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题名双臂并联机器人运动学正逆解及其奇异位形存在性预测
被引量：1
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作者
王恒
余盛
陆勇
朱芳甫
蒋科坚
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机构
浙江理工大学信息科学与工程学院
欧姆龙杭州分公司
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出处
《智能计算机与应用》
2022年第9期1-7,共7页
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基金
国家自然科学基金(11272288)
浙江省自然科学基金(LY18E050017)。
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文摘
运动学正逆解和奇异位形的预测是机器人设计和运动控制的必要环节。本文针对双臂并联机器人的机械结构,提出了用于求取运动学正逆解数学模型的方法,由此实现通过驱动机器人主臂角度,控制机器人末端坐标的运动轨迹,并确定机器人臂的有效工作空间;同时,利用雅克比矩阵得出了双臂并联机器人正逆运动学奇异位形的预测方法,给出了明确的判定条件。通过并联机器人的实际实验,分析了奇异位形所处的物理姿态和失控情形,验证了正逆解控制和奇异位形存在性预测的正确性,本文所提的方法可为双臂并联机器人的运动控制和轨迹规划提供参考。
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关键词
双臂并联机器人
正逆解
工作空间
雅克比矩阵
奇异位形
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Keywords
dual-armed parallel robot
positive and negative solutions
workspace
Jacobi matrix
singular dislocations
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名以磁通等效实现磁悬浮轴承磁极容错控制
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作者
朱芳甫
陈亮亮
蒋科坚
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机构
浙江理工大学信息学院
南昌航空大学信息工程学院
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出处
《电子科技》
2023年第2期37-45,共9页
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基金
国家自然科学基金(11272288,12062014)。
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文摘
针对8磁极电磁轴承容错控制问题,文中提出了一种基于磁通等效的电磁轴承容错控制方法。该方法首先通过仿真得到磁通的电流-磁通影响系数,利用线性代数理论计算得到电流分配矩阵。当某一个磁极回路发生故障时,利用电流分配矩阵计算重构电流,使8个磁极端面的磁通在故障前后保持不变,即磁通等效,从而实现容错运行。在ANSYS有限元仿真平台进行仿真,用磁通等效方法可以较好地还原故障前的端面磁通和磁力线分布,并计算得到了磁通误差(最大不超过3.2%,绝大部分小于0.5%)和力误差(最大不超过7%,绝大部分小于1.5%),证明了所提出磁通等效容错控制方法的有效性。
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关键词
电磁轴承
电流-磁通影响系数矩阵
容错控制
磁极故障
磁通等效
电流分配矩阵
重构电流
等效误差
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Keywords
electromagnetic bearings
current-flux influence coefficient matrix
fault-tolerant control
pole fault
flux equivalence
current distribution matrix
reconfiguration current
equivalence error
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分类号
TP11
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
TN99
[自动化与计算机技术—控制科学与工程]
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题名磁通等效容错控制下两磁极故障分析
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作者
朱芳甫
陈亮亮
王恒
蒋科坚
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机构
浙江理工大学信息学院
南昌航空大学信息工程学院
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出处
《轴承》
北大核心
2022年第3期53-56,62,共5页
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基金
国家自然科学基金资助项目(11272288,12062014)。
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文摘
针对定子磁极回路故障导致电磁轴承转子悬浮失控的问题,提出一种磁通等效容错控制方法,该方法能在2个定子磁极故障时,通过电流磁通影响系数矩阵并得出磁极电流重分配矩阵,重构磁极电流使8个磁极端面磁通故障前后基本不变,达到容错的目的。ANSYS仿真分析表明:2个故障磁极为同极性时,磁通等效方法可以较好地还原磁通,实现容错;2个故障磁极为异极性时,无法在故障磁极处形成磁通回路,磁通等效方法不能还原磁通,无法实现容错。
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关键词
滑动轴承
磁力轴承
容错控制
磁极
磁通
磁感应强度
磁力线
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Keywords
plain bearing
magnetic bearing
fault-tolerant control
pole
flux
magnetic induction intensity
magnetic line of force
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分类号
TH133.31
[机械工程—机械制造及自动化]
TP272
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名容错控制下电磁轴承磁极故障磁场解析
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作者
王佳良
蒋科坚
朱芳甫
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机构
浙江理工大学信息学院
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出处
《电子科技》
2021年第11期81-87,共7页
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基金
国家自然科学基金(11272288)
浙江省自然科学基金(LY18E050017)。
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文摘
容错控制下电磁轴承出现磁极故障时,磁极间的磁耦合以及电磁力的非线性使得磁极面上无法产生需要的电磁力,会给转子的悬浮带来较大影响。针对这一问题,文中使用有限元软件仿真分析了强耦合和弱耦合结构电磁轴承出现单个和两个磁极故障时的磁场分布情况,并从磁场的角度对比分析了这两种结构对转子悬浮的影响。针对8极径向电磁轴承两个磁极间隙中存在较多的漏磁,而电磁轴承一般只能控制磁极端面上的磁通这一问题,文中对不同磁极数量的强耦合结构电磁轴承在定转子间气隙的磁通密度进行仿真分析。结果表明,12极电磁轴承的电流利用率超过99%,有效减少了电磁轴承的漏磁。
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关键词
电磁轴承
容错控制
磁极故障
磁场
拓扑结构
仿真分析
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Keywords
active magnetic bearing
fault-tolerant
pole failure
magnetic field
topology
simulation analysis
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分类号
TN99
[电子电信—信号与信息处理]
TH133
[电子电信—信息与通信工程]
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