出了一种基于CAN(Controller Area Network)总线的电磁发射测控系统实现方案;首先根据电磁发射装置的具体要求和CAN总线通信协议特性,制定了CAN总线应用层通讯协议,开发了基于Visual C#的上位机监控软件,实现了远程监控;然后通过对CAN总线节点固件程序的特殊设计及在高电压、大电流及强磁场极端环境中的电磁兼容设计,保障了总线测控系统的可靠性与安全性;实验结果表明:该测控系统具有网络化、模块化、智能化等优点,为电磁发射系统的模块化集成设计提供了一条新途径。
- 秦利张佳宇张晓林王大正刘福才
- 关键词：电磁发射测控系统CAN总线
- 考虑重力效应的挠性航天器姿态控制及振动抑制被引量：1
- 2015年
- 以单轴转动的挠性航天器为研究对象,建立了考虑重力效应的挠性航天器动力学模型,并对该航天器在地面调试阶段和空间应用阶段的振动特性和姿态控制精度进行了仿真研究。仿真结果表明,重力项对挠性航天器的振动特性和姿态控制精度均有影响。为了使挠性航天器在不同重力环境下均达到较高的姿态控制精度和理想的振动抑制效果,设计了自抗扰控制器(ADRC),ADRC不依赖于被控对象精确的数学模型,能够应用于不同的重力环境。仿真结果表明,该控制器能实现挠性航天器在地面调试与空间应用阶段的姿态控制及振动抑制。
- 刘福才陈鑫贾晓菁
- 关键词：挠性航天器
- 重力及其释放下空间机械臂驱动力差异及模型研究被引量：2
- 2017年
- 为降低空间机构系统能耗,减小驱动力地面设计裕度,提高空间机构控制精确度,以四自由度仿人机械臂为对象,研究不同重力环境下的驱动力差异及关键影响因素。首先基于Klein算子与虚功原理建立了考虑关节摩擦的四自由度仿人机械臂动力学模型。然后通过仿真研究不同重力环境下摩擦、关节角速度、末端负载对驱动力矩的影响,并对影响空间驱动力矩的关键因素进行分析。进而参照仿真研究搭建试验平台,在关节轴线不同取向条件下进行驱动力矩差异研究,试验验证了仿真分析的正确性。最后基于试验结果修正摩擦模型并采用PSO算法辨识模型参数,得到适用于不同重力环境下的关节摩擦模型,改进了机械臂的理论建模结果。
- 秦利李倩闫莉莉刘福才王文魁
- 关键词：空间机械臂驱动力
- 线性/非线性自抗扰切换控制在变载荷气动加载系统中的应用被引量：10
- 2018年
- 针对气动加载系统压力跟踪控制中强非线性、强耦合性、模型不精确性等问题,提出一种线性/非线性自抗扰切换控制器,该控制器结合了线性自抗扰控制器参数整定简便、理论分析简单和非线性自抗扰控制器跟踪精度高、响应快的优点,设计线性/非线性切换扩张状态观测器对系统的耦合项以及不同幅值的扰动等不确定项进行估计,并采用切换状态误差反馈控制律给予实时主动补偿,进而实现系统加载压力的实时控制,并完成了线性/非线性切换扩张状态观测器的收敛性证明。最后,在气动变载荷摩擦磨损试验机试验平台上进行试验验证,与线性自抗扰和非线性自抗扰进行对比,试验结果表明,改进的控制器具有抗干扰性强、跟踪精度高、应用性强等特点。
- 刘福才王立新贾晓菁米巨香
- 气动加载系统的建模及非线性自抗扰控制被引量：10
- 2017年
- 针对电气比例阀控气动加载系统压力跟踪控制存在系统参数不确定性、时滞性、强耦合等非线性问题,提出一种非线性自抗扰控制(ADRC)方法.首先建立电气比例阀控气动加载系统的动态机理模型;然后,在考虑外部存在未知扰动及负载波动等情况下,设计扩张状态观测器以对系统的耦合项及外部扰动等不确定项进行估计,并采用非线性误差反馈律给予实时主动补偿,从而实现系统加载压力的实时控制.仿真和实验结果表明,在ADRC控制下系统不仅具有良好的跟踪性能,响应速度快,抗干扰能力强,而且在工程上易于实现.
- 刘福才贾晓菁刘林王立新
- 关键词：压力控制自抗扰控制器
