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基于MATLAB的机器人运动仿真研究 被引量:108
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作者 罗家佳 胡国清 《厦门大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期640-644,共5页
按照一定的要求对一种柱面坐标机器人进行了参数设计,讨论了该机器人的运动学问题,然后在MATLAB环境下,用Robotics Toolbox对该机器人的正运动学、逆运动学、轨迹规划进行了仿真.通过仿真,观察到了机器人各个关节的运动,并得到了所需的... 按照一定的要求对一种柱面坐标机器人进行了参数设计,讨论了该机器人的运动学问题,然后在MATLAB环境下,用Robotics Toolbox对该机器人的正运动学、逆运动学、轨迹规划进行了仿真.通过仿真,观察到了机器人各个关节的运动,并得到了所需的数据,说明了所设计的参数是正确的,从而能够达到预定的目标. 展开更多
关键词 机器人 柱面坐标 轨迹规划 仿真 MATLAB ROBOTICS TOOLBOX
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2012年三代黏虫大发生原因初步分析 被引量:104
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作者 张云慧 张智 +3 位作者 姜玉英 曾娟 高月波 程登发 《植物保护》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1-8,共8页
黏虫是我国粮食作物重要迁飞性害虫之一,2012年8月上旬三代黏虫在我国华北北部和东北部分地区突然暴发,发生面积和为害程度为近十年罕见。本文通过探照灯的多年连续监测,结合气象因素、迁飞高峰期的天气背景分析和迁飞路线的轨迹模拟,... 黏虫是我国粮食作物重要迁飞性害虫之一,2012年8月上旬三代黏虫在我国华北北部和东北部分地区突然暴发,发生面积和为害程度为近十年罕见。本文通过探照灯的多年连续监测,结合气象因素、迁飞高峰期的天气背景分析和迁飞路线的轨迹模拟,探讨了2012年三代黏虫大发生的原因。分析结果表明:在二代已积累较高虫源量的基础上,7月中下旬华北和东北地区适宜温度和频繁降雨为二代成虫迁飞、繁殖提供了有利条件,适宜的寄主为三代幼虫取食提供了充足的食物来源,以上是导致华北和东北地区三代黏虫大发生的两个主要因素。虫源分析显示华北北部和辽宁中西部重灾区虫源主要来自本地,部分虫源来自重灾区的周边地区,受降雨和下沉气流影响大部分集中降落华北北部和辽宁中西部地区,一部分继续迁飞进入东北地区。东北重灾区虫源大部分来自本地,受偏西气流和降雨的影响,东北地区二代成虫未形成有效迁出,黑龙江北部二代成虫在气流运载下向南迁飞,受锋面天气影响降落在黑龙江、吉林交界处,与华北地区迁入的成虫汇集后,不断进行短距离迁飞扩散,聚集为害,造成东北地区大面积发生,局部严重发生。 展开更多
关键词 黏虫 大发生 迁飞 虫源分析
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六自由度机械臂轨迹规划与仿真研究 被引量:88
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作者 孙亮 马江 阮晓钢 《控制工程》 CSCD 北大核心 2010年第3期388-392,共5页
针对六自由度链式机械臂在进行正运动学、逆运动学以及轨迹规划仿真时,不易直观地验证运动学算法的正确性和轨迹规划的效果,在正确建立机械臂数学模型的基础上,重点分析了机械臂在关节空间中轨迹规划的两种实现方法,并采用三维运动仿真... 针对六自由度链式机械臂在进行正运动学、逆运动学以及轨迹规划仿真时,不易直观地验证运动学算法的正确性和轨迹规划的效果,在正确建立机械臂数学模型的基础上,重点分析了机械臂在关节空间中轨迹规划的两种实现方法,并采用三维运动仿真进行了验证。开发了一套六自由度机械臂三维仿真软件,该仿真软件在VC++6.0开发平台上,首先利用分割类将基于MFC框架的窗口分割成为控制窗口和视图窗口两部分,然后利用OpenGL的图形库对机械臂进行建模,首次将正运动学、逆运动学以及轨迹规划算法融入其中开发而成。该仿真软件有效地验证了机械臂运动学模型建立的正确性,同时也对三次多项式和五次多项式两种轨迹规划方法做了直观的比较,结果表明后一种轨迹规划效果明显优于前一种。 展开更多
关键词 机械臂 运动学分析 轨迹规划 运动仿真
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基于Matlab的工业机器人运动学分析与仿真 被引量:74
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作者 王智兴 樊文欣 +1 位作者 张保成 史源源 《机电工程》 CAS 2012年第1期33-37,共5页
为探讨更有效的工业机器人运动学研究方法,以Stanford机械手为研究对象,分析了其结构及连杆参数,采用改进的D-H法建立了各连杆坐标系和结构的运动学方程;利用Matlab的绘图和矩阵计算能力,特别是其Robotics Toolbox模块功能,在Matlab环... 为探讨更有效的工业机器人运动学研究方法,以Stanford机械手为研究对象,分析了其结构及连杆参数,采用改进的D-H法建立了各连杆坐标系和结构的运动学方程;利用Matlab的绘图和矩阵计算能力,特别是其Robotics Toolbox模块功能,在Matlab环境下建立了该机械手的运动学模型,验证了运动学方程的正确性。研究结果表明,通过机器人模型的手动控制和轨迹规划仿真可以使机器人运动的研究过程更为直观。 展开更多
关键词 工业机器人 MATLAB 运动学 轨迹规划 仿真
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基于MATLAB Robotics工具箱的SCARA机器人轨迹规划与仿真 被引量:69
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作者 左富勇 胡小平 +1 位作者 谢珂 朱秋玲 《湖南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2012年第2期41-44,共4页
为研究SCARA机器人的轨迹规划,在MATLAB环境下,对该机器人运动学参数进行了设计,利用Robotics toolbox工具箱编制了简单的程序语句,建立该机器人运动学模型,讨论了标准D-H参数和改进D-H参数建模方法的区别,并对机器人的轨迹规划进行了仿... 为研究SCARA机器人的轨迹规划,在MATLAB环境下,对该机器人运动学参数进行了设计,利用Robotics toolbox工具箱编制了简单的程序语句,建立该机器人运动学模型,讨论了标准D-H参数和改进D-H参数建模方法的区别,并对机器人的轨迹规划进行了仿真.通过仿真,直观地显示了机器人关节的运动,得到了连续平滑的机器人关节角度轨迹曲线.仿真实验表明,所设计的运动学参数是正确的,从而达到了预定的目标.该工具箱可以对机器人进行图形仿真,分析真实机器人控制时的数据结果,对机器人的研究开发具有较高的经济实用价值. 展开更多
关键词 机器人 轨迹规划 MATLAB 仿真
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吉林油田低渗油藏水平井开发技术 被引量:50
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作者 赵静 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期594-599,共6页
针对吉林油田低渗透油藏水平井开发状况,建立了吉林油田低渗透油藏水平井适应性地质参数评价标准,根据不同渗透率级别,优选出2类8个适合水平井开发区块。以M区块、N区块、E区块水平井开发油藏为例,从精细地质体描述、油藏工程参数优化... 针对吉林油田低渗透油藏水平井开发状况,建立了吉林油田低渗透油藏水平井适应性地质参数评价标准,根据不同渗透率级别,优选出2类8个适合水平井开发区块。以M区块、N区块、E区块水平井开发油藏为例,从精细地质体描述、油藏工程参数优化、投产投注方案优化、水平井轨迹控制、能量补充5个方面对水平井油藏工程优化设计进行研究,给出了适合吉林油田地质特点的水平井油藏工程设计参数,形成了水平井系列开发技术。利用Eclipse软件对N区块不同能量补充方案进行数值模拟研究,结果表明,直井位于水平井趾端注水时,水平井产量最高。M区块水平井应用效果表明,水平井平均累计产油量是周围直井130-6井同期累计产油量的2.5倍。 展开更多
关键词 水平井 油藏工程 参数优化 能量补充 轨迹控制 数值模拟
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比例导引法导引弹道仿真研究 被引量:40
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作者 张中南 童幼堂 张卫峰 《战术导弹技术》 北大核心 2005年第2期56-59,共4页
简要介绍了常用的导弹导引规律,以其中的比例导引法为例,通过用Simulink进行导引弹道仿真的方法,分析了比例导引系数、导弹与目标速度的比值等主要弹道参数的变化对弹道的影响,提出了改进导弹制导控制系统的几点建议.
关键词 导引规律 比例导引法 弹道 仿真 影响
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雷达目标动态RCS仿真研究 被引量:38
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作者 张居凤 冯德军 +1 位作者 王雪松 陈志杰 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期834-837,共4页
根据中段弹道目标的运动学特性,结合室内缩比模型RCS静态测量数据,提出了一种雷达目标动态RCS仿真的方法。该方法首先仿真空间目标飞行弹道,然后计算目标在飞行过程中的方位角,由此获得目标在设定场景下的RCS动态特性。仿真结果与理论... 根据中段弹道目标的运动学特性,结合室内缩比模型RCS静态测量数据,提出了一种雷达目标动态RCS仿真的方法。该方法首先仿真空间目标飞行弹道,然后计算目标在飞行过程中的方位角,由此获得目标在设定场景下的RCS动态特性。仿真结果与理论分析相比较,证明了所提出方法的可行性。 展开更多
关键词 目标识别 弹道 雷达散射截面 仿真
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基于趋近律滑模控制的智能车辆轨迹跟踪研究 被引量:36
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作者 姜立标 吴中伟 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期381-386,共6页
针对目前已有智能车辆轨迹跟踪控制存在跟踪精度低、鲁棒性弱等问题,结合滑模控制响应迅速、抗干扰能力强的优点,提出一种基于趋近律的滑模控制方法。提出的趋近律通过特殊幂次函数和反双曲正弦函数的组合,提高了系统状态的趋近速度并... 针对目前已有智能车辆轨迹跟踪控制存在跟踪精度低、鲁棒性弱等问题,结合滑模控制响应迅速、抗干扰能力强的优点,提出一种基于趋近律的滑模控制方法。提出的趋近律通过特殊幂次函数和反双曲正弦函数的组合,提高了系统状态的趋近速度并且平滑和限制了抖振现象,可实现控制车辆平顺快速跟踪参考轨迹。在Simulink软件上搭建了车辆运动学模型并进行轨迹跟踪仿真实验,通过与双幂次趋近律滑模控制进行对比验证了控制效果。仿真实验结果表明,相对于双幂次趋近律滑模控制,提出的趋近律滑模控制的车辆能更快地跟踪到参考轨迹,横向和纵向误差收敛速度明显增快,航向角抖振现象减弱,系统具有更快的趋近速度,并且抖振现象被削弱。 展开更多
关键词 车辆 轨迹跟踪 滑模控制 趋近律 仿真
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刚柔性耦合机械臂轨迹跟踪与振动抑制 被引量:35
10
作者 戈新生 崔玮 赵秋玲 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期188-191,共4页
讨论刚柔性耦合机械臂轨迹跟踪控制和振动抑制问题。以双连杆刚柔性机械臂为例,建立了双连杆刚柔性机械臂的非线性动力学方程,运用基于模型的非线性解耦反馈控制方法,使方程中关节角变量和弹性变量部分解耦。利用机械臂逆动力学方法和... 讨论刚柔性耦合机械臂轨迹跟踪控制和振动抑制问题。以双连杆刚柔性机械臂为例,建立了双连杆刚柔性机械臂的非线性动力学方程,运用基于模型的非线性解耦反馈控制方法,使方程中关节角变量和弹性变量部分解耦。利用机械臂逆动力学方法和线性二次型(LQ)最优控制方法讨论刚柔性耦合机械臂的轨迹跟踪控制问题和消除残余振动的控制问题。通过数值仿真计算,表明文中方法的有效性。 展开更多
关键词 刚柔性机械臂 非线性解耦 轨迹跟踪 振动抑制 仿真
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风沙流中沙粒随机运动的数值模拟研究 被引量:28
11
作者 郑晓静 王萍 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2006年第2期184-188,共5页
通过对描述沙粒垂向运动速度脉动分量的随机微分方程的直接求解,获得了风沙流中沙粒运动的随机轨迹。结果表明,由于沙粒垂向脉动速度的影响,沙粒的轨迹与不考虑其垂向脉动速度的情形存在明显不同。在此基础上,通过对大量轨迹的统计计算... 通过对描述沙粒垂向运动速度脉动分量的随机微分方程的直接求解,获得了风沙流中沙粒运动的随机轨迹。结果表明,由于沙粒垂向脉动速度的影响,沙粒的轨迹与不考虑其垂向脉动速度的情形存在明显不同。在此基础上,通过对大量轨迹的统计计算,得到了沙粒浓度的分布规律。 展开更多
关键词 风沙流 湍流影响 随机轨迹 浓度分布 数值模拟
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喷漆机器人离线编程系统探讨 被引量:23
12
作者 王振滨 赵德安 +1 位作者 王炎炎 钱琳 《江苏理工大学学报(自然科学版)》 2000年第5期78-82,共5页
介绍了离线编程技术应用于喷漆机器人的研究现状与发展趋势 ,指出自动轨迹生成方式优于交互式或离线示教式轨迹生成方式 ,是今后的发展方向 文中还介绍了喷漆机器人离线编程系统的组成与结构 ,指出其主要包含 6大模块 深入探讨了最优... 介绍了离线编程技术应用于喷漆机器人的研究现状与发展趋势 ,指出自动轨迹生成方式优于交互式或离线示教式轨迹生成方式 ,是今后的发展方向 文中还介绍了喷漆机器人离线编程系统的组成与结构 ,指出其主要包含 6大模块 深入探讨了最优轨迹设计问题(OTPP) ,先从一些基本假设与定义入手 ,由此导出OTPP目标泛函并给出其约束条件 。 展开更多
关键词 喷漆机器人 轨迹设计 优化 仿真 离线编程系统
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基于粒子群优化算法的五自由度机械臂轨迹规划 被引量:32
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作者 江鸿怀 金晓怡 +1 位作者 邢亚飞 奚鹰 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2020年第1期107-110,共4页
为了让机械臂的工作时间达到最优,以自主研发的抛光机器人样机为研究对象,针对手表表壳表耳部分的抛光过程,提出PSO算法对五自由度机械臂轨迹规划进行优化,并通过MATLAB软件进行机械臂的仿真与分析。仿真结果表明,基于PSO算法的轨迹规... 为了让机械臂的工作时间达到最优,以自主研发的抛光机器人样机为研究对象,针对手表表壳表耳部分的抛光过程,提出PSO算法对五自由度机械臂轨迹规划进行优化,并通过MATLAB软件进行机械臂的仿真与分析。仿真结果表明,基于PSO算法的轨迹规划使机械臂在工作过程中加加速度不会产生突变,运动轨迹精度高,机械臂工作时间达到最优。 展开更多
关键词 五自由度机械臂 PSO算法 轨迹规划 仿真与分析
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滚石运动特性研究新进展 被引量:31
14
作者 黄雨 孙启登 许强 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期31-35,248-249,共5页
综述了近年来国内外关于滚石运动轨迹及滚石冲击力研究的新进展,介绍滚石灾害风险评价与滚石防护措施的研究成果。现场试验、模型试验和数值模拟是目前应用较多的三种滚石运动轨迹研究的方法,其中数值模拟在滚石运动轨迹研究中已经成为... 综述了近年来国内外关于滚石运动轨迹及滚石冲击力研究的新进展,介绍滚石灾害风险评价与滚石防护措施的研究成果。现场试验、模型试验和数值模拟是目前应用较多的三种滚石运动轨迹研究的方法,其中数值模拟在滚石运动轨迹研究中已经成为主流研究手段。重点介绍了STONE,CRSP,RocFall三种滚石运动轨迹的数值模拟软件,列举了若干滚石冲击力的典型计算方法。最后进一步提出,在滚石运动轨迹研究中,数值模拟的发展应该侧重于滚石的滑动、自由落体、弹跳、滚动这四种运动状态之间的相互转化与组合机理的研究。 展开更多
关键词 滚石 运动轨迹 冲击力 数值模拟
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基于LADRC的无人直升机轨迹跟踪 被引量:30
15
作者 吴超 王浩文 +2 位作者 张玉文 谭剑锋 倪先平 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期473-483,共11页
无人直升机轨迹控制系统是对多输入/多输出强耦合非线性系统进行解耦控制的系统。为解决无人直升机轨迹控制效果依赖于直升机物理参数的测量和辨识精度以及外部扰动大小问题,提出了一种基于线性自抗扰控制(LADRC)的多回路无人直升机轨... 无人直升机轨迹控制系统是对多输入/多输出强耦合非线性系统进行解耦控制的系统。为解决无人直升机轨迹控制效果依赖于直升机物理参数的测量和辨识精度以及外部扰动大小问题,提出了一种基于线性自抗扰控制(LADRC)的多回路无人直升机轨迹控制系统。首先建立无人直升机X-Cell的飞行动力学模型,并引入风切变、大气紊流和突风模型以更加准确模拟真实飞行环境;然后对X-Cell进行配平计算以验证动力学模型和配平算法的准确性,并选取一组配平值作为轨迹控制仿真的初始状态和操纵量;随后根据被控量的动力学方程阶次选取对应的一阶和二阶LADRC基本控制器,并结合时间尺度原理,自内向外依次构建无人直升机的姿态、速度和位置控制回路,将三回路串联从而建立了无人直升机轨迹控制系统;而后进行了稳定性分析,特征根计算结果表明轨迹控制系统镇定了X-Cell开环系统不稳定的动态特性;最后将该控制系统应用于各种扰动下直升机轨迹跟踪仿真,结果表明本文无人直升机轨迹控制系统能很好地实现带爬升率的"8"字形轨迹跟踪,且相比于基于比例积分和微分(PID)控制的轨迹控制系统,该控制系统具有更优的鲁棒性和抗扰性。 展开更多
关键词 无人直升机 飞行动力学 线性自抗扰控制 轨迹跟踪 多回路控制 仿真
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自由曲面喷漆机器人喷枪轨迹优化 被引量:27
16
作者 陈伟 赵德安 汤养 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期147-150,共4页
根据实验数据确定平面上的涂层累积速率二次函数后,建立了自由曲面上的漆膜厚度数学模型。在此基础上生成喷漆机器人喷枪空间路径,得出喷枪轨迹优化设计是带约束条件的多目标优化问题,并选取时间最小和漆膜厚度方差最小作为目标函数,应... 根据实验数据确定平面上的涂层累积速率二次函数后,建立了自由曲面上的漆膜厚度数学模型。在此基础上生成喷漆机器人喷枪空间路径,得出喷枪轨迹优化设计是带约束条件的多目标优化问题,并选取时间最小和漆膜厚度方差最小作为目标函数,应用带权无穷范数理想点法进行求解。最后通过计算机仿真的结果,论证了数学模型和优化算法的可行性。 展开更多
关键词 喷漆机器人 自由曲面 轨迹 优化 仿真
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喷漆机器人喷枪最优轨迹规划的研究 被引量:22
17
作者 王燚 赵德安 +1 位作者 王振滨 李医民 《江苏理工大学学报(自然科学版)》 2001年第5期55-60,共6页
研究了喷漆机器人喷枪最优轨迹的规划 ,该规划的目的是要确定一条使得工件表面涂层厚度差异达到最小的喷枪最优轨迹 文中首先对喷枪最优轨迹规划问题建立了数学模型 ,然后确定了具体的算法 ,对工件表面为正方形平面的情况进行仿真 ,得... 研究了喷漆机器人喷枪最优轨迹的规划 ,该规划的目的是要确定一条使得工件表面涂层厚度差异达到最小的喷枪最优轨迹 文中首先对喷枪最优轨迹规划问题建立了数学模型 ,然后确定了具体的算法 ,对工件表面为正方形平面的情况进行仿真 ,得出优化仿真结果 ,论证该方法的可行性 。 展开更多
关键词 喷漆机器人 喷枪 最优轨迹 仿真 规划
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喷漆机器人喷枪轨迹设计及影响因素研究 被引量:22
18
作者 刁训娣 赵德安 +1 位作者 李医民 王燚 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2004年第4期396-398,共3页
提出喷漆机器人喷枪轨迹设计的思路 ,建立评价喷涂效果的目标泛函 ,着重分析其影响因素 ,并以正方形工件为例对整个喷涂过程进行了计算机仿真。
关键词 β分布 轨迹优化 仿真
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民用飞机航迹预测关键技术研究 被引量:25
19
作者 郭运韬 朱衍波 黄智刚 《中国民航大学学报》 CAS 2007年第1期20-24,共5页
航迹预测子系统是现代空管自动化系统的计算核心。首先对航迹预测的概念、预测系统分类及其重要性进行了简要说明,分析了世界航空发达国家在相关领域的研究进展情况及发展方向,说明了中国开发自己航迹预测系统的必要性;然后重点介绍了... 航迹预测子系统是现代空管自动化系统的计算核心。首先对航迹预测的概念、预测系统分类及其重要性进行了简要说明,分析了世界航空发达国家在相关领域的研究进展情况及发展方向,说明了中国开发自己航迹预测系统的必要性;然后重点介绍了航迹预测系统的模型结构与关键技术,在此基础上建立了一个实验性的航迹预测仿真系统,对系统运行结果进行了分析。 展开更多
关键词 航迹预测 飞行模拟 空中交通管理
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基于Matlab仿人机器人双臂运动特性分析 被引量:27
20
作者 李瑞峰 马国庆 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期343-347,共5页
应用D-H法建立机器人双臂的关节坐标系并确定杆件参数,建立机器人的正逆运动学模型,提出一种几何法结合逆变换求解运动学的新方法.在Matlab环境下利用蒙特卡罗法计算出双臂的工作空间,并讨论在协调工作空间内主臂与物体、主臂与从臂之... 应用D-H法建立机器人双臂的关节坐标系并确定杆件参数,建立机器人的正逆运动学模型,提出一种几何法结合逆变换求解运动学的新方法.在Matlab环境下利用蒙特卡罗法计算出双臂的工作空间,并讨论在协调工作空间内主臂与物体、主臂与从臂之间的位姿约束关系,对笛卡尔空间及关节空间的运动轨迹进行规划.用Robotics Toolbox工具箱对机器人正逆运动学进行仿真,从而验证机器人结构设计的合理性,为机器人的动力学分析、双臂协调作业以及快速抓取作业奠定了必要的基础. 展开更多
关键词 仿人机器人 运动学 工作空间 轨迹规划 仿真 ROBOTICS TOOLBOX
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