输入整形

摘要： 针对六自由度工业机器人挂载柔性负载时由于运动状态的突变及其内部零件的柔性引起的负载振动问题,设计了一种立足于输入整形的振动抑制方法。为了有效地抑制柔性负载的残余振动,对机器人柔性负载进行数学建模,设计了一种零振动一阶微分输入整形器(ZVD),并针对现有的实验平台设计了一种立足于激光跟踪仪的振幅检测装置。实验结果表明:在机器人末端移动速度分别为45mm/s、55mm/s、75mm/s、85mm/s(随机取值)的情况下柔性负载残余振动抑制幅度均可达到90%以上,移动速度在85mm/s时,抑振程度最大,达到97.9%,说明该方法对柔性负载残余振动抑制效果十分明显。

摘要： 当直升机的吊挂载荷较大时,机体和吊挂相互耦合将会影响直升机的操纵性和稳定性。飞行员对直升机的操纵会引起吊挂载荷摆动,导致直升机产生剩余振荡,飞行员处理不当极易出现飞行员诱发振荡(PIO)现象。以某直升机为研究对象,通过一些假设简化直升机吊挂模型,提出一种面向工程应用的控制方法;以显模型跟随控制方法为基础架构,结合自适应控制和输入整形技术,对控制方法进行仿真分析。结果表明:该控制方法给飞行员提供了良好的操纵性,同时能够解决吊挂飞行时存在的剩余振荡问题。

摘要： 为抑制锻压机冲击对锻造机器人造成的残余振动,提出了融合输入整形和滑模的振动抑制策略。首先在开环控制中设计了零振动微分输入整形器;然后在闭环控制中设计了带滤波的滑模控制器;进一步通过对基本克隆算法进行云变异和反向选择,设计了融合云模型和反向学习的克隆算法并实现了滑模参数优化;最后基于MATLAB/Simulink平台完成了振动抑制的数值测试。测试结果表明,经过输入整形器整形,冲击振动信号幅值减少了45.7%;通过加入低通滤波器,消除了滑模控制器自身92.1%的抖振。与传统试凑、差分遗传优化和混沌克隆优化的滑模控制器相比,融合云模型和反向学习的克隆优化实现了控制器对外界干扰的快速抑制,且稳定时间相对提高了75.0%、66.7%和37.5%,平均误差相对减少了50.7%、28.7%和14.4%,而完整控制策略实现了平均98.4%的干扰抑制,从而验证了所提控制策略在锻造机器人残余振动抑制中的有效性。

摘要： 针对使用典型输入整形器抑制大跨度旋转平台残余振动时产生时间滞后的问题,提出一种最优输入整形器与零延时输入整形相结合的方法。该方法使用比例系数对原始轨迹进行加速以缩短其运行时长,以此抵消输入整形造成的延时;其次,使用最优输入整形器对加速后的轨迹进行整形,以此抑制大跨度旋转夹具平台的残余振动;最后,搭建实验平台进行PTP运动实验,并与未整形轨迹、最优整形轨迹和零延时整形轨迹进行对比测试。结果显示,所提出方法的最大加速度比零延时整形轨迹减小23.9%且轨迹更为平滑;在整形前后运动轨迹总时长一致,且该方法的残余振动比未整形轨迹减小89.4%、稳定时间减少93.4%,表明该方法能够有效地抑制大跨度旋转夹具平台的残余振动并消除时间滞后。

摘要： 针对机器人关节柔性引起的轨迹跟踪误差问题和末端执行器残余振动现象,在PD反馈控制律基础上,提出一种基于柔体动力学模型的前馈力矩补偿控制算法和后置多模态自适应输入整形算法前馈力/位混合控制策略。建立六轴工业机器人柔体动力学简化模型,在不附加关节编码器和外设的情况下进行柔体动力学参数辨识,再将动力学模型改写为力矩计算方程,经计算得到前馈力矩并加入控制律中进行补偿;计算前馈力矩所用的期望轨迹需经过输入整形器处理,考虑机器人系统的时变性问题,采用后置多模态自适应输入整形算法对期望输入位移信号进行命令整形,从而抑制末端的残余振动现象。结果表明:所提出的前馈力/位混合控制策略能有效减少轨迹跟踪误差,抑制机器人末端的残余振动现象。

摘要： 针对柔性臂等具有一定结构柔性的负载对液压伺服系统控制性能的影响,提出了一种基于输入整形器和代理滑模控制的复合控制策略。首先,为了克服负载连接刚度所引起的振动对最终控制性能的影响,采用输入整形器对期望信号进行修正;其次,将扰动观测器和代理滑模相结合并根据无源性理论及Lyapunov理论证明了控制系统的稳定性。该方法一方面可以避免高增益PID控制在跟踪方波等误差变化较大的信号时的超调及振荡等问题;另一方面从理论上取消了不连续符号函数,从而避免了滑模抖振问题。此外,利用基于辅助变量的扰动观测器以及动态面控制可以弥补传统代理滑模控制在扰动抑制方面的不足,并克服状态变量的微分信号对测量噪声的放大作用;基于以上研究,得到一种整形滑模控制方法,并且通过理论及仿真证明了该方法的有效性。

摘要： 应用机器人磨抛技术对叶片进行磨抛加工过程中,由于非零逼近速度和不连续动态特性等因素使得磨抛加工接触过程存在力振荡与力过冲问题,严重影响叶片表面加工质量和系统稳定性.针对此问题,文章提出了一种磨抛加工过渡过程的优化振动抑制方法.以机器人砂带磨抛技术为研究对象,在输入整形技术的基础上引入正负交替的脉冲序列,设计出改进具有负输入的整形器,优化控制系统的性能.为验证所提出方法的有效性,应用MATLAB建立仿真分析模型,并采用工业机器人与磨抛加工装置开展实验.结果表明,所提出的改进方法可以实现磨抛加工过渡过程的平滑过渡,减少系统响应时间延迟和加快响应速度,具有较强的鲁棒性和稳定性.

摘要： 针对港口起重机的吊重摇摆问题,提出一系列小车阶跃加速度输入整形防摇方法.构建吊重系统的定绳长单摆模型,进而将输入整形器分为正向整形器和反向整形器,并分别对两者进行求解.利用二项式定理,确定正反向整形器的幅值;利用半振荡周期的特定倍数值,确定正反向整形器的时刻.如果正向整形阶跃数为n+1个,那么反向整形阶跃的时刻点有n+2种,可形成n+2种不同摆角归零时间的输入整形方法.最短摆角归零时间为1.5个半振荡周期,最长摆角归零时间为2n+1个半振荡周期.MATLAB/Simulink仿真结果表明:该系列方法具有良好的防摇效果;所设计的整形器时滞越短则最大摇摆角度越大,时滞越长则最大摇摆角度越小,同时小车加速度的跳变越小,小车速度越平缓.

摘要： 抑制柔性臂在制动后的余振有利于提高桥式堆垛机停车的稳定性和定位性的准确性.考虑由于柔性臂弹性引起的振动,结合电机传动特性建立其运动模型.讨论了加加速限制和加加速衰减等常用的输入整形算法对其余振的抑制,并选择性能较优的整形算法进行进一步研究.最后,提出了一种更优化的余振抑制方法:用加加速衰减作为输入整形,并用LQR优化其余振抑制效果和鲁棒性.详细论述了两种输入整形的原理和LQR的设计方法,然后进行了振动曲线的仿真和实验,验证了其余振抑制的效果.

摘要： 本发明公开了一种基于双输入比较器的二阶全无源噪声整形SAR ADC，包括基本的SAR ADC模块和余量处理电路所述余量处理电路包括四个余量采样电容、第一次积分电容、第二次积分电容、时钟以及各电容对应的控制开关；通过不同电容对应的开关来控制余量电压的积分以及无源信号‑积分电压的求和，从而达到单支路实现二阶无源噪声整形效果。这种无源结构可以降低功耗，同时无源结构能够使得最终噪声传递函数系数由电容比例确定，所以电路整体PVT稳定性更高；由于利用单个支路实现二阶整形，所以降低了比较器的噪声和设计要求。考虑到无源积分增益损失，结构中还包含二倍的无源增益来补偿增益损失，从而保证较高的整形效果。

摘要： 一种扫描激光辅助整形熔池的MIG电弧双丝低热输入增材制造方法，属于增材制造领域。本发明采用MIG电弧作为主热源熔化丝材并形成熔池，同时辅助冷丝，提高沉积效率，降低热输入；采用扫描激光作为控制热源，对熔池形貌、尺寸进行动态整形，实现成形宽度的精确控制，提高成形精度，最终实现高沉积效率、高性能、高精度增材制造。

摘要： 本发明提供了适应运动系统轨迹误差的输入整形残余振动抑制方法,包括：S1、获取机械系统的固有频率和阻尼系数；S2、建立关于输入整形器脉冲幅值参数的线性规划问题的数学模型并获取输入整形器脉冲幅值表达式；S3、将参考的输入信号与输入整形器脉冲信号做卷积运算得到整形后的命令曲线C1；S4、用S3中的C1曲线驱动系统，获得当前运动形式下实际运动轨迹曲线P1和轨迹误差曲线C1‑P1；S5、用C1‑P1曲线补偿曲线C1作为下一次的命令曲线C2驱动系统，获得当前运动形式下轨迹误差曲线C1‑P2,用C1‑P2补偿C2后作为下一次的命令曲线P3；S6、重复步骤S5中的用轨迹误差曲线C1‑P1,2,……n补偿命令曲线P1,2,……n作为下一次的命令曲线，直到轨迹误差曲线在各个时刻的值接近于零为止。通过输入整形器来抑制残余振动的方法无需增加其它硬件设备，节省成本。

摘要： 本发明公开了一种多轴伺服系统振动抑制的后置自适应输入整形方法。所述方法包括以下步骤：采集多轴伺服系统柔性末端在轨迹停止时的加速度传感器的信号；确定输入整形器的脉冲数；将加速度传感器信号滤波处理后写成抽头输入向量形式；进行变量初始化，并应用自适应迭代算法迭代求解最优的输入整形器系数向量；将优化得到的最优输入整形器与原始轨迹进行卷积运算得到新的整形轨迹，再将整形轨迹输入到多轴伺服系统中实现对柔性末端残余振动的有效抑制。本发明免去了传统输入整形器计算系统固有频率与阻尼比的繁琐过程，并且对残余振动的抑制效果并不会受固有频率和阻尼比不准确影响。

摘要： 本发明提出了一种基于输入整形与时滞补偿相结合的泵车臂架末端抑振方法。在泵车臂架上安装传感器检测获得倾角数据，将臂架末端的振动等效为脉冲作为输入信号所产生的二阶振荡系统响应，根据倾角数据处理获得上述脉冲的幅度和臂架末端的振动周期；基于臂架末端位置不变，建立包含两个具有幅度比例关系的整形脉冲的整形器，计算求解两个整形脉冲的幅度和产生时刻；将两个整形脉冲按照各自的幅度和产生时刻，依次输入到加入了时滞补偿的臂架控制系统中，进而驱动泵车臂架的液压缸活塞杆运动，完成臂架末端的抑振处理。本发明能够有效降低臂架末端的振动幅值和臂架系统的时滞影响，简单且易于工程化。

摘要： 本发明提供了一种基于等价输入干扰和输入整形器的末端振动抑制方法，其方法包括：对伺服系统的弹性连接装置进行建模，得到弹性连接装置的系统模型；根据所述系统模型，设计输入整形器，抑制扰动的影响；根据所述系统模型，引入等价输入干扰，进一步消除扰动的影响。本发明的有益效果是：本专利基于等效输入干扰和输入整形器构造系统，首先利用输入整形器抑制系统输入有变化时的振动，考虑系统没有扰动时系统振动较小，当系统输入不变，参数发生变化或者有外部扰动时，引入等效输入干扰进行扰动抑制，进而提升系统的动态性能。

摘要： 本发明提出了一种基于输入整形与时滞补偿相结合的泵车臂架末端抑振方法。在泵车臂架上安装传感器检测获得倾角数据，将臂架末端的振动等效为脉冲作为输入信号所产生的二阶振荡系统响应，根据倾角数据处理获得上述脉冲的幅度和臂架末端的振动周期；基于臂架末端位置不变，建立包含两个具有幅度比例关系的整形脉冲的整形器，计算求解两个整形脉冲的幅度和产生时刻；将两个整形脉冲按照各自的幅度和产生时刻，依次输入到加入了时滞补偿的臂架控制系统中，进而驱动泵车臂架的液压缸活塞杆运动，完成臂架末端的抑振处理。本发明能够有效降低臂架末端的振动幅值和臂架系统的时滞影响，简单且易于工程化。

摘要： 本申请涉及一种基于输入整形器的电动助力转向系统控制方法及装置。该方法包括：通过输入整形器对输入的方向盘转角请求信号进行输入整形，其中所述输入整形器基于车辆转向控制系统的辨识结果设计，所述车辆转向控制系统包括电动助力转向系统和方向盘角度控制器；获得所述输入整形器输出的整形后的方向盘转角请求信号，以供所述车辆转向控制系统根据所述整形后的方向盘转角请求信号进行角度控制。本申请提供的方案，能够减少甚至消除EPS在角度跟踪过程中的抖动，提高EPS角度跟踪的稳定性和提高车辆自动驾驶时的舒适性。

摘要： 本发明公开了一种用于关节机器人振动抑制的输入整形的方法，本发明中的算法引入了负脉冲，相比只有正脉冲的算法，显著提升了系统的响应速度，不需要求出脉冲序列参数的解析解，用计算机可以快速获得数值最优解，因此人工计算量小；可以选择在任何参数变化范围来抑制系统输出振荡，并且可以不以标称参数为中心对称，可以根据系统变量变化范围灵活设置约束条件，可以针对任何变量做振动抑制。

摘要： 本申请涉及一种使用多峰输入整形法的抑振机器人及其控制方法，一种使用多峰输入整形法的抑振机器人包括机器本体、测距装置和控制系统。机器本体包括角度测量装置和测速装置，测距装置包括激光测距仪、抓取相机和万向转动架，运动部件设置抓取相机能够抓取的识别点，激光测距仪和抓取相机安装在万向转动架上。角度测量装置和测速装置分别安装在机器本体下端且都与控制系统电性连接，控制系统内置二次系统输入整形算法、三次系统输入整形算法和多次系统输入整形算法。本申请的一种使用多峰输入整形法的抑振机器人，能够根据机器本体的运动轨迹作出不同输入整形算法，快速缩短机器本体的振动幅度，提高机器本体的控制定位精度。