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基于SLIP模型的四足仿生機(jī)器人Galloping步態(tài)高速運(yùn)動歸約化控制方法研究
四足機(jī)器人具有良好的運(yùn)動靈活性和環(huán)境適應(yīng)性,是機(jī)器人研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。隨著研究的深入和對機(jī)器人運(yùn)動性能需求的提高,四足機(jī)器人研究領(lǐng)域分化出以高速運(yùn)動為目標(biāo)的研究分支。生物學(xué)研究顯示,跳躍步態(tài)是四足動物典型的高速對稱步態(tài),且多種動物在高速速度中存在脊柱大幅地參與運(yùn)動,而相應(yīng)的脊柱型四足機(jī)器人的理論及運(yùn)動控制研究卻鮮見報(bào)道。當(dāng)前研究大多孤立了脊柱環(huán)節(jié),鮮有整機(jī)的建模研究以及運(yùn)動控制方法研究。在該方向的研究勢必推動仿生工程和機(jī)器人運(yùn)動控制等方面的發(fā)展,此外,以其高速運(yùn)動的特點(diǎn),在軍事偵察、救震救災(zāi)和未來生活等領(lǐng)域也將具有廣闊的應(yīng)用前景。首先,本文以分析獵豹的運(yùn)動特性入手,建立了脊柱型四足機(jī)器人七桿模型,以及構(gòu)建了ASLIP動力學(xué)模型,使用拉格朗日方程推導(dǎo)了其跳躍運(yùn)動的動力學(xué)方程;迭代運(yùn)算動力學(xué)微分方程,使用龐加萊映射方法搜索了機(jī)器人七桿模型基于ASLIP跳躍運(yùn)動的不動點(diǎn),結(jié)果顯示不動點(diǎn)在固定能量層級下呈區(qū)域性分布;不動點(diǎn)的對比結(jié)果顯示基于ASLIP模型的運(yùn)動比基于SLIP模型的運(yùn)動能適應(yīng)更高的穩(wěn)態(tài)運(yùn)動速度,并作了觸地力、脊柱角和穩(wěn)定性等特性分析。為脊柱型四足機(jī)器人跳躍運(yùn)動提供了動力學(xué)模型和理論基礎(chǔ)。然后,根據(jù)機(jī)器人模型各關(guān)節(jié)主動力作用于控制量的廣義力計(jì)算結(jié)果,研究了前向速度、彈跳高度、機(jī)身俯仰角
哈爾濱工業(yè)大學(xué)
2021-05-04
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污水處理廠智能化控制系統(tǒng)和成套傳感器研究轉(zhuǎn)化示范
項(xiàng)目成果/簡介:本項(xiàng)目以污水處理廠存在能源消耗高，二次污染等問題，針對污水體量龐大，復(fù)雜多變量，多相體系的數(shù)據(jù)信息滯后，強(qiáng)耦合，非線性等問題，采取學(xué)科交叉方式與物理學(xué)院、智能學(xué)院合作開發(fā)新型水質(zhì)傳感器，開發(fā)信息處理系統(tǒng)，多變量耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，深度學(xué)習(xí)和算法，構(gòu)建污水處理智能控制關(guān)鍵技術(shù)，儀器和設(shè)備。為污水廠的智能節(jié)能減排創(chuàng)造提供技術(shù)支持。應(yīng)用范圍:該技術(shù)主要應(yīng)用于給水處理系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)的智能控制。效益分析:項(xiàng)目的研究已經(jīng)進(jìn)行了多年， 2017 年投資 1500 萬元在南開大學(xué)津南校區(qū)建立了 1000 噸/日污水處理廠， 為傳感器的應(yīng)用和示范創(chuàng)造十分有利的條件。
南開大學(xué)
2021-04-11
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一種能產(chǎn)生高振強(qiáng)的多波變正弦曲線變頻控制振動磨
本實(shí)用新型涉及一種變頻控制的振動磨，特別是一種能產(chǎn)生高振強(qiáng)的多波變正弦曲線變頻控制振動磨， 屬于振動利用工程技術(shù)領(lǐng)域。由電源、變頻器、振動磨、傳感器、記錄分析儀組成，變頻器接線一端與電 源相連接，變頻器接線另一端與振動磨的驅(qū)動電機(jī)相連接；變頻器上可以進(jìn)行多點(diǎn)頻率的變化輸入，以使 電機(jī)的輸入頻率按照設(shè)定的規(guī)律變化，從而驅(qū)動振動磨系統(tǒng)工作；傳感器依靠磁力置于振動磨磨筒上，傳 感器搭配積分電荷放大器使用，可將檢測的加速度信號及二次積分即振幅信號，傳輸給記錄分析儀，進(jìn)而可以確定振動磨的振強(qiáng)、振幅變化曲線，便于調(diào)整變頻器的變化規(guī)律，進(jìn)行控制程序編制，對振動磨機(jī)實(shí) 施變頻控制。
南京工程學(xué)院
2021-04-11
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應(yīng)用于智能配電網(wǎng)的雙有源橋直流變換器軟啟動控制方法
本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于智能配電網(wǎng)的雙有源橋直流變換器軟啟動控制方法，先解鎖原邊全橋，閉鎖副邊全橋和外移相角的閉環(huán)控制，原邊全橋采用斬波控制，開關(guān)管Q3和開關(guān)管Q4以50％的占空比互補(bǔ)導(dǎo)通，開關(guān)管Q1和開關(guān)管Q2采用變占空比控制，并且每個開關(guān)周期以一定的步長增加；當(dāng)副邊電壓上升到足以驅(qū)動開關(guān)管，且開關(guān)管Q1和開關(guān)管Q2的占空比都增至0.99時，解鎖副邊全橋及外移相角的閉環(huán)控制；當(dāng)輸出電壓達(dá)到額定值時，切入負(fù)載，輸出電壓穩(wěn)定完成啟動過程。本發(fā)明有效抑制雙有源橋直流變換器在啟動過程中的電流過沖，保證電流的正負(fù)對稱，降低對開關(guān)管的耐流要求，降低成本，避免變壓器偏磁現(xiàn)象，降低變壓器的容量、體積和成本。
東南大學(xué)
2021-04-11
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智能手術(shù)室/基于創(chuàng)新性器官實(shí)質(zhì)內(nèi)血流控制理論的精準(zhǔn)肝切除系統(tǒng)
本項(xiàng)目基于CT影像，利用三維重建技術(shù)，構(gòu)建肝臟的三維可視化模型，從淺到深、由大血管向小血管進(jìn)行分支繪制器官的血管分布圖像，利用手術(shù)床和CT檢查床一一對應(yīng)的關(guān)系實(shí)現(xiàn)手術(shù)導(dǎo)航配準(zhǔn)，利用熱源追蹤和陀螺儀輔助實(shí)現(xiàn)手術(shù)視野內(nèi)精準(zhǔn)血管定位。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)血管的“直搗黃龍”式阻斷，最大限度減少實(shí)質(zhì)離斷過程的出血量，同時避免殘肝缺血和損傷肝靜脈導(dǎo)致的血液回流受阻、術(shù)中擠壓導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞經(jīng)靜脈系統(tǒng)轉(zhuǎn)移等一系列不良后果。
中南大學(xué)
2021-05-09
一種直流電機(jī)的驅(qū)動－調(diào)速一體式約束預(yù)測控制方法
本發(fā)明公開了一種直流電機(jī)的驅(qū)動?調(diào)速一體式約束預(yù)測控制方法，本發(fā)明將這種驅(qū)動?調(diào)速一體式的控制技術(shù)應(yīng)用于直流電機(jī)，首先利用廣義比例積分觀測器技術(shù)在串級電路和轉(zhuǎn)速的光電編碼器采集的轉(zhuǎn)速信息的基礎(chǔ)上對系統(tǒng)的集總干擾進(jìn)行估計(jì)，得到重構(gòu)后的集總干擾信息，結(jié)合模型預(yù)測控制相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)出針對直流電機(jī)的帶輸入約束的輸出反饋控制器，在保證系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)性能的基礎(chǔ)上，因?yàn)椴恍枰褂秒娏鳌㈦妷阂约稗D(zhuǎn)矩傳感器，降低了系統(tǒng)的成本，提高了系統(tǒng)容錯能力，同時可以明顯地抑制參數(shù)攝動和負(fù)載轉(zhuǎn)矩突變等因素引起的干擾，從而大大提高直流電機(jī)系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)速的控制精度和干擾抑制能力。
東南大學(xué)
2021-04-11
二次再熱機(jī)組再熱汽溫的自降階多回路集中預(yù)估控制系統(tǒng)
本發(fā)明公開了一種二次再熱機(jī)組再熱汽溫的自降階多回路集中預(yù)估控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)由煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制回路和煙氣擋板開度控制回路構(gòu)成，將一次再熱汽溫和二次再熱汽溫與設(shè)定值的偏差送入預(yù)估控制器，計(jì)算得出煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和煙氣擋板開度的優(yōu)化值，保證機(jī)組一次再熱汽溫和二次再熱汽溫維持在合理安全的范圍內(nèi)，本發(fā)明采用預(yù)估控制能夠方便地處理大慣性多變量系統(tǒng)的優(yōu)化問題，計(jì)算過程清晰、簡單，工程應(yīng)用時，編程實(shí)施方便，對未來輸出偏差的預(yù)測能及時調(diào)節(jié)相應(yīng)的控制量，一次再熱汽溫和二次再熱汽溫能穩(wěn)定在合理的范圍之內(nèi)，保證了機(jī)組的穩(wěn)定性和安全性，控制效果較傳統(tǒng)PID控制好。
東南大學(xué)
2021-04-11
智能手術(shù)室/基于創(chuàng)新性器官實(shí)質(zhì)內(nèi)血流控制理論的精準(zhǔn)肝切除系統(tǒng)
項(xiàng)目成果/簡介:本項(xiàng)目基于CT影像，利用三維重建技術(shù)，構(gòu)建肝臟的三維可視化模型，從淺到深、由大血管向小血管進(jìn)行分支繪制器官的血管分布圖像，利用手術(shù)床和CT檢查床一一對應(yīng)的關(guān)系實(shí)現(xiàn)手術(shù)導(dǎo)航配準(zhǔn)，利用熱源追蹤和陀螺儀輔助實(shí)現(xiàn)手術(shù)視野內(nèi)精準(zhǔn)血管定位。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)血管的“直搗黃龍”式阻斷，最大限度減少實(shí)質(zhì)離斷過程的出血量，同時避免殘肝缺血和損傷肝靜脈導(dǎo)致的血液回流受阻、術(shù)中擠壓導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞經(jīng)靜脈系統(tǒng)轉(zhuǎn)移等一系列不良后果。知識產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利 、 軟件著作權(quán)知識產(chǎn)權(quán)編號:CN201810146314.0，CN201810147131.0，ZL201610851997.0，ZL201820253145.6，P5839ZA00，2017SR607543技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國際先進(jìn)水平成果獲得方式:與企業(yè)合作獲得政府支持情況:省級（副省級城市）獲得經(jīng)費(fèi):30.00萬元
中南大學(xué)
2021-04-10
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異步起動三相永磁輔助磁阻同步電動機(jī)（不帶控制器、恒速）
已有樣品/n本發(fā)明公開了一種混合動力汽車鋰離子電池變頻脈沖充電方法。通過交流阻抗法測得電池的頻譜得到電池充電的初始頻率，再通過確定最優(yōu)頻率的算法作進(jìn)一步的精確跟蹤，從而得出最有頻率。本發(fā)明的充電方法解決了在充電一致性和脈沖周期難以確定的情況下難以對鋰離子電池組進(jìn)行快速充電的難題，不僅可以縮短充電時間，還可以達(dá)到去極化的目的，有效的延長電池組的使用壽命。
湖北工業(yè)大學(xué)
2021-01-12
基于SLIP模型的四足仿生機(jī)器人Galloping步態(tài)高速運(yùn)動歸約化控制方法研究
項(xiàng)目成果/簡介:四足機(jī)器人具有良好的運(yùn)動靈活性和環(huán)境適應(yīng)性,是機(jī)器人研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。隨著研究的深入和對機(jī)器人運(yùn)動性能需求的提高,四足機(jī)器人研究領(lǐng)域分化出以高速運(yùn)動為目標(biāo)的研究分支。生物學(xué)研究顯示,跳躍步態(tài)是四足動物典型的高速對稱步態(tài),且多種動物在高速速度中存在脊柱大幅地參與運(yùn)動,而相應(yīng)的脊柱型四足機(jī)器人的理論及運(yùn)動控制研究卻鮮見報(bào)道。當(dāng)前研究大多孤立了脊柱環(huán)節(jié),鮮有整機(jī)的建模研究以及運(yùn)動控制方法研究。在
哈爾濱工業(yè)大學(xué)
2021-01-12