【摘 要】
：
复杂薄壁零件广泛应用于航空航天领域,但由于结构复杂、壁厚较小、受载易变形,因此其加工过程中的恒力控制较为困难,导致零件加工精度难以满足要求.阻抗控制提供了一种控制恒定接触力的有效方式.然而,当零件(即环境)初始位置未知时,现有在线刚度估计方法无法保证环境刚度估计值收敛到真实值.此外,尽管可以通过离线策略精确辨识环境刚度,但力/形变数据获取过程复杂耗时.为此,提出了一种仿真到真实迁移(sim2real)的环境刚度精确估计方法.首先,利用有限元仿真获取零件不同位置的刚度值,并通过域随机化算法得到不同材料、形状
【机 构】
：
华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室 武汉430074
论文部分内容阅读
复杂薄壁零件广泛应用于航空航天领域,但由于结构复杂、壁厚较小、受载易变形,因此其加工过程中的恒力控制较为困难,导致零件加工精度难以满足要求.阻抗控制提供了一种控制恒定接触力的有效方式.然而,当零件(即环境)初始位置未知时,现有在线刚度估计方法无法保证环境刚度估计值收敛到真实值.此外,尽管可以通过离线策略精确辨识环境刚度,但力/形变数据获取过程复杂耗时.为此,提出了一种仿真到真实迁移(sim2real)的环境刚度精确估计方法.首先,利用有限元仿真获取零件不同位置的刚度值,并通过域随机化算法得到不同材料、形状零件的仿真环境刚度库.然后,采用神经网络学习仿真环境下的刚度数据,根据该结果预测真实环境中不同种类零件的刚度值.所提出的环境刚度估计方法克服了环境刚度和初始位置无法同时在线精确估计的难点,且比离线辨识策略更为简单高效.采用直线模组与悬臂梁开展试验验证,结果表明所提出的方法可以精确估计环境刚度,估计误差小于10％,利用估计刚度值进行的力跟踪误差小于±0.5 N,均优于现有基于Lyapunov的估计方法.
其他文献
锂离子电池的功率状态(State of power,SOP)估计在电动汽车的电池管理系统中起着至关重要的作用.准确的参数化模型为SOP估计提供了重要的参数和结构信息.从电池内部机理出发,总结用于表征电化学反应过程的等效元件及方程所构成的等效电路模型,并推导其电压仿真表达式.针对模型参数边界不准确而陷入局部最优和计算效率低的问题,提出基于电化学机理的参数边界确定方法.以DST工况为参数辨识数据集获取八种参数化模型,从模型精度和计算效率来验证参数化模型在FUDS工况下的鲁棒性和时效性.针对非线性模型无法获取峰
多孔含油保持架凭借其内部微孔隙结构存储和释放润滑介质实现自润滑效应,对保持架自身微米、亚微米级孔隙结构的几何建模是其多力场作用过程及自润滑机理分析的前提.针对现有多孔材料建模方法孔隙率大、局部失真等问题,基于冷压烧结工艺的成型原理,提出一种面向多孔保持架二维及三维结构的数字化快速建模方法.基于随机种子方法确定颗粒中心位置及颗粒几何尺寸,结合堆叠原理模拟颗粒在烧结过程中随机堆叠挤压过程,采用伪随机数发生器确保多次堆叠过程的颗粒中心及尺寸的随机性.在此基础之上,借助Rhino软件完成三维建模并与真实多孔含油保
紧耦合式物理人机系统用于人体运动功能增强与重建,已广泛应用于助老助残、康复医疗和国防军事等领域.重点对紧耦合式物理人机系统的交互研究展开综述.通过功能划分,将系统分为功能替代型、功能康复型和功能增强型三个方面,并且详细介绍了每类系统的研究情况.接着从植入式传感和外置式传感两个方面阐述了人机交互接口的现状.然后分析了紧耦合式物理人机系统交互的意图识别算法.最后对未来发展进行展望和总结.
半生物昆虫机器人因其隐蔽性高、续航时间长等优势在未来军事作战及抢险救灾中具有重要应用价值.然而,目前蜜蜂等昆虫飞行行为的神经调控尚不清晰,且缺乏人工干预控制昆虫稳定和精准飞行的有效方法.在探索视觉引导下的蜜蜂飞行行为神经调控机制的基础上,采用可编程微型控制芯片,配合无线电接收模块,提出了兼顾无线通信距离与接近蜜蜂载荷的微控制背包设计,开发了嵌入式微型智能控制芯片,并以腹部背侧为昆机结合位点,验证了背包对蜜蜂机器人的飞控效果.微控制背包的开发为蜜蜂机器人的飞控研究提供了硬件基础,同时也为生物控制背包的升级与
开展了基于有限元分析软件ABAQUS的钢丝网套补偿器在随机振动工况和正弦振动工况下的疲劳分析.首先采用梁单元建立钢丝网套等效模型,针对不同载荷工况构建不同的钢丝网套与波纹管间的相互作用关系,从而建立能够考虑预载影响的钢丝网套补偿器随机振动、正弦振动分析模型,并开展支反力试验和模态测试对模型进行验证.基于该模型,结合Dirlik方法及基于Miner线性累积损伤理论推导的疲劳寿命计算公式.分析了不同方向随机振动、正弦振动激励作用下的钢丝网套补偿器疲劳损伤情况.结果 显示,在随机振动工况和正弦振动工况下,钢丝网
混合储能系统具有高功率密度和高能量密度的性能优势,已经被广泛应用于电动汽车.以电动汽车的电池-超级电容混合储能系统为研究对象,针对传统控制方法中快速动态响应和计算负荷的矛盾,提出一种基于事件触发无差拍控制的方法.该控制方法继承了无差拍控制方法响应速度快、过冲量小的优点,可以在一个控制周期内计算获得最优控制信号,从而充分利用混合储能系统应对复杂工况,以达到稳定母线电压的目的 ;同时,通过引入事件触发控制策略,根据系统状态消除冗余计算,可以在保持控制性能的前提下有效降低计算负荷.基于Matlab/Simuli
先进材料的多维多尺度高通量表征可显著提高新材料研发效率,加快新材料应用进程,为材料及结构的可靠性服役和全寿命管理提供科学依据.介绍材料多维多尺度高通量表征技术的背景与内涵,然后对高通量样品制备与表征、多维多尺度关联成像、高通量原位表征等技术的发展进行了系统介绍,讨论多维多尺度高通量表征技术的前沿应用和技术局限性,最后对其未来发展趋势及面临的挑战进行了解析,指出这些技术挑战直接关系到高通量表征技术在先进材料及结构服役行为研究中的应用,展望多维多尺度高通量表征的若干发展方向,从而为建立材料微结构和服役性能的映
低频振动在环境中广泛存在,针对目前低频振动能量收集效率低的问题,提出将外界低频振动转化成摩擦系统的自激振动,实现低频振动到高频振动的升频转换,以达到提高低频能量收集效率的目的 .为此,首先建立了集总参数模型,从理论上阐明低频振动能量收集方法的可行性,并分析模拟了该模型压电电压与功率的输出特性;其次分别设计了往复摩擦自激振动能量收集试验和压电悬臂梁碰撞能量收集试验,对比分析将低频振动转化为摩擦振动能否提高压电输出功率.试验与仿真结果表明,利用摩擦自激振动能够显著提升振动频率.摩擦自激振动电压幅值随着激励频率
相较于常规单轴力学试验,多轴试验可在复杂应力状态下取得材料更为全面的力学性能或对结构件寿命与失效机理进行更准确的评估.随着控制技术与测量技术的进步,多轴测试技术得以快速发展.近30年来,国内外学者通过设计各类多轴试验对材料的疲劳、断裂、冲压成型性能、各向异性行为、微观变形机制等进行大量研究,多轴试验日益成为交叉各学科的重要测试手段.多轴试验中材料的应力状态较为复杂且易产生应力集中,有限元分析是取得其应力应变分布、优化试样或结构件形式的有效方法.按试样与加载形式的不同,分别对拉扭多轴试验、面内双轴试验、拉/
随着新能源汽车保有量的增加,新能源汽车安全问题日益突出,严重威胁着驾乘人员的生命财产安全,制约了新能源汽车产业发展.动力电池问题是新能源汽车着火事故发生的主要原因(占着火事故60％以上),发展先进的动力电池系统故障诊断技术已成为新能源汽车安全防护领域的热点.为填补该领域最新中文综述的空白,基于动力电池系统故障发生位置的差异,将故障分类为内部故障和外部故障,描述过充电、过放电、外部短路、内部短路、过热、热失控、传感器故障、连接件故障、冷却系统故障的失效机理.从内部故障和外部故障两个角度出发,总结锂离子动力电