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柔性工装系统多点定位的自适应优化被引量：7: 2010年; 针对飞行器大型薄壁件加工的技术难点,开发了基于机器人操作的智能柔性工艺装备系统。通过分析系统结构和运行原理,建立了数学模型,提出了多点定位的自适应优化方法。该方法根据给定的加工轨迹,自适应地调整柔性工装系统的定位/支承分布,保证总体加工变形趋近最小。实例验证表明,该方法可以使柔性工装系统的支承分布处于最优状态,实现对系统资源的最佳利用,满足飞行器大型薄壁件的高速高精度加工需求。; 陆俊百周凯; 关键词：自适应优化

数控机床旋转进给系统的状态空间模型及性能分析被引量：3: 2007年; 高性能多坐标数控机床的摆头、转台等旋转进给系统多采用永磁同步伺服电机进行直接驱动,其控制问题较常规进给系统更为复杂。因此建立更为科学的适用于直接驱动的永磁同步电机的数学模型对提高旋转进给系统的控制水平具有重要意义。本文提出在矢量控制的基础上建立直接驱动用永磁同步电机的状态空间模型的方法,并运用现代控制理论对系统的能控性、可观测性及稳定性等进行分析和计算以及对系统进行极点配置,并用Simulink进行了系统仿真,为数控机床旋转进给伺服系统的设计和分析提供了理论基础和分析方法。; 张奡周凯奡; 关键词：直接驱动永磁同步电机

基于B样条的航空薄壁件加工变形预测与控制被引量：3: 2010年; 针对开发航空薄壁件多点柔性工装系统的需求,研究了航空薄壁件多点柔性数控加工中的变形预测与控制问题。研究了利用有限元分析和Matlab编程建立B样条加工变形数学模型并进行预测的方法及高速铣削切削参数在线优化控制加工变形的原理和方法。研究结果表明:基于B样条曲面数学模型可对加工变形进行预测,切削参数的在线优化能够有效地控制加工变形。研究结果为有效地解决柔性工装的设计和制造提供了必要依据。; 张晓峰周凯陆俊百; 关键词：有限元

工装机器人无线控制系统的研究被引量：3: 2009年; 以实现对工装机器人的无线控制为目的,重点研究了工装系统中多自由度机器人的无线通信技术,提出了基于nRF2401A和DSP56F807的工装机器人无线控制系统的解决方案。建立了无线通信的硬件平台,并开发了软件系统,实现了主控端到机床端的无线通信。在此基础上,对该无线通信系统的可靠性进行了测试。测试结果表明,在10m的通信距离内,选取32位或更多的地址位数,可以保证10-6的丢包率。进一步建立了一种重发校验机制,保证了在通信过程中数据包不丢失。; 陆俊百周凯; 关键词：无线通信可靠性

飞行器薄壁件柔性工装定位/支承阵列优化自生成研究被引量：17: 2010年; 针对开发飞行器大型薄壁件柔性工艺装备系统的需求,对该类新型工装系统运行模式的优化生成问题进行了研究。通过分析系统结构和运行原理建立了系统模型,并根据自生成原理,提出了系统运行模式的优化自生成方法。该方法基于工件自身信息和加工过程自身信息,通过有限元分析与遗传算法相结合的自寻优途径,经过不断自身进化,实现定位/支承阵列的全局优化,克服了传统方法通过外部指令,由操作人员根据经验调整系统运行模式而存在的问题。实例验证表明,该方法可使柔性工装系统中定位/支承阵列布局的拓扑形态和分布密度处于最优状态,从而使系统资源得到最佳利用,为柔性工艺装备系统的高质高效运行奠定了基础。; 陆俊百周凯张伯鹏

飞行器大型薄壁件制造的柔性工装技术被引量：22: 2012年; 我们针对飞机蒙皮数字化精确制造和绿色制造的需求,正在研究开发可替代传统化铣工艺的新一代高质高效绿色制造系统(已申请发明专利).在新系统上,成形后的蒙皮经过一次装夹即可完成传统化铣工艺中的粗修、铣凹、切边、开孔等工序,消除了多次装夹带来的误差,既提高加工精度又提高生产效率.另一方面,新系统加工时无污染物排放,加工废屑可回收,电能消耗减少,环保节能效果显著,可实现绿色制造.航空、航天工业涉及众多学科和专业的深入交叉,是高新技术最为富集的领域.目前,发达国家为提高先进航空航天产品的综合性能,广泛采用整体结构和大尺度的薄壁件,如飞机的骨架和蒙皮等.但整体结构和大尺度薄壁件不仅尺寸大,非常容易变形,而且结构复杂,形状精度要求很高,制造难度相当大.此外,大型薄壁件的外形多数与飞行器的气动性能有关,周边轮廓与其他零部件还有复杂的装配协调关系,装配难度也非常大.因此多年来,大型航空薄壁件制造技术作为飞机机体制造的六大关键技术之一,一直困扰着航空工业[1].; 周凯; 关键词：飞行器

飞行器智能柔性工装无线控制系统被引量：6: 2010年; 用于飞行器大型薄壁件加工的智能柔性工装系统由数十个甚至上百个定位/支撑单元构成,每一单元又是复杂的机、电、液、气一体化系统,需在运动中与外界实时通信获取上位机指令同时反馈内部状态信息。对于这种由众多运动子系统构成的复杂大系统的网络化控制需求,若采用传统的有线控制方案不仅成本高而且难以实现,而本文提出的无线通信与有线网络相结合的网络化分布式递阶控制系统却为解决这一难题提供了新的途径。重点介绍了该系统的总体结构和无线主控子系统、网络化协调控制子系统、分布式执行控制子系统等核心环节的硬件电路和软件实现技术,并给出了相关问题的解决方案。实验结果表明,该系统具有较高的稳定性、可靠性和鲁棒性,有效解决了大规模运动通信和分布式控制问题,可很好满足项目的总体要求。; 门延武周凯; 关键词：柔性制造系统运动通信无线控制

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国家高技术研究发展计划(2006AA04Z145)