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力反馈主手重力平衡方式改进
被引量:
8
1
作者
赵汉望
范荣芳
赵臣
《机械设计》
CSCD
北大核心
2014年第7期54-58,共5页
力反馈装置不仅需要实现静平衡,同时还要降低惯性提高动态透明性。文中采用弹簧补偿重力不平衡力矩的方式,改进了主手2,3关节的平衡结构,实现了主手在各种位形下的自主平衡。对改进方案的效果验证表明,在有效工作空间中各关节残余重力...
力反馈装置不仅需要实现静平衡,同时还要降低惯性提高动态透明性。文中采用弹簧补偿重力不平衡力矩的方式,改进了主手2,3关节的平衡结构,实现了主手在各种位形下的自主平衡。对改进方案的效果验证表明,在有效工作空间中各关节残余重力矩不超过4%,工作空间中各点的不平衡力小于0.1 N,主手的惯性力减小了71.2%,很大程度上提高了主手的动态性能。
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关键词
力反馈主手
重力平衡
弹簧
改进
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职称材料
温度控制系统时滞对象的先进PID控制方法研究
被引量:
5
2
作者
郑英杰
牛兴华
+1 位作者
高卫国
刘腾
《天津理工大学学报》
2018年第4期20-25,共6页
滞后问题在工业过程控制中普遍存在,为使温控系统时滞控制获得较好的控制效果,选取反向传播(Back Propagation,BP)神经网络和径向基(Radial Basis Function,RBF)神经网络两种先进PID控制算法整定控制参数.运用Matlab软件对控制算法进行...
滞后问题在工业过程控制中普遍存在,为使温控系统时滞控制获得较好的控制效果,选取反向传播(Back Propagation,BP)神经网络和径向基(Radial Basis Function,RBF)神经网络两种先进PID控制算法整定控制参数.运用Matlab软件对控制算法进行仿真并对比分析算法的控制效果,为系统控制算法选取及模块开发提供参考.
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关键词
控制系统
滞后
PID控制
BP神经网络
RBF神经网络
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职称材料
一种6自由度力反馈主手重力平衡方法
被引量:
4
3
作者
薛雯
赵臣
维加
《机械设计》
CSCD
北大核心
2017年第11期7-15,共9页
透明性是力反馈主手核心性能之一,直接影响到主手的力反馈精度、运动精度,以及操作者的疲劳感。当运动速度不高时,能否减少甚至完全消除主手重力对人手的影响成为力反馈主手研制中的关键技术。文中提出了一种重力平衡方法,可以让包括位...
透明性是力反馈主手核心性能之一,直接影响到主手的力反馈精度、运动精度,以及操作者的疲劳感。当运动速度不高时,能否减少甚至完全消除主手重力对人手的影响成为力反馈主手研制中的关键技术。文中提出了一种重力平衡方法,可以让包括位置机构与姿态机构在内的6自由度混联式主手实现完全重力平衡,具有优良的静态透明性。同时,为了应用于制造和生产,又对提出的重力平衡条件进行了误差灵敏度分析。结果表明,在众多影响因素中,杆件质量与质心位置造成的不平衡均可通过调整配重来补偿,而杆件尺寸的误差及手腕质心位置对透明性影响最大,无法通过调整配重来消除。为了减少手腕质心位置与杆件尺寸造成的影响,文中给出了杆件公差带布置方法与各公差的限制条件。试验表明,主手在理论上满足重力平衡条件以后,通过应用文中给出的结论,可在实际中很好地保证主手的重力平衡性能。
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关键词
力反馈主手
静态透明性
重力平衡
误差敏感度
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职称材料
面向虚拟交互操作的力反馈主手控制系统设计
被引量:
4
4
作者
王华
赵臣
王腾飞
《机械设计》
CSCD
北大核心
2015年第6期99-104,共6页
针对自主设计的力反馈主手进行控制系统设计,开发用于反馈力测量及虚拟交互试验的上位机软件。首先,对主手运动学和动力学进行了分析,确定了开环阻抗控制策略和PC+运动控制器的实施方案;然后,以Lab VIEW2010环境为开发平台,通过Active ...
针对自主设计的力反馈主手进行控制系统设计,开发用于反馈力测量及虚拟交互试验的上位机软件。首先,对主手运动学和动力学进行了分析,确定了开环阻抗控制策略和PC+运动控制器的实施方案;然后,以Lab VIEW2010环境为开发平台,通过Active X自动化技术建立上位机和下位机的通信,并应用3D Picture工具箱开发虚拟交互界面,实现了对主手运行状态的实时监控及具有3D视觉反馈和力觉反馈的虚拟交互操作;最后,利用所述的系统平台完成了静态反馈力试验和虚拟交互试验。
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关键词
力反馈主手
控制系统
阻抗控制
虚拟交互
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职称材料
主轴轴承预紧机构研究进展综述
被引量:
3
5
作者
史凯
齐向阳
+2 位作者
吕术亮
高卫国
马伟
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2019年第6期141-146,共6页
轴承预紧技术作为高速主轴的核心技术,对实现主轴高速化起决定性作用。目前,常用的预紧方式已不能满足现代加工的要求,因此,迫切需要研发新型预紧机构。综述了具有代表性的轴承预紧机构,并分析现有预紧机构的工作原理和优缺点。最后,针...
轴承预紧技术作为高速主轴的核心技术,对实现主轴高速化起决定性作用。目前,常用的预紧方式已不能满足现代加工的要求,因此,迫切需要研发新型预紧机构。综述了具有代表性的轴承预紧机构,并分析现有预紧机构的工作原理和优缺点。最后,针对现有研究成果,提出了一些关于未来轴承预紧机构研究的建议。
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关键词
轴承预紧技术
高速主轴
预紧机构
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职称材料
精密机床差异化温控系统设计方法与控制策略研究
被引量:
2
6
作者
郑英杰
牛兴华
+2 位作者
高卫国
张大卫
刘腾
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2018年第4期472-480,共9页
为满足变工况和环境温度波动条件下精密机床各部位对温控系统的动态、差异化控制需求,提出一种精密机床差异化温控系统的设计方法和控制策略。首先,提出了差异化温控系统关键功能部件选型设计方法和温控能力主参数计算方法;其次,根据差...
为满足变工况和环境温度波动条件下精密机床各部位对温控系统的动态、差异化控制需求,提出一种精密机床差异化温控系统的设计方法和控制策略。首先,提出了差异化温控系统关键功能部件选型设计方法和温控能力主参数计算方法;其次,根据差异化温控系统高/低温油箱中油温测量值与目标值的差别,形成对两油箱温度的动态实时控制策略;再次,采用MATLAB软件开发出温控系统关键部件的选型设计模块和高/低温油箱温度控制仿真分析模块;最后,通过仿真模拟获取相关温度数据,并与同工况下的实验数据进行对比分析,验证所提出的差异化温控系统设计方法及控制策略的可行性和合理性。结果表明仿真分析模块可以较为切实地反映出实际工况下的温度整体变化情况和趋势。所提出的精密机床差异化温控系统的设计方法和控制策略具备一定的合理性和可行性,且具有较高的工程应用价值。
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关键词
差异化
温控系统
设计方法
控制策略
MATLAB编程
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职称材料
高动态透明性主手的优化设计
7
作者
赵臣
维加
许炜泽
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
EI
CSCD
北大核心
2017年第2期159-166,共8页
动态透明性是主手的核心性能之一,直接影响到主手的力感精度以及操作者的疲劳感.为了提高动态透明性,采用弱不平衡设计与结构拓扑优化,在减少惯性力的同时考虑了主手形变的影响.通过研究优化过程中表观质量的变化规律以及主手末端的变...
动态透明性是主手的核心性能之一,直接影响到主手的力感精度以及操作者的疲劳感.为了提高动态透明性,采用弱不平衡设计与结构拓扑优化,在减少惯性力的同时考虑了主手形变的影响.通过研究优化过程中表观质量的变化规律以及主手末端的变形特点,提出了一种拓扑优化方案,使主手全局表观质量与标称位置处的表观质量明显减少.研究结果表明,主手全局表观质量与标称位置处表观质量分别减少了28.2%,和32.0%,,而100,g以内的表观质量所占面积比例增加了27.6%,,该方法可以使设计出的主手具有良好的动态性能.
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关键词
主手
动态透明性
弱不平衡
拓扑优化
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职称材料
题名
力反馈主手重力平衡方式改进
被引量:
8
1
作者
赵汉望
范荣芳
赵臣
机构
天津大学
机械工程
学院
教育部
机构
理论
与
装备
设计
重点
实验室
出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2014年第7期54-58,共5页
基金
国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2007AA04Z205)
文摘
力反馈装置不仅需要实现静平衡,同时还要降低惯性提高动态透明性。文中采用弹簧补偿重力不平衡力矩的方式,改进了主手2,3关节的平衡结构,实现了主手在各种位形下的自主平衡。对改进方案的效果验证表明,在有效工作空间中各关节残余重力矩不超过4%,工作空间中各点的不平衡力小于0.1 N,主手的惯性力减小了71.2%,很大程度上提高了主手的动态性能。
关键词
力反馈主手
重力平衡
弹簧
改进
Keywords
haptic device
gravity balance
spring
improvement
分类号
TP242.3 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
温度控制系统时滞对象的先进PID控制方法研究
被引量:
5
2
作者
郑英杰
牛兴华
高卫国
刘腾
机构
天津
理工
大学
机械工程
学院
天津
市先进机电系统
设计
与
智能控制
重点
实验室
天津大学
机械工程
学院
教育部
机构
理论
与
装备
设计
重点
实验室
河北工业
大学
机械工程
学院
出处
《天津理工大学学报》
2018年第4期20-25,共6页
基金
国家自然科学基金(51775375)
天津市科技重大专项项目(2016ZX04004-002)
+1 种基金
河北省自然科学基金青年项目(E2017202194)
河北省普通高等学校青年拔尖人才计划项目(BJ2017039)
文摘
滞后问题在工业过程控制中普遍存在,为使温控系统时滞控制获得较好的控制效果,选取反向传播(Back Propagation,BP)神经网络和径向基(Radial Basis Function,RBF)神经网络两种先进PID控制算法整定控制参数.运用Matlab软件对控制算法进行仿真并对比分析算法的控制效果,为系统控制算法选取及模块开发提供参考.
关键词
控制系统
滞后
PID控制
BP神经网络
RBF神经网络
Keywords
control system
lag
PID control
BP neural network
RBF neural network
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
一种6自由度力反馈主手重力平衡方法
被引量:
4
3
作者
薛雯
赵臣
维加
机构
天津大学
机械工程
学院
教育部
机构
理论
与
装备
设计
重点
实验室
出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2017年第11期7-15,共9页
基金
国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2007AA04Z205)
文摘
透明性是力反馈主手核心性能之一,直接影响到主手的力反馈精度、运动精度,以及操作者的疲劳感。当运动速度不高时,能否减少甚至完全消除主手重力对人手的影响成为力反馈主手研制中的关键技术。文中提出了一种重力平衡方法,可以让包括位置机构与姿态机构在内的6自由度混联式主手实现完全重力平衡,具有优良的静态透明性。同时,为了应用于制造和生产,又对提出的重力平衡条件进行了误差灵敏度分析。结果表明,在众多影响因素中,杆件质量与质心位置造成的不平衡均可通过调整配重来补偿,而杆件尺寸的误差及手腕质心位置对透明性影响最大,无法通过调整配重来消除。为了减少手腕质心位置与杆件尺寸造成的影响,文中给出了杆件公差带布置方法与各公差的限制条件。试验表明,主手在理论上满足重力平衡条件以后,通过应用文中给出的结论,可在实际中很好地保证主手的重力平衡性能。
关键词
力反馈主手
静态透明性
重力平衡
误差敏感度
Keywords
baptic master operator
static transparency
gravity balance
error sensitivity
分类号
TP242.3 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
面向虚拟交互操作的力反馈主手控制系统设计
被引量:
4
4
作者
王华
赵臣
王腾飞
机构
天津大学
机械工程
学院
教育部
机构
理论
与
装备
设计
重点
实验室
出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2015年第6期99-104,共6页
基金
国家高技术研究发展计划资助项目(2007AA04Z205)
文摘
针对自主设计的力反馈主手进行控制系统设计,开发用于反馈力测量及虚拟交互试验的上位机软件。首先,对主手运动学和动力学进行了分析,确定了开环阻抗控制策略和PC+运动控制器的实施方案;然后,以Lab VIEW2010环境为开发平台,通过Active X自动化技术建立上位机和下位机的通信,并应用3D Picture工具箱开发虚拟交互界面,实现了对主手运行状态的实时监控及具有3D视觉反馈和力觉反馈的虚拟交互操作;最后,利用所述的系统平台完成了静态反馈力试验和虚拟交互试验。
关键词
力反馈主手
控制系统
阻抗控制
虚拟交互
Keywords
haptic device
control system
impedance control
virtual interaction
分类号
TP242.6 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
主轴轴承预紧机构研究进展综述
被引量:
3
5
作者
史凯
齐向阳
吕术亮
高卫国
马伟
机构
天津
工业
大学
机械工程
学院
鼎奇主轴科技有限公司
天津大学
机械工程
学院
教育部
机构
理论
与
装备
设计
重点
实验室
出处
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2019年第6期141-146,共6页
基金
国家科技重大专项项目(2015ZX04005-001)
国家自然科学基金资助项目(51775375)
天津市自然科学基金资助项目(17JCZDJC40300)
文摘
轴承预紧技术作为高速主轴的核心技术,对实现主轴高速化起决定性作用。目前,常用的预紧方式已不能满足现代加工的要求,因此,迫切需要研发新型预紧机构。综述了具有代表性的轴承预紧机构,并分析现有预紧机构的工作原理和优缺点。最后,针对现有研究成果,提出了一些关于未来轴承预紧机构研究的建议。
关键词
轴承预紧技术
高速主轴
预紧机构
Keywords
bearing preloading technology
high-speed spindle
preloading mechanism
分类号
G353.11 [文化科学—情报学]
TH13 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
精密机床差异化温控系统设计方法与控制策略研究
被引量:
2
6
作者
郑英杰
牛兴华
高卫国
张大卫
刘腾
机构
天津
理工
大学
机械工程
学院
天津
市先进机电系统
设计
与
智能控制
重点
实验室
天津
理工
大学
机电
工程
国家级
实验
教学示范中心
天津大学
机械工程
学院
教育部
机构
理论
与
装备
设计
重点
实验室
河北工业
大学
机械工程
学院
出处
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2018年第4期472-480,共9页
基金
国家科技重大专项(2015ZX04005-001)
国家自然科学基金资助项目(51775375)
+2 种基金
天津市自然科学基金资助项目(17JCZDJC40300)
河北省自然科学基金青年项目(E2017202194)
河北省普通高等学校青年拔尖人才计划项目(BJ2017039)
文摘
为满足变工况和环境温度波动条件下精密机床各部位对温控系统的动态、差异化控制需求,提出一种精密机床差异化温控系统的设计方法和控制策略。首先,提出了差异化温控系统关键功能部件选型设计方法和温控能力主参数计算方法;其次,根据差异化温控系统高/低温油箱中油温测量值与目标值的差别,形成对两油箱温度的动态实时控制策略;再次,采用MATLAB软件开发出温控系统关键部件的选型设计模块和高/低温油箱温度控制仿真分析模块;最后,通过仿真模拟获取相关温度数据,并与同工况下的实验数据进行对比分析,验证所提出的差异化温控系统设计方法及控制策略的可行性和合理性。结果表明仿真分析模块可以较为切实地反映出实际工况下的温度整体变化情况和趋势。所提出的精密机床差异化温控系统的设计方法和控制策略具备一定的合理性和可行性,且具有较高的工程应用价值。
关键词
差异化
温控系统
设计方法
控制策略
MATLAB编程
Keywords
differentiation
temperature control system
design method
control strategy
MAT-LAB programming
分类号
TH122 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
高动态透明性主手的优化设计
7
作者
赵臣
维加
许炜泽
机构
天津大学
机械工程
学院
教育部
机构
理论
与
装备
设计
重点
实验室
出处
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
EI
CSCD
北大核心
2017年第2期159-166,共8页
基金
国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2007AA04Z205)~~
文摘
动态透明性是主手的核心性能之一,直接影响到主手的力感精度以及操作者的疲劳感.为了提高动态透明性,采用弱不平衡设计与结构拓扑优化,在减少惯性力的同时考虑了主手形变的影响.通过研究优化过程中表观质量的变化规律以及主手末端的变形特点,提出了一种拓扑优化方案,使主手全局表观质量与标称位置处的表观质量明显减少.研究结果表明,主手全局表观质量与标称位置处表观质量分别减少了28.2%,和32.0%,,而100,g以内的表观质量所占面积比例增加了27.6%,,该方法可以使设计出的主手具有良好的动态性能.
关键词
主手
动态透明性
弱不平衡
拓扑优化
Keywords
haptic interface
dynamic transparency
weak imbalance
topology optimization
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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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
力反馈主手重力平衡方式改进
赵汉望
范荣芳
赵臣
《机械设计》
CSCD
北大核心
2014
8
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职称材料
2
温度控制系统时滞对象的先进PID控制方法研究
郑英杰
牛兴华
高卫国
刘腾
《天津理工大学学报》
2018
5
下载PDF
职称材料
3
一种6自由度力反馈主手重力平衡方法
薛雯
赵臣
维加
《机械设计》
CSCD
北大核心
2017
4
下载PDF
职称材料
4
面向虚拟交互操作的力反馈主手控制系统设计
王华
赵臣
王腾飞
《机械设计》
CSCD
北大核心
2015
4
下载PDF
职称材料
5
主轴轴承预紧机构研究进展综述
史凯
齐向阳
吕术亮
高卫国
马伟
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2019
3
下载PDF
职称材料
6
精密机床差异化温控系统设计方法与控制策略研究
郑英杰
牛兴华
高卫国
张大卫
刘腾
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2018
2
下载PDF
职称材料
7
高动态透明性主手的优化设计
赵臣
维加
许炜泽
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
EI
CSCD
北大核心
2017
0
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职称材料
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