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[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
李建 王生海 刘将 高钰富 韩广冬 孙玉清
由于船体表面形状不规则及海浪激励引起船舶运动,因此船舶清洗作业成为难点。为实现船舶高效、自动化清洗作业,该文提出一种变结构空间绳驱动清洗机器人。首先,采用Newton-Euler法建立包含船舶运动及多种外部扰动的动力学模型。通过流体仿真试验验证了水射流可喷射至作业面,并得到水枪反作用力。其次,考虑到海风对清洗作业的影响,采用风压投影法计算得到风扰力,并将风扰力与水枪反作用力共同作为扰动输入。再次,在动力学模型的基础上,为实现动基座激励下的高精度轨迹跟踪控制,提出了一种模糊自适应比例积分(proportional-integral, PI)滑模控制器(fuzzy adaptive PI sliding mode controller, FAPI-SMC)。最后,采用Lyapunov理论证明了控制系统稳定,并通过仿真试验验证了FAPI-SMC有效。结果表明:在不同形式的波浪激励和作业场景下, FAPI-SMC的位置稳态误差为±0.02 m,角度稳态误差为±0.02°。与传统的比例积分微分(proportional-integral-derivative, PID)控制器相比, FAPI-SMC的最大误差减少6%,响应速度提升57%,稳态性能提升3%。该研究成果可为绳驱动机构的实船应用提供理论依据。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
殷家宁 姜鹏 陈明 姚蕊
500m口径球面射电望远镜(FAST)采用索驱动并联机器人与Stewart平台组合实现馈源在百米工作空间内的毫米高定位精度。该文提出了该类刚柔结合机构的动力学建模方法,分别对绳索和Stewart平台进行精确建模,通过两级机构模型的联立对中间结构的Newton-Euler方程迭代来求解系统的振动,探讨系统耦合振动的本质,从原理上说明了Stewart平台补偿误差对系统造成的具体影响并以数值形式表达。研究结果为FAST提高观测精度提供了必要条件,也为这类刚柔结合机构的控制算法提供了重要理论基础。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
赵雅聪 王启明
500 m口径球面射电望远镜(five-hundred-meter aperture spherical radio telescope,FAST)中馈源支撑系统是一个巨型的索牵引并联机器人,钢索牵引动平台在数百米空间内运动,包含变长度柔性索的运动和动平台的刚体运动。该文以索牵引并联机器人为研究对象,首先,采用绝对节点坐标法建立变长度钢索单元模型,并以此为基础利用虚功原理建立变长度索单元的动力学方程组;其次,对刚性动平台进行动力学分析,利用钢索与动平台间的约束得到六索牵引并联机器人整体的动力学方程组,其中包含柔性索和动平台的自由度;最后,使用MATLAB对建立的动力学模型进行了数值计算及仿真,将所得的仿真数据与对应的FAST实际运行数据进行对比,验证了该模型的可行性。
[期刊] 山西财经大学学报
[作者]
杜银伟 王小山
结合企业的实际,建立了企业员工管理的线性模型,根据这一模型,在鲁棒稳定性能分析的基础上,得出了人力资源控制的最优保性能控制律,并且提出了实施建议。
[期刊] 改革与战略
[作者]
赵禹骅 赵禹鹏
首先对供应系统鲁棒性进行分析,着眼于变动管理,从决策支持的角度,讨论供应系统的成本优化与鲁棒性构造之关系,探讨将鲁棒性技术运用于供应优化的问题,即讨论供应系统决策圈构造的有效边界方法,以期能够提高供应管理的风险防范水平,更有利于资源的节约,更有利于社会生产的发展。
关键词：
成本 鲁棒性 决策支持 角色
[期刊] 情报理论与实践
[作者]
范建红 陈怀超 陈安
当前，母子公司知识转移成为学者和业界人士关注的热点，而从控制视角展开的研究还存在一些不足。鉴于此，落脚于母公司向子公司的知识转移，在将控制机制分成正式控制和非正式控制，并分别选择股权控制和契约控制以及信任控制和文化控制的基础上，文章采用系统动力学的方法，考察了控制机制对母子公司知识转移的影响。依据所构建的系统动力学模型，运用Ｖｅｎｓｉｍ ＰＬｅ软件进行了仿真和灵敏度分析。研究结果表明，正式控制和非正式控制均有利于母公司向子公司的知识转移，且二者存在互补效应。研究结果可以为企业选择合适的控制机制，促进母公司向子公司的知识转移提供建议。
关键词：
控制机制 知识转移 系统动力学
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
王斌 张继文 吴丹
在航空飞机数字化装配过程中,需要对装配环境中的运动调姿机构的运动能力和靶标测量机构的测量能力进行仿真,以确保调姿机构实现给定运动空间的灵活调姿及测量机构实现对目标测量点的无遮挡、高精度测量,从而测控结合完成装配。而航空领域常用的仿真平台如DELMIA、 CATIA和SA等,目前无法实现结合设备位置规划、运动控制评估和测量场分析的综合仿真。为了在同一体系下实现航空装配数字化测控系统的综合仿真,该文提出一种基于机器人建模的航空装配测控仿真分析方法。将数字化装配环境中的零部件及工装、调姿机构、测量机构、环境干扰物体等关键要素在机器人仿真平台中分别建模为不同的机器人,进而按照装配需求编写控制程序,使系统按照需求控制各个机器人联合运动执行仿真分析,以完成测控算法验证,并可进一步设置动态优化问题对测调参数、测量设备站位等现有仿真平台难仿信息进行优化。以高遮挡环境下的多个激光跟踪仪对大量测量点的联合测量可达性仿真分析和多激光跟踪仪站位仿真规划为例,阐述了测量机构的机器人建模方法、仿真系统的搭建方法、仿真激光测量系统的原理和站位规划的实施方式,验证了所提方法的可行性。该方法简单、高效,当环境改变时可快速重规划。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
李腾 冯珊 宋君 刘金芳
在电商"货到人"拣选系统中,如何调度系统中的机器人并对任务进行合理地分配决定着整个系统的运行效率与成本。分析"货到人"拣选系统作业流程,建立机器人数量配置、机器人调度与机器人任务分配的双层规划模型。上层模型以批量订单完成总成本最小为目标函数,以机器人调度为决策变量,构建整数规划模型;下层模型以机器人完成所有任务的平均空闲率最小为目标函数,以任务分配为决策变量,考虑机器人在完成任务过程中由于调度、避障、路径规划等导致的行走距离不确定因素,构建鲁棒优化模型。上层的调度结果制约了下层的最小平均空闲率,下层的任务分配结果影响上层的最小成本,上下层结果共同决定机器人配置决策。利用遗传算法求解模型,通过实例仿真验证了模型的有效性。
[期刊] 林业科学
[作者]
刘存根 周玉成 刘晓平 张连滨 刘传泽
【目的】提出一种CT扫描攀爬机器人水平伸缩关节夹持力模糊PID控制算法,以实现其夹持力的精确控制,增强对古建筑立木柱的安全保护。【方法】首先,使用巴特沃斯二阶低通滤波器对压力传感器输出值进行滤波,减弱噪声等干扰信号对测量值的影响;然后,以力误差和力误差变化率为系统输入,选择三角函数为隶属度函数进行模糊化处理,根据PID整理规则分别建立PID参数的模糊推理规则,利用系数加权平均法对系统输出进行反模糊化处理;最后,对比分析模糊PID控制算法和耦合PD控制算法的力控制效果。【结果】接触过程中,压力传感器信号经滤波处理后,波动明显减小。夹紧过程中,相比耦合PD控制算法,模糊PID控制算法的夹持力控制精度最大可提高51.8%,相对关节力误差最高可提高99.8%,力调节时间也不同程度优化,且模糊PID控制算法还可消除夹持力调节过程中的超调现象。【结论】巴特沃斯二阶低通滤波可有效滤除压力传感器输出值中噪声等信号的干扰,提高接触检测的可靠性;相比耦合PD控制算法,模糊PID控制算法具有更好的夹持力控制效果,不仅可以提高CT扫描攀爬机器人工作的可靠性,而且能够进一步保证古建筑木立柱的安全。
关键词：
攀爬机器人 木立柱 模糊PID 力控制
[期刊] 情报理论与实践
[作者]
张进澳 卢新元 孙冰悦 王一洲
[目的/意义]随着生成式人工智能加速知识组织与服务变革演化，人智协同知识创新逐渐成为推动知识生成式“涌现”的重要引擎。因此，识别人智协同知识创新机制的核心要素，挖掘其影响关系与作用规律，对进一步提高人智协同知识创新水平具有重要意义。[方法/过程]基于“计算机作为社会行动者”范式，构建了人智协同知识创新的研究框架，并尝试根据模拟实验的知识流动规律设置相关变量参数，对人智协同知识创新机制进行仿真分析。[结果/结论]研究发现，人智协同知识创新系统包括“人类智能”“生成式人工智能”和“任务环境”三个子系统。其中，知识外部化水平和知识解释化水平是通过促进知识转化进一步驱动人智协同知识创新的重要手段，人智信任可以通过调节人智协同水平提高知识创新量，此外，知识创新阈值对人智协同知识创新也具有一定约束作用。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
王煜天 张瑞杰 吴军 汪劲松
面向汽车修理厂的汽车补漆应用需求,该文提出一种由3自由度并联机构、旋转关节和移动小车组成的喷涂机器人.基于运动学模型,利用虚功原理推导了3自由度并联机构的动力学模型.考虑动力学模型中重力项影响,构造面向动力学性能波动评价应用的波动衡量惯性矩阵,提出动力学性能波动评价的全域指标,并通过不同几何参数和惯性参数下机器人驱动力矩变化来验证评价指标的有效性.动力学性能波动指标可以直观地反映机器人在工作空间中动力学波动情况,可以应用于机器人优化设计与控制.
[期刊] 工业工程
[作者]
屈挺 陈艳 王宗忠 陈新度 戴青云 黄国全
动态因素影响生产系统的运作表现,而相应的流程再造和信息共享机制使得充满动态性的生产系统达到统计学意义上的运作最优化。随着系统动力学广泛应用于系统结构和参数的控制与仿真,物联网技术为广泛、实时、精确采集生产系统的动态性提供了使能手段,使得系统动力学可以在实时信息环境下对生产系统的运作表现进行全面、敏捷、精确的仿真和分析,使得制造物联网系统的运作达到最优。本文采用系统动力学构建仿真模型,对比分析物联网技术应用前后的生产系统运作差异,并通过投资回报率分析不同方案的经济可行性,为企业决策提供参考依据。
关键词：
生产系统 物联网 系统动力学
[期刊] 物流技术
[作者]
王大海
1引言在企业整个产品的生产制造过程中,生产物流发挥着重要的作用。生产物流涉及从原材料、燃料和外购零部件等投入生产系统后,在不同生产单位或者不同节点之间,按照一定的生产工艺过程所进行的加工、储存、搬运等一系列作业流程,最终产出成品并将成品入库的整个生产作业过程。在生产物流流程的包装、码垛、存储和运输等环节中,码垛操作是一项发生频率较高的活动,按照现代物流的要求,码垛应依据单元化的要求,对物料或者成品箱按照特定的模式堆码成垛,实现物料或成品箱在存储、搬运以及运输等环节中的单元化状态。码垛效果的好坏直接影响
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘凉 宋会 杨秀萍 赵新华 武刚 张涛
机器人的构型优化设计与运动控制是提高制造业生产效率和水平的核心技术。文章设计了一种开放性同型异构机器人运动控制实验教学平台，提供了不同类型的静平台基座、关节构件、偏置构件和末端执行器，以及可回读位置的舵机、外部传感器和基于STM32构建的运动控制器。根据自由度数要求，学生可利用该平台自主设计并实现类型相同、结构互异的机器人本体模型，采用三维软件和MATLAB对运动学模型、工作空间进行仿真并验证其可行性，设计机器人运动轨迹插补算法，并实现规定场景运动控制。
[期刊] 经济与管理研究
[作者]
倪静洁 郭檬楠
本文采用2012—2019年中国工业机器人应用数据和制造业上市公司微观数据，借助巴蒂克工具变量思想，实证分析工业机器人应用对企业内部控制质量的影响。结果显示：工业机器人应用有助于提升企业内部控制质量；高素质员工雇佣规模、企业信息透明度和管理层代理成本在工业机器人应用提升企业内部控制质量的过程中发挥着多重中介效应；相对于国有企业，工业机器人应用对非国有企业内部控制质量的提升作用更明显，且地区市场化水平与工业机器人应用在提升企业内部控制质量方面具有替代效应。
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