一、双电机单元光纤定位机构检测方法研究（论文文献综述）
苏皓[1]（2021）在《基于法布里-珀罗干涉的电机转速与振动测量研究》文中提出随着汽车、机器人、机械加工等各种工业应用的发展,对电机的需求越来越大,电机试验测量逐渐受到各个企业的重视,电机试验或者检测这一环节,无论是在新电机的研制中,还是对电机的批量生产及修理中,都显得极为重要。本论文研究目的是探索双电机速度同时检测以及电机振动、速度参数同时检测的新方法,以解决目前传统方法不可以利用单光源同时测量多电机转速以及电机振动、速度参数同时测量等问题,提出基于法布里-珀罗干涉原理的全光纤测量结构,完成对双电机速度或速度、振动的同时测量。全光纤结构具有抗电磁干扰性强、光路复用并且光路简单等优点,应用到电机测量可以更好地应对恶劣环境,可以拓展为新型的电机测速、测振仪。主要研究内容包括以下:首先,研究电机振动检测的发展趋势,对常见电机的检测方式进行分析比较,着重介绍国内外非接触的全光纤光学测量方法,充分证明基于法布里-珀罗干涉的全光纤测量结构的优势。其次,对法布里-珀罗干涉的理论进行分析,确定该干涉理论可应用到电机速度、振动测量中,通过推导处理速度信号的自相关算法和处理振动信号的多重希尔伯特变换方法的理论公式,为基于法布里-珀罗干涉的电机速度、振动测量提供基本理论支撑,同时,对常见的电机速度测量方式、电机振动测量方式进行分析比较。然后,基于对上述方法的分析,针对双转子航空发动机振动故障模拟试验台、双电机无级调速耦合传动试验台以及火电厂输煤系统等多电机应用系统,提出基于法布里-珀罗干涉的双电机转速测量。该测量方法利用一个分布式反馈激光器,该激光光源经过单模光纤耦合器,再分别经过环形器,两束光直接分别打在电机的转轴表面上,当电机转轴运动一个周期时,对散斑信号进行自相关运算,分别得到两个电机的运行速度。解决了多电机速度同时测量时需要多个光源的问题,实现了单光源对多电机速度的同时测量。最后,针对电机振动检测,电机的速度必须达到相应额定值的要求,提出基于法布里-珀罗干涉的全光纤电机的振动、速度同时测量,先建立理论模型对实验进行初步预估,接着进行模拟实验,最终进行测量实验验证该方法的可行性。该测量方法的光源经过单模光纤耦合器,光源分为两束光,一束光垂直照射在电机的转轴表面,另一束光直接照射在振动电机轴承座表面,将混合信号进行分解处理,分解的速度信号通过自相关算法处理得到物体的速度信息,振动信号经过多重希尔伯特变换算法处理,重构振动位移。解决了在检测电机振动时,再单独使用仪器测量电机转速的问题,实现了对电机转速、振动的同时测量。
王雪松[2]（2020）在《电牵引采煤机分布式控制系统的研究与开发》文中指出随着煤炭智能开采从概念逐步且越来越富有内涵地走向工程实践,作为其中最为关键的开采装备——采煤机也必须具备相应的智能化功能。本文立足于作者的工作岗位,结合太重煤机有限公司（以下简称太矿）智能开采装备研发规划,对电牵引采煤机新一代分布式控制系统进行了深入系统的研究和实用产品的开发。首先,根据煤炭智能开采对采煤机的智能化要求,结合太矿采煤机及其控制系统的发展历史、现有水平,以及应对未来智能开采时代的煤机发展战略,对标国际先进水平,制定了新一代电牵引采煤机分布式控制系统的整体架构和功能模块构成:采用32位主、从控制器（主控制器型号DX-M3530,从控制器型号DX-M302）、CAN总线通讯方式的分布式控制模式;将整个控制系统按照功能划分为主控制单元、高压测控单元、本安测控单元、无线4G信号转换模块、本安信号采集模块、传感器单元等,并进行了主控制器的开发及检测检验。第二,研发了分布式电控系统中主要监控模块,用于监测8路PT100温度信号、三轴倾角、环境温湿度等。从该分布式模块的功能需求入手,分析并设计了该模块的硬件电路,具体包括:输入、输出量接口模块、电源模块、MCU控制部分、PT100检测部分、CAN通信部分、环境温湿度检测、倾角检测等,并进行了可靠性测试设计。第三,研究了采煤机状态监测与故障诊断系统并加以实现。状态监测除了常规的电机温度、电流、牵引速度、角度等检测量以外,还通过安装旋转编码器、压力、温度、振动、电缆张力等传感器实现了太矿采煤机更加全面的工况监测,首次实现了太矿采煤机拖曳电缆的张力监测,增强了采煤机机载预警与故障提示功能,故障代码达到了81个;通过新研发的机载数据记录仪,可采集、存储采煤机的110种状态数据,数据记录可长达90天、约90亿条记录;井下实时监测的采煤机通讯状态、关键部位温度、压力及流量值、摇臂角度、煤机位置、记忆截割等数据,通过机载无线通信单元和防爆天线经矿井环网传输至太矿采煤机云端远程运维中心,为后期实现采煤机远程信息融合故障诊断和预测预警奠定了基础。第四,主持设计的基于分布式电控系统的采煤机智能化功能实现突破:首次实现了摇臂高度自动调节、牵引速度自动调节和基于TD-LTE制式的4G采煤机信息无线传输等功能,显着提升了采煤机的智能化水平。
陈观喜[3]（2020）在《光纤定位单元的无刷直流电机驱动系统设计》文中研究指明LAMOST（The Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope）是一架反射式施密特天文望远镜,其1.75米直径焦面板上布置的4000根光纤使其成为世界上光谱获取率最高的望远镜。LAMOST使用并行可控式光纤定位技术,每根光纤都安装在一个能对其精确定位的光纤定位单元。光纤定位单元使用双回转方式对光纤定位,主要包含双回转机械结构、电机和驱动板三个部分。为了进一步提高光谱获取率,研究人员设计了更小的光纤定位单元,直径仅10mm,但出于尺寸和效率达到考虑,10mm单元使用了无刷直流电机取代了以往光纤定位单元使用的步进电机。不同的电机和严苛的尺寸限制时10mm单元的驱动系统设计成为一个难题。无刷直流电机是一种借助驱动电路以软件控制电机换相,从而取消碳刷、滑环结构的直流同步电机。无刷直流电机和步进电机都是直流同步电机,二者具有相似的机械结构,但有着截然不同的特性。无刷直流电机具有启停性能好、效率高、发热少、运转平稳、噪音震动小等特点,但较少应用于位置控制;而步进电机可以进行一定精度的位置控制,但有着噪音震动大、发热严重、效率低、难以达到较高转速、易丢步等缺陷。无刷直流电机虽然本身并非设计用于位置控制,但本身与步进电机相似的机械结构辅以细分控制、转子位置检测等技术使其可以实现一定精度的位置控制。本课题设计了适用于10mm单元的无刷直流电机驱动板硬件,其宽度仅8mm。课题还将细分、位置检测等技术应用到电机的控制过程中,为驱动板设计了软件控制系统,最终实现了无刷直流电机的无传感器位置控制。
张通[4]（2019）在《一种双电机驱动控制器设计与实现》文中认为随着航天工业的发展,天线跟踪系统中的天线转台应用越来越广泛。单电机驱动的天线转台已经不能满足高精度和大功率的控制需求,用多电机共同驱动天线转台的控制系统成为了新的发展趋势。针对航天领域中天线转台跟踪系统一体化、高精度和低能耗等控制需求,设计并开发了一种双电机同步驱动控制器。首先,根据天线跟踪系统中天线转台的功能特点,对系统需求和技术指标进行了详细分析。完成了基于SOC框架的双电机同步驱动控制器总体方案设计,将系统划分为了控制单元、驱动单元、检测单元和保护单元,并通过理论计算完成了核心部件的选型。其次,根据直流无刷电机数学模型和机械传动系统数学模型,建立了无齿隙的双电机同步驱动系统数学模型。然后,考虑齿隙非线性对系统的影响,建立了包含齿隙死区模型的双电机驱动系统数学模型,并设计了一种改进型电消隙控制策略。针对双电机同步控制问题,设计了一种改进型积分滑模同步控制器,并应用Lyapunov稳定性理论证明了系统的稳定性。完成了仿真实验,验证了所设计的改进型电消隙控制与改进型同步控制算法的有效性。然后,利用模块化设计思想进行了双电机驱动控制器的软硬件设计。硬件电路设计分为控制单元硬件电路、驱动单元硬件电路、检测单元硬件电路和隔离单元硬件电路等设计,并完成了PCB制作。完成了系统软件总体架构设计,在此基础上分别完成了ARM软件设计、FPGA软件设计和上位机软件设计。最后,完成了双电机驱动控制器各功能模块电路的调试以及系统联调。完成了系统转速跟踪响应实验和抗干扰实验,实验结果表明所设计的双电机同步驱动控制器具有响应速度快和鲁棒性强的优点。
王兆国[5]（2019）在《双直驱伺服系统低速进给特性研究》文中研究说明传统的滚珠丝杠副低速运行时,由于摩擦的非线性会导致非线性蠕动爬行现象,难以实现精准的微量位移进给控制。在精密加工中,为了达到运动行程大、控制精度高的进给运动,目前多采用宏微复合驱动形式,即通过宏驱动机构完成大行程运动,通过微驱动在较小的行程内实现精度高的微量运动,但这种驱动存在非线性、刚度小、迟滞等缺陷。因此,本文基于双驱差动复合原理,利用空心轴直驱电机和螺母驱动型滚珠丝杠副,提出了一种双直驱微量进给伺服系统。本文对提出的双直驱微量进给伺服系统进行研究,围绕空心轴直驱电机的设计和优化,双直驱系统的刚度配置、动态特性、摩擦非线性、低速下临界爬行速度特性和低速下速度波动特性等进行研究。本文的主要内容包括:（1）基于磁路等效的方法初步设计了空心轴直驱电机。根据双直驱伺服系统对螺母驱动电机的设计要求,依据电机磁路法初步设计计算出了空心轴电机的基本参数,根据磁路法设计的基本参数,利用Maxwell软件仿真了空心轴直驱电机的空载特性和负载特性。（2）用多目标遗传算法对初步设计的空心轴直驱电机进行了参数寻优。针对初步设计的空心轴直驱电机齿槽转矩大、效率低、额定负载下转矩波动大,不满足设计要求的问题,确定影响空心轴直驱电机性能的设计变量及取值范围,以减小齿槽转矩、提升电机效率、减少磁钢用量为优化目标,建立多目标优化模型,采用优化拉丁超立方采样设计实验样本,用有限元法计算采样结果,依据采样结果建立Kring近似模型,在建立的近似模型的基础上采用NSGA Ⅱ多目标遗传算法对空心轴直驱电机进行优化,降低了转矩波动,提高了空心轴直驱电机性能。（3）优化了双直驱机械系统结合部的动刚度。通过用弹簧阻尼单元模拟系统的结合部对双直驱机械系统进行有限元建模;依据机械系统模态柔度的设计思想确定双直驱伺服系统优化目标为薄弱模态的模态柔度最小,基于弹性能分布率理论确定双直驱伺服系统的优化变量为系统中弹性能的分布率高的结合部刚度值,建立了多目标优化模型;基于正交试验和相似优先比理论确定了弹性能分布率较高的结合部刚度值对进给系统动态性能影响的主次顺序,并得到了其最优组合。（4）基于LuGre摩擦模型研究了双直驱系统低速下爬行速度的临界值。对双直驱伺服系统进行了动力学建模并设计了全闭环控制方案;,研究了系统工作台在低速工作时,采用双直驱差速驱动与传统的单丝杠驱动相比的临界爬行速度,在相同的控制参数下,与常规丝杠单驱动相比采用差速双驱动时,工作台的低速进给性能更好。（5）研究了双直驱伺服系统速度波动特性。分析了低速下影响电机转矩波动的主要因素,推导了双直驱伺服系统误差传递函数的幅频特性,分析了不同速度下转矩谐波对速度波动的影响规律,结合误差传递函数的幅频特性曲线和机械系统模态,确定了双直驱系统工作台低速下使用双驱动时两电机合理工作区间。最后仿真与实验对比分析了两种不同驱动下工作台在低速时的速度波动和位移跟踪误差波动情况,同时,与传统的丝杠单驱动相比,采用双驱动时在某些特定速度点可以有效避免电机谐波引起的系统共振,减小工作台的速度波动和位移跟踪误差波动,能获得更加平稳的低速性能。
王霄[6]（2019）在《堆垛机双电机同步控制方法的研究》文中研究表明自动化立体仓储系统,是集成机械、电气、信息化技术的综合系统。用于实现物料的自动排序、分类、存取等功能;目前在国内和国际的物流领域得到了广泛的应用。近年来,随着电商业、物流快递业的快速发展,对自动化立体仓储系统的运行效率,信息准确性等也越来越高。堆垛机作为自动化立体仓储系统中的核心设备,其运行效率决定着整个仓储中心运行效率;目前新设计的堆垛机都要求速度要快,效率要高,安全性要高,这就促使堆垛机技术进行进一步的升级和优化。在所有堆垛机的参数中,堆垛机的承重和速度是尤为关键的两个参数,传统的设计方式是堆垛机水平运行采用一个传动电机,但在堆垛机运行速度快,负载重量大的情况下,电机的功率会加大,电机功率加大后,堆垛机整体的尺寸加大,又会影响仓储系统的占地面积。为此,本文提出了,采用多电机进行同步驱动的方法,由于堆垛机是一个整体的机械结构,属于刚性负载,在采用多电机驱动时,必须考虑其结构受力情况,本文提出了采用双电机同步驱动时,在保证速度同步的情况下,进行力矩均衡的控制策略。论文主要完成了双电机驱动系统的结构分析,双电机驱动系统的数学模型的建立,在此基础上建立了双电机驱动系统的仿真模型,通过仿真验证,该方案可行。论文中最后进行了实际系统的设计,经过实际项目的调试,同步响应时间80毫秒,同步误差率小于千分之2,达到了预期的效果。
左厅[7]（2019）在《双驱二维工作台的误差分析与补偿实验》文中进行了进一步梳理进给系统是数控机床及工业机器人等机械数控装备的核心部分之一,其性能直接决定了装备的机械性能及精度等级。为了提高数控装备的精度和动态性能,越来越多的双电机驱动进给工作台应用到了精度与动态性能要求高的进给系统中。但由于双电机驱动进给工作台存在制造误差、装配误差以及使用过程中的变形等因素,依然会产生几何误差,进而影响进给系统的定位精度。因此,本文以双驱二维工作台为研究对象,对其几何误差建模、误差检测及辨识、误差补偿实验开展了理论和实验研究。主要研究内容和创新点如下:（1）阐述了双驱二维工作台的原理及其结构,并针对双电机驱动的特性,对双驱二维工作台进行误差分析,利用多体系统理论和齐次坐标变换法,建立了双驱二维工作台的几何误差模型,分析了几何误差对双驱二维工作台定位精度的影响。（2）设计双驱二维工作台几何误差的检测方案,采用激光干涉仪为检测工具,对双驱二维工作台的几何误差进行检测实验,根据刚体空间六点定位法则,辨识其中的偏摆误差。并采用最小二乘法对检测结果进行处理,为误差补偿提供基础。（3）分析了双电机控制技术及误差补偿方式,提出了一种适用于双驱二维工作台的虚拟轴-电子凸轮误差补偿策略,基于双驱二维工作台的特性及其数控系统,结合虚拟轴控制策略以及电子凸轮电机控制技术,针对进给方向上的定位误差,设计了虚拟轴-电子凸轮误差补偿算法。（4）设计搭建了双驱二维工作台误差检测及误差补偿实验系统,开发了基于倍福运动控制系统的误差补偿软件,进行了双驱二维工作台误差补偿实验,检测了误差补偿前后双驱二维工作台的定位误差,并分析误差补偿的结果。
李茜元[8]（2018）在《模块化惯性储能脉冲电源控制技术研究》文中认为以补偿脉冲发电机（Compensated Pulsed Alternator,简称Compulsator,或CPA）为核心部件的惯性储能脉冲电源具有较高的能量密度和功率密度,是可移动电磁发射平台的理想脉冲电源之一。随着电磁发射系统对脉冲电源功率等级要求的提高,若仍采用单台惯性储能脉冲电源为其供能,将导致CPA体积巨大、加工困难、可靠性低、控制灵活性差,且对脉冲器件参数的要求也较为苛刻。模块化惯性储能脉冲电源（Modular Inertial Energy Storage Pulsed Power Supply,简称MIESPPS）由多台惯性储能脉冲电源单体组成,将每台单体视为一个模块,各模块协同工作以满足负载对脉冲电压和电流的需求,可以有效解决上述问题。MIESPPS的配置和控制更为灵活,其控制方法直接决定系统的整体性能,因此,本文对MIESPPS的自励拓扑、励磁控制方法、放电策略以及控制系统硬件架构及其实现方法等问题进行研究。MIESPPS以电源单体的物理参数和功率拓扑为基础,空芯CPA采用自励方式建立目标励磁磁场,自励拓扑直接影响其自励时间、自励效率和成功自励条件,同时,不同自励拓扑对可控器件数目要求的不同也会导致相应控制系统的复杂程度不同,因此,本文对MIESPPS的高性能自励拓扑进行研究。为了对不同自励拓扑的性能进行定量的描述和分析,建立了空芯直轴补偿两相CPA的数学模型,给出了其绕组分相方法,并结合CPA的物理尺寸分析了不同电枢绕组排布方式对CPA物理参数的影响。在对MIESPPS电源单体及双电机模块自励拓扑的研究基础上,提出了一种MIESPPS高性能自励拓扑,减少了脉冲晶闸管组件及其触发单元的数目,增强了控制系统的可靠性,缩短了CPA的自励时间,提高了CPA的自励效率,降低了CPA对成功自励转速的要求。MIESPPS的励磁控制包括自励控制和励磁能量回收控制,自励控制是为了建立脉冲电源放电所需的励磁磁场,励磁能量回收控制是为了在放电结束后将励磁能量以转子动能的形式进行回收,因此,本文对MIESPPS的励磁控制方法进行研究。MIESPPS的成功自励是系统实现预期放电功能的前提和保障,本文采用以转子位置信息作为施加功率器件触发信号依据的控制方法,并将其与采用电压和转速信息作为触发信号施加依据的控制方法进行了对比。提出了一种MIESPPS励磁能量回收控制方法,在放电结束后,将励磁绕组储存的磁场能转换为转子的动能,降低了CPA励磁绕组的生热,提高了系统的能量利用率和连续发射能力。MIESPPS可以对不同模块的相位及输出电压进行灵活配置,为电磁发射系统的整体优化设计提供了更多的可能,因此,本文对MIESPPS的放电策略进行研究。建立了采用不同放电策略电磁轨道发射系统的数学模型及仿真模型,对MIESPPS放电策略中脉冲电源的放电拓扑、触发方式、初始相位、放电时序等问题进行了研究,提出了用于电磁轨道发射系统的MIESPPS分布式放电策略,相比于集中式放电策略,该策略充分利用了MIESPPS配置灵活的特点,在保证发射物所获动能不变的前提下,减小了放电过程中CPA受到的转矩冲击,提高了系统的发射性能和发射效率。MIESPPS功率电路中的脉冲组件数目较多,其控制系统的结构和功能也较为复杂,对脉冲器件触发信号的同步性要求很高,因此,本文对MIESPPS的控制系统进行实验研究。为了使器件安全工作并简化现场接线,将具有特定功能的器件组装成脉冲功率组件,通过改变组件连接方式选择励磁拓扑形式。提出了基于转子位置信息的MIESPPS控制系统的硬件架构和基于奇延拓的组件电流谐波分析方法,简化了控制系统的结构,提高了触发信号的同步性,需同时导通器件的触发信号间延时可在纳秒级别进行调节,组件电流的谐波分析结果可以为CPA电磁屏蔽的设计与诊断系统调理电路的设计提供依据。
赵靖超[9]（2018）在《煤矿防爆救援机器人设计及动力学研究》文中研究指明我国是一个世界产煤大国,但也是一个矿难事故多发的国家。煤矿事故现场情况未知,救援人员贸然进入会对其生命安全构成威胁。在此危险情况下,具备煤矿防爆能力的救援机器人可以代替或部分代替救援人员及时、快速深入矿难灾区进行环境探测来辅助救援工作,实时监测井下各种有害气体的浓度、环境温度、建筑物破坏等情况。通过现场气体环境数据、声音、图像回传,真实反映井下事故现场的情况,为救援指挥中心提供科学依据来制订救援方案,提高救援反应速度与效率,以及最大限度地减少救援人员伤亡。救援过程中机器人是工作在非常危险的爆炸环境中,而机器人的防爆设计一直以来都是设计难题,虽然煤矿救援机器人自上世纪80年代末就开始研究,但截至目前,国内仍没有严格防爆的、通过煤安认证的煤矿防爆救援机器人。本文研究设计并研制完成煤矿防爆救援机器人,具有严格的防爆能力,并成为国内外首台安装防爆清障机械手、国内首批通过煤安认证了的煤矿防爆救援机器人。通过研究分析当前煤矿防爆救援机器人的结构特点与防爆能力,研究设计了模块化程度高的防爆救援机器人结构,并且该结构易于维修维护和后期结构优化研究。根据国家防爆标准,基于弹塑性力学理论研究设计并完成用于对机器人上电气元件和设备进行防爆防护的防爆电气箱和防爆电机箱,解决了采用以往设计方法导致防爆电气箱重量过重的问题,并通过国家检测中心的防爆认证。本文提出机械手多关节动力共用的设计新方法,能够仅使用两个电机驱动至少三个关节,实现电机与机械手本体分离来解决以往机械手防爆设计困难的难题,完成国内外首只严格防爆的防爆清障机械手,用于爆炸环境下辅助机器人持续执行救援任务。通过研究设计推杆正弦运动规律与等速运动规律复合型凸轮曲线,解决了推杆运动上升过程中因存在刚性冲击和柔性冲击位置点导致其卡死的问题。通过研究分析当前煤矿救援机器人和地面机器人的行走机构,研究设计了驱动轮高置的履带行走机构。基于地面计算力学建立履带与地面间的作用力计算模型,详细研究机器人在地面二维平面内的动力学特性,包括纵向牵引力、横向阻力和转向阻力矩。另外,融合行驶平顺性理论研究设计了斜式负重轮组件,缓冲机器人攀越障碍时障碍物对机器人的冲击,并在垂直于地面坐标方向上研究机器人行进过程中的稳定性,形成对机器人在空间三维方向上的全面的研究方法。通过建立缓冲负重轮组件的等效力学模型,解决了机器人履带结构在以往设计中缓冲单元的弹簧刚度和最优阻尼确定困难的难题。通过设计辅助机器人攀越障碍的前负重轮组件,将机器人攀越障碍物时受到的冲击力转换为攀爬障碍物的动力,提升了机器人的越障能力。对机器人应用能够灵活扩展的无线Wi-Fi与有线光纤相结合的通讯方式,和适用于煤矿井下灾后环境的半自主和手动遥控的机器人运动模式,并对机器人应用自主防撞、防倾覆保护和航迹推演功能。通过传感器系统探测机器人现场图像、声音和10种气体环境参数用于辅助救援人员救援,并通过研究设计可升降甲烷传感器与防爆中继通讯盒释放联动机构,减少电机使用数量,降低机器人负担。最后,安标中心对机器人进行性能测试,并通过了国家煤矿产品安全标志认证。另外,还对机器人在真实矿井巷道环境下进行了实验研究,并且在对煤矿灾后救援人员进行了培训和试用。
陶广宏[10]（2018）在《多单元串联式输电线巡检机器人结构设计及其越障特性研究》文中研究说明输电线巡检机器人能够代替巡检工人进行高强度、高危险的线路巡检作业,近些年成为研究热点。巡检机器人机械结构作为检测、电气设备的载体,其越障能力是机器人性能指标的基本要素之一。近年来国内外学者提出多种形式的机器人结构,多单元串联式机器人构型具有很好的重力平衡能力和适应转向障碍环境能力,但由于其相对复杂的结构一直未受到重视。针对500kV架空地线障碍环境,在分析线路典型障碍类型、尺寸及其组合方式和现有机器人机构特性的基础上,本文重点开展了机器人结构设计及其力学、能耗特性分析、机器人越障流程规划及其几何参数优化设计研究、机器人越障重力平衡问题研究、样机实验四方面工作,具体内容如下:（1）提出新型多单元串联式巡检机器人构型,单元基于平行四边形机构设计,采用对角驱动方式实现机器人俯仰运动,分别设计出电动推缸对角驱动和柔索对角驱动机器人结构。提出一种新型的单电机柔索对角驱动单元机构方案,满足机器人轻质、驱动电机少、可切换支撑端的运动需求,并给出支撑端切换方案,建立实验样机。对各驱动方案进行运动学、力学特性及实用性分析,结果表明电动推缸驱动方案控制方式简单,具有一定实用价值,但电动推缸质量大,现有电动推缸技术无法满足本文机构推程要求,单电机柔索对角驱动方案具有质量小、驱动电机少、控制方式相对简单的优点,实用性强。对比分析了本文提出的单电机柔索驱动单元机构与传统串联式机器人单元机构能耗特性,结果表明基于本文提出单元机构的串联式巡检机器人具有低能耗特性。（2）规划出基于单电机柔索对角驱动方案单元机构的机器人跨越不同障碍类型的越障流程。建立单元机构考虑柔索导轮尺寸的精确运动模型,基于越障流程、障碍参数和单电机柔索驱动结构数学模型进行机器人几何参数多目标优化设计。以适应输电线路俯仰角度、直接跨越防振锤、单元尺寸满足丝杠行程要求、跨越两种典型障碍组合为约束条件,以机器人铅垂方向尺寸最小、机构柔索悬垂量最小、长度最小、整体尺寸最小为优化目标,利用多目标优化求解工具,最后得出一组机器人几何参数。机器人越障手臂工作空间分析结果证明本文提出机器人结构具备跨越线路上典型障碍的能力,给出机器人跨越转向障碍组合的越障流程。（3）给出输电线巡检机器人重力平衡条件。给出三臂四单元巡检机器人构型重力平衡条件下转向越障算法流程,提出一种柱坐标变换方法减少机器人运动学逆解的未知变量,利用二分逼近算法搜寻越障重力平衡姿态,最后给出机器人各关节的角度变化曲线。给出相同障碍环境的五臂八单元构型重力平衡条件下转向越障方法。对比分析表明,三臂式结构具备重力平衡条件下转向越障能力,但中间手臂越障路径及机器人越障姿态受限。五臂式结构越障手臂可以在其工作空间内任意路径跨越障碍,具有更好的重力平衡能力。（4）建立机器人样机和实验线路环境,开展单元机构俯仰运动实验、支撑端切换实验和能耗实验,验证了新型驱动方案的可行性和机构模型及能耗特性分析的准确性。开展了机器人样机直线行进、跨越单个典型障碍、跨越组合障碍、跨越转向线路障碍实验,结果表明机器人样机能够实现各越障动作,满足越障需求。本文提出新型多单元串联巡检机器人结构,并进行了运动学分析、力学特性分析、重力平衡特性分析、越障机理分析和样机实验验证。结果表明,新型机器人结构满足机器人行进、越障、转向运动需求,具备在输电线路上巡检作业能力。
二、双电机单元光纤定位机构检测方法研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、双电机单元光纤定位机构检测方法研究（论文提纲范文）
（1）基于法布里-珀罗干涉的电机转速与振动测量研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 电机检测的研究情况 |
| 1.2.1 电机检测的发展趋势 |
| 1.2.2 电机检测技术手段 |
| 1.3 干涉型光纤传感器国内外研究现状 |
| 1.3.1 国内研究现状 |
| 1.3.2 国外研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第二章 基于法布里-珀罗干涉原理分析 |
| 2.1 法布里-珀罗干涉原理 |
| 2.2 FPI信号的仿真分析及实验验证 |
| 2.3 常见电机检测方法 |
| 2.3.1 电机速度检测方法 |
| 2.3.2 电机振动检测方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于法布里-珀罗干涉的双电机转速测量 |
| 3.1 基于法布里-珀罗干涉速度信号原理分析 |
| 3.2 实验装置 |
| 3.2.1 实验装置示意图 |
| 3.2.2 实验装置的选取 |
| 3.2.3 实验步骤和结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于法布里-珀罗干涉的全光纤电机振动检测 |
| 4.1 基于法布里-珀罗干涉的振动信号分析 |
| 4.2 实验装置的选型 |
| 4.3 PDV-100测振数据分析 |
| 4.4 实验步骤及数据分析 |
| 4.4.1 实验技术路线图 |
| 4.4.2 模拟实验及数据分析 |
| 4.4.3 测量实验及数据分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 发表论文目录 |
| 致谢 |
（2）电牵引采煤机分布式控制系统的研究与开发（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论(Introduction) |
| 1.1 世界电牵引采煤机发展概述(Development of the World Electric Haulage Shearer) |
| 1.2 太矿电牵引采煤机及其电控系统的发展历程(Development History of the Company's Electric Haulage Shearer and its Electronic Control System) |
| 1.3 电牵引采煤机及其控制系统的未来发展趋势(Future Development Trend of Electric Haulage Shearer and its Control System) |
| 1.4 本文主要研究内容(The Main Work of this Article) |
| 2 采煤机分布式控制系统的架构设计与开发(Research and Development of Distributed Control System for Shearer) |
| 2.1 采煤机分布式控制系统的总体架构(The Overall Architecture of the Distributed Control System of the Shearer) |
| 2.2 采煤机分布式控制网络模型(Distributed Control Network Model for Coal Shearer) |
| 2.3 采煤机分布式电控系统总体功能设计( The Overall Functional Design of Shearer Distributed Electronic Control System) |
| 3 基于CAN总线的控制器的研发与检测(Development and Test of CAN Bus Controller) |
| 3.1 可编程逻辑控制器PLC的应用经验(Experience in PLC Application) |
| 3.2 主控制器的技术参数(Technical Parameters of the Master Controller) |
| 3.3 从控制器的技术参数(Technical Parameters of the Secondary Controller) |
| 3.4 控制器软件设计(Software Design of Controller) |
| 3.5 控制器的可靠性(The Reliability of the Controller is Defined) |
| 3.6 控制器的检测及检验(Controller Test and Inspection) |
| 4 分布式监控模块的开发(Development of Distributed Monitoring Module) |
| 4.1 分布式模块的研究(The Research of the Distributed Module) |
| 4.2 分布式模块的可靠性测试(Reliability Testing of Distributed Modules) |
| 5 状态监测与故障诊断系统研究(Research on Multi-sensor Information Fusion Technology and Fault Diagnosis) |
| 5.1 采煤机故障及诊断技术存在的主要问题(Main Problems of Shearer Fault and Diagnosis Technology) |
| 5.2 基于CAN总线的采煤机状态监测及故障诊断系统设计与研制(Design and Development of a Shearer Condition Monitoring and Fault Diagnosis System Based on CAN Bus) |
| 5.3 采煤机远程诊断系统设计(Design of the Remote Diagnosis System of the Shearer) |
| 6 采煤机智能化功能设计与实现(Intelligent Design of Distributed Control System Based on Shearer) |
| 6.1 滚筒高度自动调节技术(Roller Height Automatic Adjustment Technology) |
| 6.2 牵引速度自动调节技术(Automatic Haulage Speed Adjustment Technology) |
| 6.3 基于地理信息系统(GIS)的采煤机定位与煤层识别技术(Shearer Positioning and Coal Seam Identification Technology Based on Geographic Information System (GIS)) |
| 6.4 基于TD-LTE制式的采煤机无线数据传输系统(Wireless Data Transmission System of Shearer Based on TD-LTE) |
| 7 结论与展望(Conclusion and Expectation ) |
| 7.1 结论(Conclusion) |
| 7.2 展望(Expectation) |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（3）光纤定位单元的无刷直流电机驱动系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 无刷直流电机简介 |
| 1.2 LAMOST光纤定位单元简介 |
| 第2章 无刷直流电机驱动理论 |
| 2.1 三相无刷直流电机的数学模型 |
| 2.2 三相无刷直流电机的六步驱动 |
| 2.3 无传感器位置检测方法的理论基础 |
| 2.3.1 无传感器位置检测方法简介 |
| 2.3.2 反电势三次谐波法 |
| 2.3.3 基于母线电流的反电势波形法 |
| 2.3.4 两种检测方法的比较 |
| 第3章 硬件设计 |
| 3.1 硬件设计简介 |
| 3.2 主要器件的调研与对比 |
| 3.2.1 MCU |
| 3.2.2 驱动芯片选型 |
| 3.2.3 通讯接口 |
| 3.3 第一代无刷直流电机驱动系统设计 |
| 3.3.1 第一代无刷直流电机驱动系统简介 |
| 3.3.2 设计要求 |
| 3.3.3 整体设计 |
| 3.3.4 总结 |
| 3.4 第二代无刷直流电机驱动系统设计 |
| 3.4.1 第二代无刷直流电机驱动系统简介 |
| 3.4.2 设计要求 |
| 3.4.3 整体设计 |
| 3.4.4 总结 |
| 3.5 第三代无刷直流电机驱动系统设计 |
| 3.5.1 第三代无刷直流电机驱动系统简介 |
| 3.5.2 设计要求 |
| 3.5.3 整体设计 |
| 3.5.4 器件选型 |
| 3.5.5 总结 |
| 第4章 软件设计 |
| 4.1 简介 |
| 4.2 PWM波设计 |
| 4.2.1 PWM波简介 |
| 4.2.2 SVPWM波类型选择 |
| 4.2.3 PWM波频率选择 |
| 4.3 电流采样设计 |
| 4.4 细分控制 |
| 4.4.1 细分控制的原理 |
| 4.4.2 细分控制的实现 |
| 4.5 电机定位性能测试 |
| 4.5.1 电机定位性能测试简介 |
| 4.5.2 实验平台介绍 |
| 4.5.3 实验过程 |
| 4.5.4 实验数据处理 |
| 4.5.5 实验结果 |
| 4.6 位置校正 |
| 4.7 无传感器转子位置估计 |
| 4.7.1 基于母线电流的反电势波形法的离散化 |
| 4.8 堵转检测 |
| 4.8.1 电机堵转检测简介 |
| 4.8.2 无传感器堵转检测方法 |
| 4.9 细分驱动-六步驱动的切换 |
| 4.10 程序框图 |
| 第5章 10mm光纤定位单元测试 |
| 5.1 10mm光纤定位单元简介 |
| 5.1.1 10mm光纤定位单元简介 |
| 5.1.2 双回转定位简介 |
| 5.2 10mm光纤定位单元的测试 |
| 5.2.1 10mm光纤定位单元的前期测试 |
| 5.2.2 10mm光纤定位单元的闭环定位精度测试 |
| 第6章 工作总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（4）一种双电机驱动控制器设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 课题研究现状 |
| 1.2.1 双电机同步驱动控制器产品的现状 |
| 1.2.2 双电机同步控制策略研究现状 |
| 1.2.3 同步控制算法研究现状 |
| 1.3 双电机同步驱动控制器存在的问题和挑战 |
| 1.4 本文主要研究内容和章节安排 |
| 2 双电机同步驱动控制器总体方案设计 |
| 2.1 双电机驱动控制系统功能需求分析 |
| 2.2 驱动控制器总体组成结构 |
| 2.3 双电机驱动控制系统简介 |
| 2.3.1 电机选型 |
| 2.3.2 驱动器需求分析 |
| 2.4 核心部件选型 |
| 2.4.1 主控芯片选型 |
| 2.4.2 主轴编码器选型 |
| 2.4.3 驱动模块IGBT选型 |
| 2.4.4 逆变模块MOSFET选型 |
| 2.5 本章总结 |
| 3 双电机同步驱动控制算法设计 |
| 3.1 双电机同步驱动控制系统建模 |
| 3.1.1 直流无刷电机数学模型 |
| 3.1.2 双电机同步驱动系统数学模型 |
| 3.1.3 双电机同步驱动系统数学模型仿真实验 |
| 3.2 双电机系统电消隙控制器设计 |
| 3.2.1 改进型电消隙控制策略设计 |
| 3.2.2 仿真实验与结果分析 |
| 3.3 一种改进型积分滑模同步控制器设计 |
| 3.3.1 滑模变结构控制策略简介 |
| 3.3.2 滑模控制器设计思路 |
| 3.3.3 改进型积分滑模同步控制器设计 |
| 3.3.4 仿真实验与结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 双电机同步驱动控制器软硬件设计 |
| 4.1 双电机同步驱动控制器硬件电路设计 |
| 4.1.1 硬件电路总体结构设计 |
| 4.1.2 控制单元硬件电路设计 |
| 4.1.3 驱动单元硬件电路设计 |
| 4.1.4 检测单元硬件电路设计 |
| 4.1.5 隔离单元硬件电路设计 |
| 4.2 双电机同步驱动控制器软件设计 |
| 4.2.1 软件总体结构设计 |
| 4.2.2 ARM软件设计 |
| 4.2.3 FPGA软件设计 |
| 4.2.4 上位机软件简介 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 双电机同步驱动控制器系统调试与实验结果分析 |
| 5.1 实验系统搭建 |
| 5.2 系统测试及结果分析 |
| 5.2.1 硬件电路测试 |
| 5.2.2 转速跟踪响应测试 |
| 5.2.3 抗干扰测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 附录 B |
（5）双直驱伺服系统低速进给特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 微量进给机构的研究 |
| 1.3.2 直驱型永磁电机优化设计研究 |
| 1.3.3 进给系统动态特性研究 |
| 1.3.4 低速进给特性研究 |
| 1.3.5 低速进给系统速度波动研究 |
| 1.4 课题研究目的 |
| 1.5 课题研究内容 |
| 第2章 空心轴直驱电机电磁结构设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 空心轴直驱电机设计要求 |
| 2.3 空心轴直驱电机电磁设计 |
| 2.3.1 转子磁路结构选择 |
| 2.3.2 电机主要基本尺寸的确定 |
| 2.3.3 电机极槽配合的选择 |
| 2.3.4 定子冲片设计 |
| 2.3.5 永磁体材料选择及磁钢用量 |
| 2.3.6 绕组设计 |
| 2.3.7 空心轴直驱电机电磁计算结果 |
| 2.4 基于有限元的空心轴直驱电机电磁特性仿真 |
| 2.4.1 空心轴直驱电机建模及网格划分 |
| 2.4.2 空载特性仿真 |
| 2.4.3 负载特性仿真 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于遗传算法的空心轴直驱电机多目标优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 空心轴直驱电机多目标优化 |
| 3.2.1 确定电机的优化目标和优化参数 |
| 3.2.2 优化拉丁超立方采样 |
| 3.2.3 有限元软件中实验样本点参数化计算 |
| 3.2.4 建立近似模型及多目标遗传算法寻优 |
| 3.2.5 优化前后结果对比 |
| 3.3 空心轴直驱电机样机试制 |
| 3.3.1 空心轴直驱电机结构设计 |
| 3.3.2 空心轴直驱电机样机制作及性能检测 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 双直驱伺服系统结合部动刚度优化配置 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 进给系统多柔体动力学建模 |
| 4.2.1 双直驱伺服进给系统几何模型 |
| 4.2.2 进给系统结合部建模 |
| 4.2.3 建立整机有限元模型 |
| 4.3 进给系统动态特性分析及实验验证 |
| 4.3.1 进给系统振动模态分析 |
| 4.3.2 进给系统振动测试实验 |
| 4.4 进给系统结合部动刚度优化 |
| 4.4.1 确定优化目标 |
| 4.4.2 确定设计变量 |
| 4.4.3 基于正交试验和模糊相似优先比的协同优化 |
| 4.5 优化结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 双直驱伺服系统临界爬行速度研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 双直驱伺服系统描述 |
| 5.2.1 机械传动系统动力学建模 |
| 5.2.2 控制系统建模 |
| 5.2.3 摩擦建模 |
| 5.3 双直驱伺服系统临界爬行速度仿真及结果分析 |
| 5.3.1 搭建仿真平台 |
| 5.3.2 工作台在丝杠中间位置处的恒定速度分析 |
| 5.3.3 工作台在丝杠中间位置处的变速度分析 |
| 5.4 双直驱伺服系统临界爬行速度实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 双直驱伺服系统速度波动特性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 考虑速度波动的双直驱伺服系统建模 |
| 6.2.1 伺服电机电磁转矩及转矩波动分析 |
| 6.2.2 机械系统动力学建模 |
| 6.2.3 双直驱伺服系统控制策略 |
| 6.3 不同转速下的速度波动分析 |
| 6.3.1 伺服系统灵敏度分析 |
| 6.3.2 机械系统模态分析 |
| 6.4 仿真分析 |
| 6.5 实验验证 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间发表论文及参与的科研项目 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（6）堆垛机双电机同步控制方法的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 巷道堆垛机简介 |
| 1.1.1 巷道堆垛机的分类 |
| 1.1.2 巷道堆垛机的技术现状 |
| 1.1.3 巷道堆垛机的发展趋势 |
| 1.2 多电机传动的研究现状 |
| 1.3 电气同步控制分析 |
| 1.3.1 串行控制分析 |
| 1.3.2 并行控制分析 |
| 1.3.3 交叉耦合控制分析 |
| 1.4 论文主要内容及章节安排 |
| 第二章 刚性负载双电机同步控制系统的模型 |
| 2.1 同步伺服电机的结构和工作原理 |
| 2.1.1 同步伺服电机的基本结构 |
| 2.1.2 同步伺服电机的工作原理 |
| 2.2 同步伺服电机的数学模型 |
| 2.2.1 矢量控制中的三种坐标系 |
| 2.2.2 同步伺服电机在三相静止坐标系下的数学模型 |
| 2.2.3 同步伺服电机在两相静止坐标系下的数学模型 |
| 2.2.4 同步伺服电机在两相旋转坐标系下的数学模型 |
| 2.2.5 同步伺服电机的运动方程 |
| 2.3 刚性负载双电机控制策略 |
| 2.3.1 双电机转矩分配方案 |
| 2.3.2 同步伺服电机￠矢量控制策略 |
| 第三章 堆垛机双电机控制算法的研究 |
| 3.1 堆垛机控制系统介绍 |
| 3.1.1 功能描述 |
| 3.1.2 堆垛机位置控制 |
| 3.1.3 堆垛机速度控制 |
| 3.2 双电机同步控制设计 |
| 3.2.1 双电机同步控制策略 |
| 3.2.2 双电机同步控制设计 |
| 3.2.2.1 速度差反馈原理 |
| 3.2.2.2 速度差反馈控制器设计 |
| 3.3 同步控制效果仿真 |
| 3.3.1 电机参数离散性影响 |
| 3.3.2 负载扰动影响 |
| 3.3.3 电流环扰动影响 |
| 第四章 堆垛机双电机控制系统设计 |
| 4.1 硬件设计 |
| 4.2 软件设计 |
| 4.2.1 伺服控制器初始化设置 |
| 4.2.2 IPOS应用程序的编程 |
| 4.2.3 同步控制程序 |
| 4.3 实验结果 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间论文发表情况 |
（7）双驱二维工作台的误差分析与补偿实验（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 几何误差补偿和双电机驱动技术的研究现状 |
| 1.2.1 双电机驱动技术研究现状 |
| 1.2.2 几何误差补偿的研究现状 |
| 1.3 课题来源 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 双驱二维工作台的几何误差模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 双驱二维工作台的工作原理及结构 |
| 2.2.1 双驱二维工作台的工作原理 |
| 2.2.2 双驱二维工作台的结构 |
| 2.3 多体系统与低序体序列理论基础 |
| 2.3.1 多体系统及其低序体阵列的描述 |
| 2.3.2 理想运动的变换矩阵 |
| 2.3.3 实际运动的变换矩阵 |
| 2.4 双驱二维工作台的几何误差建模 |
| 2.4.1 建立双驱二维工作台坐标系 |
| 2.4.2 相邻典型体之间的坐标变换矩阵 |
| 2.4.3 几何误差建模 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 双驱二维工作台的误差检测及数据处理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双驱二维工作台的几何误差检测 |
| 3.2.1 激光干涉仪的检测方法 |
| 3.2.2 误差检测方案 |
| 3.2.3 误差检测过程 |
| 3.3 误差数据处理 |
| 3.3.1 定位误差的检测结果处理 |
| 3.3.2 偏摆误差的检测结果处理 |
| 3.3.3 直线度误差的检测结果处理 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 双驱二维工作台的误差补偿策略 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 误差补偿方式及电机控制技术 |
| 4.2.1 误差补偿方式 |
| 4.2.2 双电机控制技术 |
| 4.3 双驱二维工作台的虚拟轴-电子凸轮误差补偿策略 |
| 4.3.1 单方向进给时的误差补偿 |
| 4.3.2 X、Y方向联动时的误差补偿 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 双驱二维工作台的误差补偿实验与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 双驱二维工作台的搭建 |
| 5.2.1 系统整体结构 |
| 5.2.2 硬件系统 |
| 5.2.3 软件系统 |
| 5.3 误差补偿软件的设计开发 |
| 5.3.1 误差补偿软件的功能需求分析 |
| 5.3.2 软件模块化设计 |
| 5.4 误差补偿实验与结果分析 |
| 5.4.1误差补偿实验 |
| 5.4.2 实验结果与分析 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文及成果 |
| 攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
（8）模块化惯性储能脉冲电源控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 模块化惯性储能脉冲电源系统组成 |
| 1.3 惯性储能脉冲电源工作过程 |
| 1.4 模块化惯性储能脉冲电源控制技术国内外研究现状 |
| 1.4.1 自励拓扑及励磁控制方法研究现状 |
| 1.4.2 放电策略研究现状 |
| 1.4.3 控制系统研究现状 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 模块化惯性储能脉冲电源高性能自励拓扑 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 惯性储能脉冲电源数学模型及参数提取 |
| 2.2.1 直轴补偿两相脉冲发电机数学模型 |
| 2.2.2 两相脉冲发电机同心式电枢绕组分相方法 |
| 2.2.3 电枢绕组排布方式对脉冲发电机参数的影响 |
| 2.3 两相脉冲发电机自励拓扑研究 |
| 2.3.1 脉冲发电机自励拓扑对自励效率的影响 |
| 2.3.2 两相自励拓扑可控性分析 |
| 2.3.3 两相脉冲发电机成功自励条件 |
| 2.4 双电机模块自励拓扑分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 模块化惯性储能脉冲电源励磁控制方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 两相高性能自励拓扑控制方法 |
| 3.2.1 脉冲发电机转子位置标定方法 |
| 3.2.2 起励过程分析 |
| 3.2.3 反馈控制信息选取 |
| 3.2.4 两相高性能自励拓扑触发时序 |
| 3.3 脉冲发电机励磁能量回收控制原理 |
| 3.4 两相并联励磁能量回收拓扑控制方法 |
| 3.4.1 续流回路关断控制方法 |
| 3.4.2 变延时触发励磁能量回收控制方法 |
| 3.5 两相串联励磁能量回收拓扑控制方法 |
| 3.6 双电机模块励磁能量回收拓扑分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 模块化惯性储能脉冲电源放电策略 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 两相脉冲发电机放电拓扑及触发方式 |
| 4.2.1 电磁轨道负载放电拓扑 |
| 4.2.2 电热化学负载放电拓扑 |
| 4.3 双电机模块放电拓扑研究 |
| 4.3.1 双电机同步时的放电过程分析 |
| 4.3.2 双电机不同步时的放电过程分析 |
| 4.4 电磁轨道发射系统负载特性分析 |
| 4.5 多模块集中式放电策略 |
| 4.5.1 集中式供电轨道发射系统等效电路 |
| 4.5.2 集中式同时放电策略 |
| 4.5.3 集中式等电流分组放电策略 |
| 4.5.4 集中式等能量分组放电策略 |
| 4.6 多模块分布式放电策略 |
| 4.6.1 分布供电轨道发射系统等效电路 |
| 4.6.2 分布式等电流分组放电策略 |
| 4.6.3 分布式等能量分组放电策略 |
| 4.6.4 分布式放电策略优势分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 模块化惯性储能脉冲电源控制系统实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 控制系统总体需求及组成 |
| 5.3 脉冲功率组件结构及电流谐波分析 |
| 5.3.1 起励电容开关组件 |
| 5.3.2 励磁整流桥组件 |
| 5.3.3 放电整流桥组件 |
| 5.3.4 续流组件 |
| 5.4 控制系统硬件电路实验研究 |
| 5.4.1 触发信号同步电路 |
| 5.4.2 基于脉冲变压器的驱动电路 |
| 5.4.3 基于储能电容的驱动电路 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）煤矿防爆救援机器人设计及动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的和意义 |
| 1.3 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究状况 |
| 1.3.3 煤矿救援机器人发展趋势 |
| 1.4 煤矿救援机器人关键技术分析 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 煤矿爆炸环境下机器人防爆设计与研究 |
| 2.1 煤矿防爆救援机器人模块化的防爆结构设计与研究 |
| 2.1.1 机器人防爆电气箱结构设计与研究 |
| 2.1.2 防爆清障机械手结构规划设计与研究 |
| 2.1.3 机器人防爆行走部防爆规划设计与研究 |
| 2.1.4 煤矿防爆救援机器人模块化结构设计 |
| 2.2 机器人防爆电气箱与防爆电机箱防爆防护措施研究与分析 |
| 2.3 机器人防爆电气箱防爆设计与研究 |
| 2.3.1 机器人防爆电气箱结构设计 |
| 2.3.2 电气隔爆箱隔爆设计 |
| 2.3.3 基于弹塑性力学理论的电气隔爆箱强度优化设计 |
| 2.3.4 电气隔爆箱防爆检验 |
| 2.4 机器人防爆电机箱隔爆设计 |
| 2.5 机器人防水设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 多关节动力共用的防爆机械手设计与研究 |
| 3.1 机器人清障防爆机械手方案设计与研究 |
| 3.2 防爆机械多关节动力共用方法设计与研究 |
| 3.2.1 多关节动力共用方法及传动带轮相位差分析 |
| 3.2.2 关节间动力切换方法设计与研究 |
| 3.3 双凸轮动力切换单元设计与研究 |
| 3.3.1 动力切换单元实现关节与动力电机间动力传递 |
| 3.3.2 基于传动分离的关节间动力切换传动方法 |
| 3.4 推杆正弦运动规律与等速行动规律复合式凸轮曲线设计 |
| 3.4.1 推杆运动规律凸轮曲线分析与研究 |
| 3.4.2 推杆正弦运动规律与等速运动规律复合式运动规律设计与研究 |
| 3.5 防爆环境下机械手传动结构实现 |
| 3.5.1 高负载肩关节传动机构实现 |
| 3.5.2 全角度腕关节传动机构实现 |
| 3.5.3 作业关节传动机构实现 |
| 3.6 防爆机械手实验研究 |
| 3.6.1 动力切换单元实验 |
| 3.6.2 肩关节承载能力实验 |
| 3.6.3 腕关节全角度旋转实验 |
| 3.6.4 作业关节剪切实验 |
| 3.6.5 防爆机械手实验研究总结 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 煤矿防爆救援机器人运动与越障动力学研究 |
| 4.1 防爆机器人行走机构研究与分析 |
| 4.2 履带行走机构结构设计与研究 |
| 4.2.1 履带行走机构驱动形式研究 |
| 4.2.2 机器人结构设计与分析 |
| 4.3 机器人二维地面运动动力学研究 |
| 4.3.1 土壤受力模型 |
| 4.3.2 机器人运动与动力学计算模型 |
| 4.3.3 基于履带与地面应力应变非线性分布的纵向牵引力研究 |
| 4.3.4 基于履带应力非线性分布的横向阻力及转向阻力矩研究 |
| 4.3.5 机器人转弯横向阻力矩模型 |
| 4.3.6 仿真与分析 |
| 4.4 融合行驶平顺性理论的越障缓冲负重轮组件优化设计 |
| 4.4.1 缓冲负重轮组力学模型等效及其等效弹簧刚度研究 |
| 4.4.2 负重轮缓冲单元阻尼比最优化设计 |
| 4.4.3 仿真分析与验证 |
| 4.5 机器人越障设计与研究 |
| 4.5.1 斜式缓冲负重轮组件越障能力研究 |
| 4.5.2 履带行走机构越障研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 机器人通讯与控制系统 |
| 5.1 网络式可串联机器人通讯系统 |
| 5.1.1 机器人网络式控制系统 |
| 5.1.2 基于网络式的可串联通讯系统 |
| 5.2 防爆救援机器人运动控制系统 |
| 5.2.1 防爆机械手运动控制单元研究 |
| 5.2.2 机器人履带驱动力控制模型与运动控制单元研究 |
| 5.3 机器人传感器系统 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 煤矿防爆救援机器人实验研究 |
| 6.1 煤矿防爆救援机器人运动性能测试 |
| 6.2 煤矿防爆救援机器人煤矿井下实验与测试 |
| 6.3 国家矿山应急救援大同队训练中心培训救援队 |
| 6.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）多单元串联式输电线巡检机器人结构设计及其越障特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 输电线路巡检需求 |
| 1.1.2 输电线路巡检方法 |
| 1.2 输电线巡检机器人研究综述 |
| 1.2.1 发展历程 |
| 1.2.2 现状总结 |
| 1.3 本文主要研究内容及组织结构 |
| 第2章 障碍环境分析及机器人结构设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 线路障碍环境建模 |
| 2.2.1 输电线路环境简介 |
| 2.2.2 障碍分析及机器人越障指标 |
| 2.3 机器人构型设计 |
| 2.3.1 机器人构型及越障特性分析 |
| 2.3.2 构型设计 |
| 2.4 机器人机械结构设计 |
| 2.4.1 平行四边形机构驱动方案分析 |
| 2.4.2 单元结构设计 |
| 2.4.3 水平回转关节设计 |
| 2.4.4 轮爪复合机构设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 机器人运动学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 平行四边形机构运动学分析 |
| 3.2.1 运动方程求解 |
| 3.2.2 对角线运动特性分析 |
| 3.3 单电机柔索驱动单元运动分析 |
| 3.3.1 单元机构运动模型 |
| 3.3.2 柔索长度与俯仰角度关系 |
| 3.3.3 柔索悬垂量与杆长、导轮半径关系 |
| 3.3.4 丝杠螺母位置与俯仰角度关系 |
| 3.4 单元机构支撑端切换方法 |
| 3.4.1 单元机构预调 |
| 3.4.2 支撑端切换流程 |
| 3.5 机器人整机运动学分析 |
| 3.5.1 运动学建模 |
| 3.5.2 越障手臂工作空间求解 |
| 3.5.3 越障手臂工作空间仿真 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 机器人力学及其能耗特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电动推缸驱动单元力学特性 |
| 4.2.1 电动推缸驱动单元模型参数 |
| 4.2.2 电动推缸驱动单元力学特性分析 |
| 4.3 双电机柔索驱动单元力学特性 |
| 4.3.1 双电机柔索驱动单元模型参数 |
| 4.3.2 双电机柔索驱动单元受力分析 |
| 4.3.3 双电机柔索驱动单元刚度特性分析 |
| 4.4 单电机柔索驱动单元力学特性 |
| 4.4.1 机器人样机参数 |
| 4.4.2 柔索两侧布置动力特性分析 |
| 4.4.3 单电机柔索驱动单元受力分析 |
| 4.5 单元驱动方案及结构对比 |
| 4.6 机器人能耗对比分析 |
| 4.6.1 能耗计算 |
| 4.6.2 多单元串联俯仰运动能耗对比 |
| 4.6.3 越障能耗对比 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 机器人越障流程及几何参数优化设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 机器人越障流程 |
| 5.2.1 三臂四单元构型越障流程 |
| 5.2.2 五臂八单元构型越障流程 |
| 5.3 五臂八单元机器人几何参数优化设计 |
| 5.3.1 单元俯仰运动模型 |
| 5.3.2 参数优化约束条件 |
| 5.3.3 参数优化目标 |
| 5.3.4 优化求解计算 |
| 5.3.5 机器人尺寸及部分零件选型 |
| 5.4 机器人机构参数分析验证 |
| 5.4.1 越障手臂工作空间分析 |
| 5.4.2 典型障碍组合越障分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 机器人越障重力平衡特性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 手臂间构型重力平衡特性 |
| 6.3 重力平衡条件及线路环境建模 |
| 6.3.1 重力平衡条件 |
| 6.3.2 转向线路环境数学模型 |
| 6.4 三臂四单元构型重力平衡特性 |
| 6.4.1 转向越障算法 |
| 6.4.2 越障过程仿真分析 |
| 6.5 五臂八单元构型重力平衡特性 |
| 6.5.1 直线越障重力平衡特性分析 |
| 6.5.2 转向越障重力平衡特性分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 样机实验 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 样机结构及其控制系统 |
| 7.3 单元机构俯仰运动实验 |
| 7.4 单元机构支撑端切换实验 |
| 7.4.1机构预调 |
| 7.4.2支撑端切换 |
| 7.5 机器人单元机构能耗实验 |
| 7.6 机器人在线行进实验 |
| 7.7 机器人越障实验 |
| 7.7.1 行进式跨越上侧可通过障碍 |
| 7.7.2 行进式跨越上侧不可通过障碍 |
| 7.7.3 蠕动式跨越组合障碍 |
| 7.7.4 转向越障 |
| 7.8 本章小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间学术成果 |
| 作者简介 |
| 附录1 |
| 1.各运动关节功率与时间关系 |
| 附录2 |
| 1.结构1运动关节功率与时间关系 |
| 2.结构2运动关节功率与时间关系 |
| 3.结构3运动关节功率与时间关系 |
| 4.能耗列表 |
| 5.手臂越障路径 |
四、双电机单元光纤定位机构检测方法研究（论文参考文献）
- [1]基于法布里-珀罗干涉的电机转速与振动测量研究[D]. 苏皓. 东北石油大学, 2021
- [2]电牵引采煤机分布式控制系统的研究与开发[D]. 王雪松. 中国矿业大学, 2020(03)
- [3]光纤定位单元的无刷直流电机驱动系统设计[D]. 陈观喜. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [4]一种双电机驱动控制器设计与实现[D]. 张通. 南京理工大学, 2019(01)
- [5]双直驱伺服系统低速进给特性研究[D]. 王兆国. 山东大学, 2019
- [6]堆垛机双电机同步控制方法的研究[D]. 王霄. 太原科技大学, 2019(04)
- [7]双驱二维工作台的误差分析与补偿实验[D]. 左厅. 武汉理工大学, 2019(07)
- [8]模块化惯性储能脉冲电源控制技术研究[D]. 李茜元. 哈尔滨工业大学, 2018(01)
- [9]煤矿防爆救援机器人设计及动力学研究[D]. 赵靖超. 北京理工大学, 2018(06)
- [10]多单元串联式输电线巡检机器人结构设计及其越障特性研究[D]. 陶广宏. 东北大学, 2018(01)