江苏省高校优势学科建设工程资助项目(20116)
- 作品数：28 被引量：294H指数：8
- 相关作者：蔡忆昔李小华陈亚运高国琴施蕴曦更多>>
- 相关机构：江苏大学苏州大学东南大学更多>>
- 发文基金：江苏省高校优势学科建设工程资助项目国家自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术动力工程及工程热物理农业科学电气工程更多>>
- 基于模糊滑模的固液分离流量控制技术的研究
- 2013年
- 研究了一种用于海洋生物酶固液分离沉降离心流量控制技术。针对海洋生物酶发酵液的固液分离系统具有大滞后、非线性、时变性和无法得出精确数学模型等特点,控制器采用将模糊控制与滑模变结构控制相结合,由DSP模块,滑模控制模块,模糊控制模块和流量传感器等部分组成。与传统的控制方法相比,具备两者优点,既保留了常规模糊控制的优点,又加强了系统的稳定性,同时减弱了滑模控制的抖振现象。
- 朱浩朱湘临刘国海孙谧
- 关键词：固液分离模糊控制滑模变结构控制
- 基于加权积分增益的温室移动机器人滑模控制研究被引量：7
- 2013年
- 针对温室喷药移动机器人,为解决作物种植密集,地面障碍与空间障碍并存等非结构化环境因素对其路径跟踪运动控制精度的影响,根据移动机器人运动学特性并充分考虑温室环境因素,提出一种滑模控制方法保证系统对外部干扰具有较强的鲁棒性。与此同时引入新型加权增益趋近律解决滑模控制固有的抖振问题,在积分项中引入负的加权值,可有效避免当系统状态不在滑模面时的切换增益的增大,使得控制器输出量平滑,进而使得温室环境中喷药移动机器人的实际运动轨迹跟随理想作业路线的过程中不会产生较大的波动,因此可以避免在作业区域产生较严重的重喷和漏喷现象。实验结果表明了所设计积分加权增益趋近律滑模控制方法的有效性和可行性,其研究成果为温室作物实施精准喷药,提高我国农业自动化水平奠定理论基础。
- 牛雪梅高国琴鲍智达周海燕
- 关键词：滑模控制
- 机器手采摘苹果抓取损伤机理有限元分析及验证被引量：36
- 2015年
- 为了减少机器人自动采摘过程中夹持器抓取苹果时的碰撞、挤压损伤,对抓取过程中苹果与不同指面类型夹持器手指接触时果实内部的应力变化进行研究。通过压缩试验后计算得到了苹果果皮、果肉和果核3个不同部分的力学参数,建立了单个苹果的3层实体力学模型。将苹果果皮、果肉和果核3部分弹性模量分别取多次试验的平均值,通过ANSYS软件建立了苹果所对应的有限元模型,模拟苹果与平面和弧面手指的接触过程,进而得到苹果果皮、果肉和果核3部分的节点Von Mises应力云图。结果显示,加载过程中,果皮处的应力最大,果肉处的应力次之,但由于果肉破坏应力较小,果肉最易受到损伤;同时,当加载力相同时,弧面手指比平面手指对苹果各部分的作用应力要小,苹果的形变也较小,当加载力分别为5、20、35、50 N时,平面手指对苹果所造成的形变量分别比弧面手指大6.7%、12.1%、12.4%、14.5%,因此,弧面手指对果皮内部造成机械损伤的概率相对较小。最后,利用自行研制的采摘机器人2弧面手指夹持器苹果实物抓取损伤试验验证了所研究方法的有效性。该研究结果可以实现苹果损伤的较准确预测和评估,并为采摘机器人末端夹持器减损结构优化设计提供了一定参考依据。
- 姬伟李俊乐杨俊丁世宏赵德安
- 关键词：有限元分析弹性模量夹持器机械损伤
- 基于优化RBF神经网络的并联机器人位姿检测被引量：1
- 2012年
- 针对采用遗传算法(GA)学习训练RBF神经网络进行并联机器人位姿检测存在的早熟收敛问题,提出一种交替使用GA和Levenberg-Marquart(LM)算法的混合学习算法,首先运用仅需预先给定基函数宽度的最近邻聚类算法,学习训练得出基函数的中心,然后运用所提出的混合学习算法学习网络,确定RBF神经网络的参数,并最终实现对机器人的位姿检测。仿真结果表明,所设计算法提高了网络学习能力,并最终提高了机器人位姿检测精度。
- 高国琴刘志慧郑海滨
- 关键词：并联机器人RBF神经网络最近邻聚类GALM位姿检测
- 基于PSO-FNN逆的青霉素发酵软测量方法被引量：1
- 2011年
- 青霉素发酵过程是一个严重非线性、时变、复杂的动态过程,发酵过程中一些关键参数(如菌体质量浓度ρX、基质质量浓度ρS和产物质量浓度(ρP)难以通过常规仪表在线测量,这些参数的获取非常耗时和困难。提出一种基于粒子群模糊神经网络逆(PSO-FNN逆)的软测量方法。首先给出青霉素发酵过程数学模型,然后根据逆系统理论证明其可逆性,在此基础上构建基于PSO-FNN逆的青霉素发酵软测量模型,最后通过仿真验证该方法性能。仿真结果表明:PSO-FNN逆的青霉素发酵软测量方法能够结合基于发酵机制和纯数据驱动2种软测量方法的优点,对不直接可测的关键参数实现在线软测量,较PSO-BPNN逆和PSO-BPNN软测量方法具有更高的预测精度和更强的预测能力。
- 黄丽孙玉坤嵇小辅马长华仇毅
- 关键词：软测量逆系统
- 面向免疫凝集微流控检测的电控混沌混合方法被引量：1
- 2014年
- 针对当前免疫凝集微流控检测系统往往具有混合不可控、混合室结构复杂以及芯片复用率低等缺点,提出一种面向免疫凝集微流控检测的电控混沌混合方法。该方法在微流控芯片混合室壁面布置电极并施加混沌电场来驱动流体混合,通过分析选用Lorenz混沌系统作为混合控制电场,并制作了相应的混沌电场控制器。以类风湿因子在微流控检测系统中的免疫凝集检测为例,依据免疫凝集过程中2种样品液体不同的光学特性,采用吸光度检测法对此混沌混合方法实现的混合效果进行了检测验证。结果表明,该方法使得系统微混合室与受控流体系统体现出较高的控制性能,其相关系数为0.73,且在保证免疫凝集检测精度的条件下检测时间缩短48%,而芯片复用率也提高约7倍。
- 郭建江张荣标杨宁徐佩锋
- 基于滑模变结构控制的温室喷药移动机器人路径跟踪被引量：34
- 2013年
- 为解决作物种植密集,地面障碍与空间障碍并存等非结构化环境因素对温室喷药移动机器人路径跟踪运动控制精度的影响,在建立移动机器人运动学模型的基础上,设计一种基于指数趋近律的滑模变结构控制方法以保证系统对不确定参数及外界干扰的鲁棒性。与此同时,为有效解决滑模控制固有的抖振问题,提出一种加权增益趋近律算法,在该趋近律的积分项中引入负的加权值,可有效避免当系统状态不在滑模切换时的切换增益的增大,使得控制器输出量平滑,并利用Lyapunov函数证明了其稳定性,并采用该文所设计的基于加权积分增益趋近律的滑模控制器对喷药移动机器人进行路径跟踪控制。试验结果表明,该算法可以顺利消除横向偏差,使实际运动轨迹平稳跟随理想作业路线,避免在作业区域产生较严重的重喷和漏喷现象,其研究成果为温室作物实施精准喷药提供了依据。
- 牛雪梅高国琴鲍智达周海燕
- 关键词：机器人滑模控制
- 果蔬采摘机器人末端执行器的柔顺抓取力控制被引量：38
- 2014年
- 为了尽可能减小采摘机器人末端执行器在采摘过程中对果蔬的损伤,提出了一种基于广义比例积分(GPI,generalized proportional integral)的抓取力矩控制方法。首先,对由电机驱动的末端执行器建立模型,推导出电机输入电压与负载力矩之间的数学关系;然后,利用积分重构器设计GPI力矩反馈控制器,将力偏差转化为电机的输入电压控制。该方法不需要对力矩跟踪误差进行求导计算,避免了求导所带来的系统延时和噪声问题。仿真和实物抓取试验结果表明,采用GPI的末端执行器力矩控制对跟定信号的跟踪误差达到10-3量级,具有良好的力矩跟踪能力,与传统PI(proportional integral)控制方法相比,其控制力矩和电机控制电压输出平稳,降低了末端执行器抓取时对果蔬的损伤,无损采摘效率达到90%,比PI控制的采摘完好率高出8个百分点,适合于对果蔬的柔顺抓取控制。该研究可为果蔬采摘机器人无损采摘提供参考。
- 姬伟罗大伟李俊乐杨俊赵德安
- 关键词：机器人控制系统末端执行器柔顺控制
- 纯不锈钢纤维的摩擦性能及其对编织送纱的影响被引量：4
- 2012年
- 纯不锈钢纤维区别于常规纺织纤维的特性,使得其纺织加工过程困难,尤其是不锈钢纤维的摩擦性能使得编织过程中送纱条件不能满足编织要求。在对不锈钢纤维进行动、静性能测试及其与常规纺织纤维摩擦性能进行对比的基础上,分析纯不锈钢纤维的摩擦性能特点,研究纯不锈钢纤维造成编织加工过程困难的主要因素,并对编织送纱过程中的退绕条件、送纱机件材质选择、送纱工艺等提出相应的改进建议。
- 孙玉钗程中浩张艳梅
- 关键词：不锈钢纤维送纱
- 苹果采摘机器人末端执行器抓持规划研究被引量：2
- 2015年
- 针对苹果采摘机器人末端执行器抓持过程缺乏通用、有效的规划,现对三手指末端执行器与苹果的接触过程进行了研究。将稳定性归结为内力汇交多边形的存在性和内力汇交节点的位置。以汇交多边形的最大内切圆圆心为内力作用线的交点,求出各内力的关系和满足摩擦锥约束的内力,避免了复杂的运算。最后算例说明了方法的可行性。
- 罗大伟姬伟李俊乐赵德安
- 关键词：抓持规划柔顺控制
