运动栅格论文-李春霞

运动栅格论文-李春霞

导读:本文包含了运动栅格论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:压电陶瓷驱动器,高带宽纳米定位平台,机构设计,磁滞非线性

运动栅格论文文献综述

李春霞[1](2017)在《压电驱动二维纳米定位平台的高速栅格扫描运动控制方法研究》一文中研究指出压电陶瓷驱动纳米定位平台在精密装备中广泛应用,其已成为原子力显微镜(AFM)的关键部件。纳米科技的快速发展对AFM成像速度的要求越来越高,当前高速AFM发展的关键在于保证压电陶瓷驱动纳米定位平台XY平面的高速精密栅格扫描运动。而纳米定位平台的低谐振频率是限制其运动速度的根本因素,目前已有的高刚度柔顺机构设计往往以损失平台的运动行程为代价。平台机械结构的低阻尼谐振模态产生了低增益裕量问题,限制了闭环控制带宽,制约了平台运动速度的提升。压电陶瓷驱动器存在复杂的磁滞非线性,且高频时与系统振动特性耦合,严重影响了平台的运动精度。纳米定位平台X/Y轴间的交叉耦合也限制了其双轴栅格扫描运动精度的提升。本学位论文以压电陶瓷驱动纳米定位平台为研究对象,深入研究了二维高带宽纳米定位平台的机构设计、磁滞非线性补偿、谐振振动抑制以及交叉耦合控制的理论和方法,旨在实现压电陶瓷驱动二维纳米定位平台的高速栅格扫描运动,为其应用于高速AFM提供了基础。论文的主要研究内容如下:设计了压电陶瓷驱动二维并联高带宽纳米定位平台。为实现结构上完全解耦,采用了四组柔性铰链模块对称布局的机械结构。利用卡式定理建立了平台的静力学与动力学模型,以提高机构一阶谐振频率为目标,以平台行程、柔性单元应力满足工作条件为约束,进行了柔顺机构结构参数优化设计。进一步,采用有限元方法对平台性能进行了仿真验证。最后,加工了平台模型并搭建了实验系统对其性能进行实验验证。实验结果表明,所设计的纳米定位平台同时取得了较高的谐振频率、相对较大的行程以及接近解耦的优良性能。针对纳米定位平台栅格扫描运动时需要跟踪的周期性叁角波路径,给出了一种磁滞分解方法,并理论分析得出在周期性输入信号下磁滞非线性对系统的影响可视为周期性干扰。提出了采用改进型重复控制通过抑制周期性干扰来直接消除磁滞非线性,从而避免了磁滞建模及求逆的复杂过程。该方法可以同时补偿由系统振动特性引起的跟踪误差,解决了磁滞非线性与系统振动特性在高频时耦合作用的问题。此外,改进型重复控制改善了传统重复控制对非周期干扰放大的问题。实验结果表明,所提出的控制器有效补偿了由磁滞非线性及振动特性引起的跟踪误差,实现了纳米定位平台对于高频叁角波的精密跟踪。实验分析得出在叁角波路径下磁滞非线性对系统的影响主要分布于叁角波奇次谐波分量处。结合磁滞分解,提出将磁滞非线性视为系统奇次谐波周期性干扰,采用奇次谐波重复控制来抑制磁滞非线性,从而省去了磁滞建模及求逆过程。该方法同样实现了对磁滞非线性与系统振动特性的同时补偿。对奇次谐波重复控制进行了改进以适用于压电陶瓷驱动纳米定位平台的非最小相位特性,并给出了稳定性与鲁棒稳定性定理。相对于传统重复控制,该方法内存使用量减半,更利于实际应用。实验结果表明,所设计的控制器实现了纳米定位平台对叁角波路径的高精度、快速跟踪。提出了递归时滞位置反馈的新型主动阻尼控制方法,并以此为基础设计了双闭环结构的高带宽控制策略。其中,递归时滞位置反馈控制器置于内环,用于抑制平台的谐振振动。为了分析由递归时滞位置反馈引入的中立型时滞系统,提出了一种求解中立型时滞微分方程的数值积分方法,并通过对系统最右极点优化配置来确定控制器参数。对于抑制谐振振动后的系统,在外环设计了高增益位置跟踪控制器,减小由磁滞非线性、模型不确定性及外界干扰引起的跟踪误差。实验结果表明,所提出控制器有效提升了系统控制带宽,实现了高精度运动控制,同时对系统谐振频率变化具有鲁棒性。针对纳米定位平台栅格扫描运动中快轴对慢轴的耦合影响,提出了一种基于改进型重复控制的耦合补偿方法。实验分析发现,在栅格扫描运动中快轴对慢轴的耦合影响可视为慢轴输出端的周期性干扰。因此,在慢轴输入为0、快轴跟踪叁角波时,对慢轴采用改进型重复控制“训练”、获取耦合补偿控制信号。进一步,当平台进行栅格扫描运动时,将耦合控制信号以前馈方式输入给慢轴,从而实现对快轴耦合影响的补偿。该方法避免了耦合频响辨识及建模,应用更为容易。实验结果验证了所提出的耦合控制方法有效减小了由快轴耦合引起的慢轴跟踪误差,并显着提升了二维平台高速栅格扫描运动精度。(本文来源于《上海交通大学》期刊2017-07-01)

周俊静,段建民[2](2015)在《基于栅格地图的智能车辆运动目标检测》一文中研究指出运动目标检测是智能车辆动态环境感知中的关键问题。栅格地图是一种实用的环境感知方法。以激光雷达作为传感器,针对基于贝叶斯框架和证据理论的4种栅格地图更新算法,分别提出了不同的运动目标检测方法,并通过仿真和实验对4种方法在栅格地图构建和运动目标检测中的性能进行了对比研究。实验结果表明,通过对比当前时刻局部栅格地图和上一个时刻的全局栅格地图,原始的贝叶斯推理算法和证据理论框架中的经典Dempster组合规则能够清楚完整地检测到运动目标,并能滤除静态障碍物和空白区域中的测量噪声,性能优于修正的贝叶斯推理算法和冲突信息按比例重分配规则。(本文来源于《系统工程与电子技术》期刊2015年02期)

夏梁盛,严卫生[3](2012)在《基于栅格法的移动机器人运动规划研究》一文中研究指出研究移动机器人运动规划问题。为实现机器人独立自主地完成任务行为,提出了一种利用栅格法对移动机器人运动进行规划,算法将运动规划分解为路径规划和运动控制两部分。在路径规划时,对栅格环境设定机器人的假想窗口栅格,并根据假想窗口和环境信息的可信度,设定实现环境信息优化的路径规划策略。根据机器人的运动学模型推导出机器人的运动控制律,以实现问题的求解。最后对运动规划方法进行了仿真验证,仿真结果证明了控制律的有效性。(本文来源于《计算机仿真》期刊2012年12期)

杨眉,李忠科,王忠[4](2012)在《基于OWL-S语义栅格运动目标信息快速分发技术》一文中研究指出运动目标的跟踪打击需要情报部门实时接收多源信息,同时目标信息的订阅部门也需要在有限时间内从情报部门订阅并快速获取此类信息。这些信息包括实时变化的遥感图像、坐标位置等各类参数数据,数据量大、分类繁多,而各类信息的使用部门所应用的系统技术体制、数据格式及传输方式也不尽相同。文中提出一种基于栅格和P2P网络分发拓扑结构下,设立情报部门统一的信息分发系统,使用OWL-S语言对获取的多源目标信息进行语义分类描述和本体建模,通过多Agent协同进行兴趣识别、语义推理和信息匹配过滤,最终通过判断负载均衡进行路由选择,以满足大规模订阅需求的信息同步分发。(本文来源于《电子科技》期刊2012年07期)

张红梅[5](2008)在《基于背景差分的运动车辆检测的栅格算法研究》一文中研究指出对运动车辆的检测进行了研究。在图像差分算法的基础上,研究提出了运动车辆自动检测的栅格算法,该方法通过计算当前帧与参考帧对应栅格的不相似度来检测是否有运动车辆进入视场,定义了不相似度下降率DSDR。基于此,可以比较准确地确定出运动车辆在栅格中的位置,并可方便地将车辆图像作为模板保存下来。实验结果表明,利用DSDR法比较准确地确定了运动车辆在栅格中的位置。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2008年20期)

张海燕,宋克欧,王东木[6](2003)在《图象序列运动目标特征点对应的极指数栅格方法》一文中研究指出目前的图象序列特征点对应方法是建立在相邻图象间的特征点在运动形式上变化不大 ,即相邻两帧图象间的时间间隔较小这样的一个假设之上的 ,但当相邻图象间的时间间隔较大时 ,则这些方法很难找到对应的特征点 .为此 ,提出了一个由粗到细解决图象序列特征点对应的新方法 ,该方法首先进行粗定位 ,即利用极指数栅格方法来得到运动后目标特征点的大致范围 ;然后通过细定位来得到对应的特征点 .为了使人们对该方法有一全面了解 ,还介绍了该方法的原理 ,并给出了实验结果 .实验证明 ,该方法可以很好地解决时间间隔较大的两帧图象间的特征点对应问题 ,其最大的优点是比通常的方法简单有效 .(本文来源于《中国图象图形学报》期刊2003年05期)

栾新,朱铁一[7](1999)在《基于位姿空间栅格扩展及变维搜索的机器人运动规划新策略》一文中研究指出本文首先对机器人运动规划算法中的栅格扩展策略及次序规划法进行了探讨,并提出了相应的改进方法,在此基础上提出了一种新的机器人运动规划策略——基于位姿空间栅格扩展及变维空间搜索算法,该算法可有效地在复杂环境中找出无碰撞路径(本文来源于《机器人》期刊1999年02期)

运动栅格论文开题报告

(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:

运动目标检测是智能车辆动态环境感知中的关键问题。栅格地图是一种实用的环境感知方法。以激光雷达作为传感器,针对基于贝叶斯框架和证据理论的4种栅格地图更新算法,分别提出了不同的运动目标检测方法,并通过仿真和实验对4种方法在栅格地图构建和运动目标检测中的性能进行了对比研究。实验结果表明,通过对比当前时刻局部栅格地图和上一个时刻的全局栅格地图,原始的贝叶斯推理算法和证据理论框架中的经典Dempster组合规则能够清楚完整地检测到运动目标,并能滤除静态障碍物和空白区域中的测量噪声,性能优于修正的贝叶斯推理算法和冲突信息按比例重分配规则。

(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。

运动栅格论文参考文献

[1].李春霞.压电驱动二维纳米定位平台的高速栅格扫描运动控制方法研究[D].上海交通大学.2017

[2].周俊静,段建民.基于栅格地图的智能车辆运动目标检测[J].系统工程与电子技术.2015

[3].夏梁盛,严卫生.基于栅格法的移动机器人运动规划研究[J].计算机仿真.2012

[4].杨眉,李忠科,王忠.基于OWL-S语义栅格运动目标信息快速分发技术[J].电子科技.2012

[5].张红梅.基于背景差分的运动车辆检测的栅格算法研究[J].科学技术与工程.2008

[6].张海燕,宋克欧,王东木.图象序列运动目标特征点对应的极指数栅格方法[J].中国图象图形学报.2003

[7].栾新,朱铁一.基于位姿空间栅格扩展及变维搜索的机器人运动规划新策略[J].机器人.1999

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