基于DTN算法的无人机信息检测处理系统设计

针对恶劣和复杂多变的环境下无人机信息检测和传输出现延迟和中断的问题,基于DTN算法对无人机的信息检测处理传输系统进行了设计和改进,系统主要由为飞控系统、地面控制系统、通讯系统和电源管理模块组成。通过对通信系统中的空间混合DTN网络进行设计,包括定义路由决策过程并对状态集合、行为集合、状态转移概率和目标概率进行计算,得到网络信息传输的最佳路径。通过试验验证无人机的信息检测处理系统的性能,结果表明:系统可以以较低的误码率完成信息的检测和传输。     

固定式割胶机器人割胶误差分析与精度控制

针对固定式自动割胶设备成本高、质量大和割胶精度低等问题,该研究提出一种采用高分子材料制作的固定式割胶机器人,提出一种先扫描后切割的割胶控制方式.利用超声波传感器预先扫描树围,通过建立测量误差控制模型得到刀尖与树皮的距离,利用PID控制算法控制刀具进给量.为减少进退刀次数和降低电机功率损耗,根据橡胶树皮结构和割胶技术规程...     

柔性并联机器人非线性摩擦动力学建模与速度规划

为了实现柔性并联机器人的高速、高精度控制,基于HensensKostic理论,计入关节非线性摩擦力建立了Lagrange动力学误差模型,测试了补偿前后机器人的单点定位误差。基于机构最大速度和加速度约束条件,分析了S型和常用T型2种速度规划算法下机器人的位置误差和速度性能。仿真结果表明:T型速度规划位置和速度跟踪最大误差为78.1μm和11.4 mm/s,而S型速度规划分别是37.8μm和3.72 mm/s,且2个终止点定位误差仅为8.1μm和8.9μm;速度性能方面,S型速度峰值误差变化最大仅为1.74 mm/s,远小于T型速度规划的6.88 mm/s。可见,在高速下S型速度规划算法保证了较高的位置跟踪精度尤其是定位精度,速度尖峰突变小且整体曲线相对平缓,大幅提高了速度跟踪精度和运动平稳性,更易于实现机器人高速、高精度平稳控制。实验测试了机器人连续运动下定点位置误差,仿真所得位置误差小于实测数据,存在100μm左右的误差,但所得结论一致,验证了仿真分析的有效性。     

风电齿轮箱传动误差分析及振动噪声预估

针对一级行星两级平行轴风电齿轮传动系统，综合考虑齿轮时变啮合刚度、啮合阻尼、传递误差等因素，建立31个自由度的弯扭轴耦合集中参数动力学模型，采用变步长Runge-Kutta法对系统动力学微分方程进行求解，得出齿轮传动系统各级传动误差；借助软件建立风电齿轮箱刚柔耦合动力学模型，并导入传动误差，采用模态叠加法求得齿轮箱轴承支反力，并将其作为声振耦合模型的边界条件，采用声学有限元法对风电齿轮箱进行振动噪声预估，并与试验结果对比分析，两者吻合良好。     

考虑齿顶修缘的斜齿轮传动振动响应分析

渐开线斜齿轮进行适当修形后，可以有效地改善其啮合性能，降低噪音和延长齿轮的使用寿命。利用建立未修缘以及含不同齿廓修缘量的斜齿轮有限元模型，通过轮齿承载接触分析得到不同修缘量斜齿轮的静态传递误差和啮合刚度；在考虑齿顶修缘影响的基础上，建立了具有12个自由度的平行轴系斜齿轮转子系统动力学模型，将得到的时变啮合刚度应用于系统动力学模型中，研究不同修缘量对斜齿轮传动振动响应的影响规律。研究结果表明：在一定范围内，随着修缘量的增加，斜齿轮系统的径向振动和啮合力幅值明显降低，但当修缘量达到21 μm后其幅值有增大趋势。研究结果对确定斜齿轮的最优修形量和分析修形斜齿轮的振动特性具有重要意义。     

直线驱动型并联机器人误差模型与灵敏度分析

为提高直线驱动型并联机器人动平台末端执行器位置精度,根据并联机构结构和运动学模型,对影响末端位置精度的各项误差源进行了分析,利用解析法建立动平台末端操作空间与关节空间之间的误差映射模型;在灵敏度误差模型的基础上,依据全域灵敏度评价指标,提出了一种误差源筛选方案,筛选影响位置精度的主要误差源,利用蒙特卡洛法随机模拟并联机器人中各零部件的尺寸误差、驱动误差和装配误差,得知筛选前后动平台位置误差基本一致,验证了评价指标的正确性。以激光跟踪仪为测量工具在任务空间中取点测量,对筛选后的主要误差源进行辨识,修正并联机构的正向运动学模型后,并联机构末端位置精度改善显著,验证了误差源筛选方案的有效性和可行性,减轻了误差参数辨识的复杂程度和计算量,对结构较复杂的机构误差补偿具有一定的指导意义。     

环渤海五省市番茄市场横向整合与纵向整合分析

【目的】 研究环渤海地区五省市番茄市场横向整合和纵向整合,反映区域之间番茄价格传导的效率,为番茄跨区域市场整合提供参考。【方法】 以环渤海地区五省市番茄批发价格和零售价格为研究对象,利用协整检验、误差修正模型和格兰杰因果关系检验,研究环渤海地区五省市番茄市场横向整合和纵向整合。【结果】 除了天津市-辽宁省、河北省-山东省、辽宁省-山东省番茄批发价格组合不存在协整关系外,其他省区之间番茄批发价的两两组合都存在协整关系;在存在协整关系的组合中,当番茄批发价格受到冲击偏离长期均衡状态时,横向市场间的误差修正机制可以消除主销区这种价格偏离,北京市消除这种偏离水平需要10.5~16.7 d,天津市消除这种偏离水平需要13.0~13.5 d;除辽宁省外,其他主产区这种修正机制不显著。北京市番茄零售价格分别与天津市、河北省、山东省番茄批发价格存在协整关系,当北京市番茄零售价格受到冲击偏离长期均衡状态时,纵向市场间的误差修正机制可以消除番茄零售价格的偏离,北京市消除番茄零售价格偏离水平需要26.3~40 d,除了天津市外,其他2个省区这种修正机制不显著。【结论】 五省市批发价格传导总体顺畅,能够实现番茄价格的整体均衡与联动,番茄市场横向整合程度较高;在跨区域的番茄批发价格与零售价格传导过程中,批发价格在价格传导中处于主导地位,五省市番茄市场纵向整合程度较高。     

基于自抗扰技术的智能车横向控制

针对智能车辆横向控制问题,以二自由度车辆模型为研究对象,通过构造一个关于横向偏差和期望偏航角的理想偏航角,以控制车辆横摆角跟踪到理想偏航角为目的,设计自抗扰车辆横向控制器。自抗扰控制器能够将车辆的质量参数、侧偏刚度等不确定参数和外界扰度观测出来并进行补偿,保证控制系统的鲁棒性。Simulink/CarSim联合控制仿真实验表明:车辆跟踪双移线路径时,自抗扰控制器相较于模型预测控制器的路径跟踪精度更高;在不同道路附着条件和不同负载时,都具有良好的跟踪效果。     

Spatiotemporal variation of forest land and its driving factors in the agropastoral ecotone of northern China

As an important natural resource,forest land plays a key role in the maintenance of ecological security.However,variations of forest land in the agropastoral ecotone of northern China(AENC)have attracted little attention.Taking the AENC as an example and based on remote-sensing images from 2000,2010 to 2020,we explored the spatiotemporal variation of forest land and its driving factors using the land-use transfer matrix,spatial autocorrelation analysis and spatial error model.The results showed that from 2000 to 2020,the total area of forest land in the AENC increased from 75,547.52 to 77,359.96 km² and the changes were dominated by the transformations among forest land,grassland and cropland,which occurred mainly in areas with the elevation of 500-2000 m and slope of 15°-25°.There was obvious spatial agglomeration of forest land in the AENC from 2000 to 2020,with hot spots of forest land gathered in the southern marginal areas of the Yanshan Mountains and the low mountainous and hilly areas of the Loess Plateau.The sub-hot spots around hot spots moved southward,the sub-cold spots spread to the surrounding areas and the cold spots disappeared.The spatiotemporal variation of forest land resulted from the interactions of natural environment,socioeconomic and policy factors from 2000 to 2020.The variables of average annual precipitation,slope,terrain relief,ecological conversion program and afforestation policy for barren mountains affected the spatial pattern of forest land positively,while those of annual average temperature,slope and road network density influenced it negatively.     

6R焊接机器人逆解算法与焊接轨迹误差分析

为了提高6R焊接机器人的位姿精度和焊接轨迹的准确度,提出了一种基于RBF神经网络的6R焊接机器人逆运动学求解方法。针对6R焊接机器人逆运动学方程组具有高维、非线性、求解复杂的特点,基于RBF神经网络建立运动学逆解预测模型,采用尺度空间理论对焊接机器人的位姿参数样本所在的工作空间进行分区,采用均匀设计法和模糊聚类理论对分区后的训练样本进行优选,并根据Z-Y-Z坐标转换原理进行转换和归一化处理,将逆运动学求解问题转换为基于RBF的6输入6输出预测系统。运用该系统对6R焊接机器人进行了复杂焊接轨迹仿真和点焊实验,并与基于组合优化迭代法和BP神经网络的逆运动学求解效果与焊接精度进行了比较,结果表明,基于RBF的6R焊接机器人运动学逆解预测模型具有求解简单、精度高、便于轨迹规划的特点,证明了该方法的可行性和有效性。