国家自然科学基金(61171189)
- 作品数：24 被引量：163H指数：7
- 相关作者：齐乃明张文辉孙小雷叶晓平朱银法更多>>
- 相关机构：哈尔滨工业大学丽水学院中国科学院长春光学精密机械与物理研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金航天科技创新基金浙江省自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术航空宇航科学技术机械工程兵器科学与技术更多>>
- 航天器三自由度模拟器自动配平被引量：3
- 2015年
- 基于气浮球轴承的航天器模拟器广泛用于研究航天器的姿态动力学与控制,为了在地面模拟太空中的失重环境,必须将重力力矩的干扰减到最小。因此,模拟器的旋转中心要与气浮球轴承的中心重合。提出一种自动配平系统的设计方法,将姿态稳定控制作为系统的内回路,自动配平作为系统的外回路。通过姿态稳定控制,用反作用飞轮反馈的力矩信息,实时计算出模拟器质心位置。通过控制3个正交的配平系统,补偿质心位置偏差。根据实验测得的回路参数,优化设计配平系统控制律。将跟踪微分器应用于力矩信息处理,有效减少电机反复运动,提高配平效率。提出的配平方法成功用于航天器三自由度模拟器的实验中。
- 徐喆垚齐乃明孙启龙王田野
- 关键词：三自由度
- 国内外空间机器人技术发展综述被引量：23
- 2013年
- 为了实现在2020年前建立我国长期有人居住的空间站这一战略目标,必须加快空间机器人的研究计划。分别从空间机器人的概念、用途等方面进行了论述,详细介绍了国内外空间机器人的研究现状,对于发展具有我国空间特色的机器人技术具有一定的借鉴意义。
- 张文辉叶晓平季晓明吴夏来朱银法王超
- 关键词：空间机器人
- 基于CCD图像处理的焊缝识别技术研究被引量：30
- 2012年
- 在分析焊缝的CCD数字图像信息的基础上,提出了优化的图像处理和焊缝提取算法,有效地实现了焊缝的识别。对图像进行预处理,设计了扩展的自适应中值滤波器以去除噪声和干扰;提出了改进的自适应阈值分割法(Otsu)对图像进行二值化,得到二值图像;选择Roberts算子识别焊缝边缘信息,并采用Hough变换获取焊缝中心线,得到焊缝的坐标值。在VC++平台上分析和处理焊缝图像,实现上述算法,结果表明,所设计算法不仅能够快速、准确地识别焊缝,而且具有计算量小、实时性强的优点,有很高的理论和应用价值。
- 丛焕武郭福娟吕飞王倩
- 关键词：焊缝识别自适应中值滤波图像分割边缘检测HOUGH变换
- 航天器喷气姿态机动分力合成抑制模态选取准则被引量：1
- 2013年
- 针对利用喷气执行机构实现航天器姿态机动时柔性附件的振动抑制问题,以期望的姿态指向精度及稳定度为约束,提出了需要抑制的系统模态阶次选取准则。仿真验证模型由绕单轴旋转的中心刚体及柔性附件组成,应用拉格朗日法建立适用于不同附件位置的系统动力学方程,利用准则设计了常幅值分力合成控制力矩。仿真结果验证了所提出准则的有效性,并表明:在姿态机动前若能适当调整柔性附件的位置,将便于分力合成控制器设计,易于获得较高的姿态指向精度及稳定度,且利于减少喷气次数。
- 齐乃明赵宝山赵志刚王佩臣孙禄君
- 关键词：柔性航天器
- 移动机器人立体视觉高精度标定技术
- 2014年
- 摄像机标定是移动机器人立体视觉的一个关键步骤,标定精度直接影响到障碍检测和路径规划的精度。在前人研究的基础上,提出了一种迭代方式的摄像机标定算法。算法将摄像机参数分为畸变参数和非畸变参数两类,每次迭代中固定一类参数来求解另一类参数,最终得到优化解。通过合理组织参数求解次序,迭代的每一步都可以通过最小二乘法得到闭式解,从而简化了计算。算法可以方便地进行扩展以包含不同类型的畸变参数,而不会增加算法的复杂度。实验结果表明此算法可以有效提高标定精度,可用于移动机器人的视觉系统。
- 侯建鄂旭夏齐齐乃明
- 关键词：摄像机标定最小二乘法
- 无人机任务分配与航迹规划协同控制方法被引量：41
- 2015年
- 针对无人机协同控制问题,提出一种多无人机任务分配与航迹规划的整体控制架构。将威胁和障碍区域考虑为合理的多边形模型,使用改进的A*算法规划出两个航迹点之间的最短路径。并利用该路径航程作为任务分配过程全局目标函数的输入,采用与协同系统相匹配的粒子结构进行改进粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)任务分配迭代寻优。根据分配结果并考虑无人机性能约束,基于B-spline法平滑路径组合,生成飞行航迹。仿真结果表明,算法在保证计算速度和收敛性能的同时,能够产生合理的任务分配结果和无人机的可飞行航迹。
- 孙小雷齐乃明董程姚蔚然
- 关键词：无人机航迹规划改进粒子群优化
- 漂浮基空间机械臂的三维微重力环境模拟方法探讨被引量：7
- 2014年
- 首先针对空间机械臂微重力模拟方法的国际现状,分别从运动轨迹、模拟精度、建造周期及经济性等方面进行了详细综述。考虑到空间机械臂的三维运动特征,对三维空间微重力模拟这一难点问题进行了论述,进而提出了剪式三维气浮微重力环境模拟装置的方案,该方案具有较大伸缩比,结构紧凑,通过利用气浮法的优点解决了水平随动问题,集成力反馈伺服控制系统解决了竖直方向随动问题,该方案为做复杂运动的空间机械臂提供了灵活的微重力模拟环境。
- 张文辉
- 关键词：空间机械臂
- 柔性机械臂模型非约束模态降维绝对误差准则被引量：1
- 2012年
- 描述柔性结构振动的非约束模态展开方法仅考虑结构参数而不考虑外部作用力,当外部驱动力频率与非约束模态的某几阶频率相等或者相近时,这样的处理将影响动力学响应的近似精度。针对此问题,且考虑到任意驱动力都可以用傅里叶分析的方法将其等效为无穷多个正弦力的叠加,提出了一种正弦力作用下基于非约束模态降维的绝对误差准则。采用有限元法描述柔性机械臂的弹性变形,应用拉格朗日法建立其动力学方程,并用非约束模态降维模型与其作对比,仿真验证了所提出的非约束模态选取准则的正确性。
- 齐乃明赵宝山赵志刚王利平
- 关键词：有限元法柔性机械臂
- 不确定性X-Y定位平台PID控制方法研究被引量：1
- 2014年
- X-Y定位平台属于强耦合非线性系统,且由于结构复杂性及外界干扰,当前测量水平难以获得其精确的数学模型,提出基于自适应神经网络的PID控制策略。考虑到X-Y定位平台系统精确的数学模型难以获得,利用神经网络良好的学习能力来逼近系统未知非线性模型,设计神经网络控制器;为了保证神经网络在学习的初期阶段的控制精度,设计PID控制器来进行辅助补偿控制;为加快学习速度,提高运动控制的实时性,设计变学习率的优化算法来实现神经网络权值的在线调整。试验结果验证了所提控制方法的有效性。
- 卢建飞张文辉
- 关键词：神经网络PID控制
- 基于ANSYS有限元法的圆柱齿轮模态分析被引量：2
- 2014年
- 齿轮作为机械传动中最重要的部件,在各个领域具有广泛应用,对其进行系统的模态分析具有重要意义。本文提出了一种基于ANSYS有限元法的圆柱齿轮模态分析方法。首先建立圆柱齿轮的三维模型,并通过属性选择、网格划分建立有限元分析模型,通过求解项的设置完成固有频率求解,从而获得圆柱齿轮的4阶模态振型,其求解结果能够有效避免共振危害的发生,对于齿轮的研发与设计具有重要参考价值。
- 蒋理剑张文辉陈荣昌
- 关键词：有限元圆柱齿轮振型固有频率模态分析
