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公开(公告)号：CN111037573B
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202010019085.3
申请日：2020-01-08
Applicant: 山东理工大学
Abstract: 本发明提供一种仿人柔性关节手臂的振动抑制方法，采用基于虚拟阻尼、惯量参数的控制方法，涉及仿人柔性手臂控制领域。所述方法包括：针对柔性关节因柔性元件的引入造成系统阻尼减小从而使关节运动过程中振动时间延长的问题，将关节驱动方程等效为驱动电机运动方程的一般形式，提出一种引入虚拟阻尼、惯量参数的控制策略，建立了基于虚拟阻尼、惯量的柔性关节控制方程，通过相应改变虚拟惯量、阻尼参数的大小，实现缩短柔性关节系统加、减速过程中振动时间的目的。相较于其他振动抑制方法，本发明在不增加额外硬件结构和复杂算法的前提下，实现了柔性臂振动快速衰减的目的，起到振动抑制作用，提高了仿人柔性手臂的适应性和实用性。
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公开(公告)号：CN111525751A
公开(公告)日：2020-08-11
申请号：CN202010454056.X
申请日：2020-05-26
Applicant: 山东理工大学
Abstract: 本发明提供一种三相电机改造为五相电机的设计方法。所述方法包括：改造前后电机定转子内外径尺寸不变，以改造前后定子槽面积相等为原则，设计五相电机定子槽尺寸；以永磁体总体积不变、磁化方向长度、轴向长度不变为原则，设计永磁体宽度；以槽满率不变为原则，计算绕组和线径；对改造后参数进行磁路计算，将改造后的电机气隙磁密Bδ、定子轭部磁密Bj1、转子轭部磁密Bj2、定子齿磁密Bt1、转子齿磁密Bt2与原三相电机进行对比，使改造后的五相电机各部分磁密保持在工程允许误差范围内。本发明在不改变三相电机外形尺寸及输出性能的基础上，将三相电机改造为五相电机，提高了电机的容错运行能力。
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公开(公告)号：CN111055285B
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202010018523.4
申请日：2020-01-08
Applicant: 山东理工大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明提供一种仿人柔性关节手臂变负载工况下的振动抑制方法，采用基于关节运动方程的负载力矩增量补偿的控制方法，属于仿人柔性手臂控制领域。所述方法包括：针对仿人柔性关节手臂因负载突变引起运动过程中关节振动的问题，提出一种负载力矩增量补偿的控制方法，并以零转角加速度、零转角增量为控制目标构建柔性关节系统变负载时的控制方程。本发明方法通过负载力矩增量补偿避免了柔性关节机械臂在变负载时产生的转角加速度，从而避免了负载突变时柔性关节机械臂的振动问题。相较于其他振动抑制方法，在不增加额外硬件结构和复杂算法的前提下，实现了变负载工况下仿人柔性关节机械臂的振动抑制，提高了仿人柔性手臂的适应性和实用性。
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公开(公告)号：CN113285641A
公开(公告)日：2021-08-20
申请号：CN202110388480.3
申请日：2021-04-12
Applicant: 山东理工大学
Abstract: 本发明提供一种阿胶制粒电机速度跟踪控制方法，本发明采用无速度传感器非奇异全局快速Terminal滑模控制方法。所属方法包括：阿胶粒质量对电机运行速度控制精度要求高，自身机构和工作环境因素使转速传感器安装不便，设计转速自适应磁链观测器，对系统定子电流、转子磁链进行观测，在不安装转速检测装置下，实现对电机转速的精确测量；设计非奇异全局快速Terminal滑模控制器，实现速度跟踪控制误差在有限时间内收敛至零，电机速度的跟踪控制精度得到提高。相较于其他速度跟踪控制方法，本发明使控制系统响应速度得到提高，速度跟踪误差减小，提高了系统鲁棒性，降低了设备成本。
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公开(公告)号：CN111168677A
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN202010019152.1
申请日：2020-01-08
Applicant: 山东理工大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明提供一种仿人柔性手臂系统稳定性控制方法，采用基于虚拟阻尼、惯量参数的控制方法，属于仿人柔性手臂控制领域。所述方法包括：针对柔性关节因柔性元件的引入造成系统阻尼减小从而使系统稳定性降低的问题，采用引入虚拟阻尼、惯量参数的方法，建立了基于虚拟阻尼、惯量的柔性关节模型，构建引入虚拟阻尼、惯量参数的控制方程，为柔性关节系统增加虚拟惯量和阻尼特性，以提高系统阻尼比，提高系统稳定性。本发明方法通过引入虚拟阻尼、惯量参数的方法，在不增加额外硬件结构和复杂算法的前提下，增大了柔性关节系统阻尼比，提高了仿人柔性手臂系统稳定性，提高了仿人柔性手臂的适应性和实用性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111086004B
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202010019151.7
申请日：2020-01-08
Applicant: 山东理工大学
Abstract: 本发明提供一种仿人柔性关节手臂机电耦合建模方法，属于仿人柔性手臂建模技术领域。所述方法包括：针对仿人柔性关节手臂物理特性复杂、传统建模方法不考虑机电耦合因素影响的问题，以采用无刷直流电机为关节驱动电机的仿人柔性关节手臂为建模对象，考虑无刷直流电机电磁特性与手臂机械特性耦合关系，定义系统电、磁场广义坐标，构建引入驱动电机磁场能项的拉格朗日—麦克斯韦算子，建立系统机电耦合数学模型，完整描述了系统的机电耦合状态。相较于其他建模方法，本发明建立了从驱动电机电气输入量到柔性关节手臂机械输出量的耦合数学关系，描述了采用无刷直流电机驱动的仿人柔性关节手臂系统的机电耦合特性。
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公开(公告)号：CN111590579A
公开(公告)日：2020-08-28
申请号：CN202010454058.9
申请日：2020-05-26
Applicant: 山东理工大学
Abstract: 本发明提供一种仿人柔性手臂共振抑制方法，具体提供一种基于PR控制器的仿人柔性手臂共振抑制方法，属于振动控制领域。仿人柔性手臂关节电机端输出轴和手臂连杆固定端由谐波减速器连接，谐波减速器柔轮的固有柔性，引入共振频率点，引发仿人机器人手臂产生共振问题，本发明将PR控制器引入仿人柔性手臂的控制系统，利用PR控制器在特定频率点处的扰动抑制能力，避免控制器输出信号频率等于仿人柔性手臂谐振频率引发的共振，提高了仿人柔性手臂的操作性能和稳定性。
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公开(公告)号：CN111590579B
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202010454058.9
申请日：2020-05-26
Applicant: 山东理工大学
Abstract: 本发明提供一种仿人柔性手臂共振抑制方法，具体提供一种基于PR控制器的仿人柔性手臂共振抑制方法，属于振动控制领域。仿人柔性手臂关节电机端输出轴和手臂连杆固定端由谐波减速器连接，谐波减速器柔轮的固有柔性，引入共振频率点，引发仿人机器人手臂产生共振问题，本发明将PR控制器引入仿人柔性手臂的控制系统，利用PR控制器在特定频率点处的扰动抑制能力，避免控制器输出信号频率等于仿人柔性手臂谐振频率引发的共振，提高了仿人柔性手臂的操作性能和稳定性。
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公开(公告)号：CN111037573A
公开(公告)日：2020-04-21
申请号：CN202010019085.3
申请日：2020-01-08
Applicant: 山东理工大学
Abstract: 本发明提供一种仿人柔性关节手臂的振动抑制方法，采用基于虚拟阻尼、惯量参数的控制方法，涉及仿人柔性手臂控制领域。所述方法包括：针对柔性关节因柔性元件的引入造成系统阻尼减小从而使关节运动过程中振动时间延长的问题，将关节驱动方程等效为驱动电机运动方程的一般形式，提出一种引入虚拟阻尼、惯量参数的控制策略，建立了基于虚拟阻尼、惯量的柔性关节控制方程，通过相应改变虚拟惯量、阻尼参数的大小，实现缩短柔性关节系统加、减速过程中振动时间的目的。相较于其他振动抑制方法，本发明在不增加额外硬件结构和复杂算法的前提下，实现了柔性臂振动快速衰减的目的，起到振动抑制作用，提高了仿人柔性手臂的适应性和实用性。
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公开(公告)号：CN115202194A
公开(公告)日：2022-10-18
申请号：CN202210931564.1
申请日：2022-08-04
Applicant: 山东理工大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 本发明涉及信号跟踪与处理领域，具体提供一种基于改进Sigmoid函数的混合跟踪微分器设计方法。所述方法包括：针对传统跟踪微分器难以兼顾跟踪快速性和收敛稳定性的问题，设计一种基于改进Sigmoid函数的混合跟踪微分器。改进的Sigmoid函数在传统的Sigmoid函数的基础上增加了幅值因子和指数因子，具备调节跟踪函数在平衡点附近凹凸性质的能力，有助于提高收敛稳定性；设计的混合跟踪微分器包含线性和非线性收敛过程，跟踪微分器的状态量在远离平衡点时以线性函数的趋势收敛，而在靠近平衡点时以改进Sigmoid函数的趋势进行收敛，从而在提高收敛稳定性的同时保证了跟踪微分器全局收敛的快速性。相较于其他跟踪微分器，本发明在兼顾信号跟踪快速性的同时提高了信号的收敛稳定性，增强了跟踪微分器的动态性能和降噪能力，具有工程实用性。
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