有前馈的改进ADC方法在Hexapod平台振动控制中的应用 被引量：3

1

作者 边边 黄海 李伟鹏 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期442-446,共5页

以高稳定精密跟瞄Hexapod平台振动控制为背景,对ADC(Adaptive Disturbance Canceller)方法进行了分析,发现将其应用于平台振动控制中可能存在的两个问题,提出了有前馈的改进ADC方法,从而使方法更好地应用于工程实际。分别将方法应用于... 以高稳定精密跟瞄Hexapod平台振动控制为背景,对ADC(Adaptive Disturbance Canceller)方法进行了分析,发现将其应用于平台振动控制中可能存在的两个问题,提出了有前馈的改进ADC方法,从而使方法更好地应用于工程实际。分别将方法应用于复合作动杆单杆实验以及Hexapod平台Adams/Simulink联合仿真,结果一方面说明本文对方法的改进是必要的,一方面说明改进后的方法在实验和仿真中都是有效的,振动可以被抑制90%,相对PID方法结果的优越性是明显的,且可以应用于有较大角度指向功能的Hexapod平台振动控制。 展开更多

关键词 hexapod平台 振动控制 ADC方法

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精密小型Hexapod并联机器人标定实验及精度分析 被引量：4

2

作者 张国庆 杜建军 《纳米技术与精密工程》 CAS CSCD 2013年第1期34-40,共7页

为了提高精密小型Hexapod并联机器人的运行精度,对机器人进行了标定实验及精度分析.推导了Hexapod机器人结构参数的误差模型、设计了标定步骤和算法,并在三坐标测量机上对机器人进行标定实验;从机构角度对Hexapod机器人的间隙误差来源... 为了提高精密小型Hexapod并联机器人的运行精度,对机器人进行了标定实验及精度分析.推导了Hexapod机器人结构参数的误差模型、设计了标定步骤和算法,并在三坐标测量机上对机器人进行标定实验;从机构角度对Hexapod机器人的间隙误差来源进行了分析,并推导了间隙误差对机器人位姿误差的映射关系数学模型;推导并分析了计算过程中最小二乘误差、牛顿-拉普森迭代误差的数学模型,分析了机器人结构参数的辨识精度.标定实验结果表明:经过误差补偿,机器人位姿坐标的最大位移误差由0.267 6 mm降为0.010 5 mm;最大转角误差由0.006 8 rad降为0.001 1 rad.Hexapod机器人标定及精度分析方法对于开发精密型并联机器人具有参考价值. 展开更多

关键词 hexapod STEWART平台 标定 误差补偿 测量

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Hexapod平台构型与振动控制一体化设计研究 被引量：1

3

作者 边边 黄海 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期72-77,共6页

基于Hexapod平台雅可比矩阵条件数最优条件,将平台构型——振动控制一体化设计问题转化为从满足条件数最优条件的构型中选择振动控制能耗指标最小的优化问题。优化模型以自适应扰动消减(Adaptive disturbance canceller,ADC)振动控制步... 基于Hexapod平台雅可比矩阵条件数最优条件,将平台构型——振动控制一体化设计问题转化为从满足条件数最优条件的构型中选择振动控制能耗指标最小的优化问题。优化模型以自适应扰动消减(Adaptive disturbance canceller,ADC)振动控制步长参数、Hexapod下平台半径、铰点半夹角为设计变量,以控制收敛、工作空间、铰点间距为约束条件,在条件数最小的构型种群中,选择使六杆振动控制能量平均值和方差加权和最小的设计。由于优化模型及其敏度为设计变量的隐函数,选择响应面方法对模型近似后,通过不断求解近似问题得到原问题的最优解。算例结果给出平台振动控制器设计和构型设计的规律和要点,说明方法的有效性,经过一体化设计的Hexapod平台在控制和构型指标上均优于平台的原始设计。 展开更多

关键词 hexapod平台 一体化设计 振动控制 构型设计

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基于Hexapod的精密跟瞄平台研究 被引量：4

4

作者 李伟鹏 黄海 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期681-686,共6页

针对精密光学设备的空间应用,设计了基于并联机构的空间高稳定精密跟瞄系统。利用所设计的宏/微双重驱动复合作动器和精密铰接元件,研制了精密跟瞄Hexapod平台原理样机,考虑到精密跟瞄系统的特点,开发了包括宏动控制系统、微动控制系统... 针对精密光学设备的空间应用,设计了基于并联机构的空间高稳定精密跟瞄系统。利用所设计的宏/微双重驱动复合作动器和精密铰接元件,研制了精密跟瞄Hexapod平台原理样机,考虑到精密跟瞄系统的特点,开发了包括宏动控制系统、微动控制系统和检测系统在内的实验测试系统,并利用实验初步测试了Hexapod平台原理样机关键性能。由实验结果可知,平台原理样机的转动范围超过10°,最高开环转动速度大于5deg/s,经压电微动部分补偿后的平台静态定位误差小于5μrad,通过主动控制使扰动振幅衰减至噪声水平,可用于驱动有效载荷以较高的速度在较大范围内搜索目标并具有较好的静态定位精度和稳定性。 展开更多

关键词 hexapod 跟瞄平台 宏微双重驱动 精密定位 振动控制

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Hexapod平台参数设计优化 被引量：5

5

作者 夏禹 黄海 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1168-1173,共6页

针对工程应用中的Hexapod平台参数设计优化问题进行研究。Hexapod的上下平台半径被选作设计变量,同时分析了其运动约束条件,包括杆作动器的伸缩范围,铰链转角,作动杆间的干涉条件等,其中对杆间干涉约束进行了简化处理。此外,设计变量上... 针对工程应用中的Hexapod平台参数设计优化问题进行研究。Hexapod的上下平台半径被选作设计变量,同时分析了其运动约束条件,包括杆作动器的伸缩范围,铰链转角,作动杆间的干涉条件等,其中对杆间干涉约束进行了简化处理。此外,设计变量上下限、各平移或转动自由度上的行程要求等也被作为约束考虑。目标函数以工作空间、承载能力和运动逆解精度等量度的加权形式表示,由此建立了参数优化问题的模型,该问题用遗传方法求解。数值仿真表明,经参数优化后的Hexapod平台满足所有考虑的工程要求;对比等杆长的Cubic构形Hexapod,所设计的Hexapod平台在工作空间、承载能力方面具有明显优势,从而证明了该参数优化方法的有效性和实用性。 展开更多

关键词 hexapod平台 参数设计 优化

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基于自适应谐波消除的Hexapod平台微振动激励控制 被引量：3

6

作者 周世骥 黄海 《航天器环境工程》 2016年第1期89-94,共6页

针对空间微振动环境模拟的需求,以Hexapod平台为对象,进行正弦振动激励控制的研究。当Hexapod平台工作在共振频段时,其输出的振动信号中因含有谐波成分而产生了显著的控制误差。为此,提出了一种自适应谐波消除算法。该算法以LMS滤波器... 针对空间微振动环境模拟的需求,以Hexapod平台为对象,进行正弦振动激励控制的研究。当Hexapod平台工作在共振频段时,其输出的振动信号中因含有谐波成分而产生了显著的控制误差。为此,提出了一种自适应谐波消除算法。该算法以LMS滤波器为基础,将与谐波同频率的正弦信号和余弦信号作为滤波器的基底信号,将平台实际的输出响应作为滤波器的误差信号,以此实现谐波分量的自适应消除。将基于该算法的控制回路引入传统的控制器,进行了共振频段的单输入单输出和多输入多输出的微振动激励试验,结果表明,该算法可有效地消除谐波失真,大幅提高了Hexapod平台在共振频段的控制精度。 展开更多

关键词 振动激励 hexapod平台 自适应控制 共振 谐波消除

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基于Brent算法的轴偏置虎克铰型Hexapod平台位置反解 被引量：2

7

作者 孙佳霖 刘曰涛 +2 位作者 杨梦超 韩振 付连壮 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期782-792,共11页

针对Newton-Raphson算法求解轴偏置虎克铰型并联六自由度Hexapod平台位置反解时高精度计算会降低平台响应速度的问题,提出了一种新的基于Brent算法的位置反解求解方法。首先,根据平台几何特性和轴偏置虎克铰结构运动特性,建立了基于空... 针对Newton-Raphson算法求解轴偏置虎克铰型并联六自由度Hexapod平台位置反解时高精度计算会降低平台响应速度的问题,提出了一种新的基于Brent算法的位置反解求解方法。首先,根据平台几何特性和轴偏置虎克铰结构运动特性,建立了基于空间圆辅助模型的运动学模型;接着,提出了基于空间圆距离求解方法的位置反解算法,并针对丝杠螺母副产生的衍生运动,提出了补偿方案;然后,介绍了Brent求根算法,并将Brent算法应用于位置反解算法;最后,通过实验验证了衍生运动误差补偿方案的必要性,同时与采用Newton-Raphson算法的位置反解进行了对比,并测试了该算法控制下的Hexapod平台的响应速度和精度。实验结果表明:在保证平台重复精度低于10μm和5″的工作需求下,基于Brent算法的位置反解与Newton-Raphson算法相比,综合响应速度提高了约0.5 s。因此,基于Brent算法的位置反解求解方法相对改善了Hexapod平台的响应速度。 展开更多

关键词 hexapod平台 响应 轴偏置虎克铰 位置反解 Brent算法

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基于扰动补偿自适应的Hexapod微激励系统低频振动控制

8

作者 沈靖豪 黄海 张泽 《航天器环境工程》 2018年第6期521-527,共7页

为研究微振动对航天器上有效载荷的影响,以Hexapod平台为基础,设计多自由度微激励系统。常规的经典控制算法难以满足Hexapod多自由度微激励系统的精度要求;自适应控制算法虽然对处理此类问题具有天然的优势,但因被控对象相位延迟而引入... 为研究微振动对航天器上有效载荷的影响,以Hexapod平台为基础,设计多自由度微激励系统。常规的经典控制算法难以满足Hexapod多自由度微激励系统的精度要求;自适应控制算法虽然对处理此类问题具有天然的优势,但因被控对象相位延迟而引入的稳定条件限制了其在工程上的应用。文章结合线性自抗扰技术,提出了一种扰动补偿自适应控制算法,将被控对象相位滞后特性看作内扰,运用扩张状态观测器与外扰一同进行观测补偿,使系统输出信号与期望信号一致。将该算法应用于Hexapod多自由度微激励系统进行仿真和实验,验证了其可有效复现所需频带高精度正弦微振动信号,显示出实际工程应用价值。 展开更多

关键词 微激励系统 hexapod 平台 自适应控制 扰动补偿 低频激励

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基于鲁棒H_∞控制策略的Hexapod平台低频微振动隔离设计

9

作者 徐舒寒 孔永芳 黄海 《航天器环境工程》 2016年第6期594-600,共7页

文章采用一种基于混合灵敏度的鲁棒H_∞控制策略来提高音圈电机驱动的柔性Hexapod平台隔振系统的低频特性;并利用一种基于非光滑优化算法的定结构解算方法快速求解得到低阶稳定的控制器,以解决传统解算方法中高阶复杂控制器难以实现的... 文章采用一种基于混合灵敏度的鲁棒H_∞控制策略来提高音圈电机驱动的柔性Hexapod平台隔振系统的低频特性;并利用一种基于非光滑优化算法的定结构解算方法快速求解得到低阶稳定的控制器,以解决传统解算方法中高阶复杂控制器难以实现的问题。通过仿真与试验进行频域和时域的验证分析,结果表明:所提出的振动隔离控制策略有效地降低了系统频响曲线的转折频率,提高了低频段的振动衰减率,使柔性Hexapod平台隔振系统的低频隔振效果显著提高。 展开更多

关键词 振动隔离 低频 hexapod平台 鲁棒H∞控制 定结构解算方法

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一种适应崎岖地形的六足机器人实验平台设计 被引量：3

10

作者 李党超 朱爱斌 李昊城 《中国现代教育装备》 2022年第9期40-42,共3页

为了适应新工科建设的新要求,设计了一种适应本科生工程实践训练的六足机器人实验平台。此实验平台结合机械、电子控制等学科知识,实现学科交叉融合的人才培养要求。六足机器人形象生动,寓教于乐,易于激发学生参与兴趣,能够有效提高学... 为了适应新工科建设的新要求,设计了一种适应本科生工程实践训练的六足机器人实验平台。此实验平台结合机械、电子控制等学科知识,实现学科交叉融合的人才培养要求。六足机器人形象生动,寓教于乐,易于激发学生参与兴趣,能够有效提高学生的动手能力及工程实践技能。 展开更多

关键词 六足机器人 实践教学 实验平台

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机载光电系统外置被动隔振平台设计与分析

11

作者 曹尹琦 宁飞 +3 位作者 杜言鲁 王乐 赵志草 麦玉莹 《应用光学》 CAS 北大核心 2024年第6期1125-1131,共7页

针对某无人直升机光电系统,开展基于Hexapod构型的外置被动隔振平台设计与验证。建立Hexapod隔振平台动力学模型,完成了隔振平台参数化建模,并基于Adams和Simulink联合仿真进行数字样机仿真分析,验证了模型的准确性;对研制的工程样机进... 针对某无人直升机光电系统,开展基于Hexapod构型的外置被动隔振平台设计与验证。建立Hexapod隔振平台动力学模型,完成了隔振平台参数化建模,并基于Adams和Simulink联合仿真进行数字样机仿真分析,验证了模型的准确性;对研制的工程样机进行了扫频测试和线/角耦合响应测试。测试结果表明:隔振平台三方向线性激励固有频率均小于8 Hz,能够实现对直升机平台主振频点振动衰减,且耦合角摆动响应均方根值(root mean square,RMS)值小于200μrad。最后完成了外场挂飞试验测试,证明隔振平台工程样机满足使用要求。 展开更多

关键词 hexapod隔振平台 光电系统 隔振模型 动力学

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一种六足步行平台结构设计及运动学分析

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作者 肖富君 王克运 +1 位作者 孙亮亮 王家梁 《机械工程师》 2011年第10期3-5,共3页

参照六足昆虫和四足哺乳动物的腿部结构,文中设计了一种能够适应复杂地形的仿生六足步行平台。对腿部结构进行了设计和运动学分析,最后简要介绍了运动规划的方法。

关键词 六足 步行平台 结构设计 运动学分析

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