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[发明专利]一种具有三维视觉的机器人打磨系统及其控制方法-CN201811522236.6有效
发明人：王兴华;曹为理;蔡明智;范小卿;江舒 -专利权人：中国船舶集团有限公司第七一六研究所;江苏杰瑞科技集团有限责任公司
申请日： 2018-12-13 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： B24B19/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有三维视觉的机器人打磨系统及其控制方法，该系统包括工件固定装置、打磨机器人、光学器件、气动打磨设备及电源与控制装置；控制方法为：打磨机器人带动光学器件对曲面工件进行水平扫描；将3D相机采集到的激光图像传输给电源与控制装置中的控制装置；控制装置通过对3D相机得到的图像利用相应函数进行三维点云处理，并进行初步的滤波去噪；利用点云分割和切片算法将得到的三维点云进行进一步处理；将处理结果按照规则解析发送到控制装置，驱动机器人以正确的姿态对曲面工件进行整体打磨作业。本发明主要用于曲面结构制造领域的自动化打磨，通过提高工业打磨领域的自动化程度，提高了生产效率和生产质量。
一种具有三维视觉机器人打磨系统及其控制方法

[发明专利]一种基于齿隙补偿的永磁同步电机伺服系统的抗干扰复合控制方法-CN202010682554.X有效
发明人：李世华;桂建伟;周丹;曹为理;孙振兴;王佐 -专利权人：东南大学;中国船舶重工集团公司第七一六研究所
申请日： 2020-07-15 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： H02P21/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于齿隙补偿的永磁同步电机伺服系统的抗干扰复合控制方法，该发明基于非线性系统辨识、有限时间干扰观测器和滑模控制技术，首先，基于永磁同步电机的#imgabs0#矢量控制方案，得到电流PI控制闭环的电机系统；其次，针对近似死区齿隙非线性模型，采用非线性最小二乘迭代算法对齿隙模型的关键参数进行辨识；第三，根据辨识的齿隙模型估计齿轮传动力矩；针对系统中存在的集总扰动，设计有限时间收敛的高阶滑模观测器对集总扰动进行观测；最后，结合齿轮传动力矩和集总扰动的估计，设计了基于滑模技术的复合抗干扰控制器。该方案有效抑制齿隙非线性和其他系统不确定性与扰动因素的影响，具有较强的抗干扰能力，保证了系统的跟踪性能和稳态精度。
一种基于补偿永磁同步电机伺服系统抗干扰复合控制方法

[发明专利]一种双轴运动控制系统的轨迹跟踪控制方法-CN202010681406.6有效
发明人：李世华;周丹;桂建伟;曹为理;杨俊;孙振兴 -专利权人：东南大学;中国船舶重工集团公司第七一六研究所
申请日： 2020-07-15 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： G05B19/19 文献下载
摘要：本发明设计一种双轴运动控制系统的轨迹跟踪控制方法，采用了基于扩张状态观测器的非奇异终端滑模控制和交叉耦合控制相结合的复合控制方法，首先将永磁同步电机运动控制系统中的负载转矩、摩擦转矩、电流环的跟踪误差和轴间干扰作为系统的集总干扰，建立系统模型；然后根据两个单轴电机数学模型设计基于扩张状态观测器的非奇异终端滑模控制算法以提高单轴的抗干扰性能和跟踪精度；而后采用圆形轮廓逼近法建立系统轮廓误差的估计模型，实时计算两轴间的轮廓误差；最后基于PI控制算法的交叉耦合轮廓控制器，对轮廓误差进行修正，并按轮廓误差模型分配到两轴进行补偿。提高了系统动态响应速度、改善了系统跟踪精度和轮廓精度，提升了系统抗干扰能力。
一种运动控制系统轨迹跟踪控制方法

[发明专利]基于参数辨识的直流电机电流环控制器参数自整定方法-CN201810487604.1有效
发明人：李世华;王佳鹏;王旭明;戴忱;曹为理;张允志 -专利权人：东南大学;中国船舶重工集团公司第七一六研究所
申请日： 2018-05-21 - 公布日： 2021-07-13 - 主分类号： H02P7/00 文献下载
摘要：本发明公开了基于参数辨识的直流电机电流环控制器参数自整定方法，用于双闭环控制的直流调速系统的电流环控制器参数自整定；包括：首先，在开环状态下，给定两个不同的电压指令，通过获取电流和速度采样信号，算得其反电动势系数和电枢电阻。其次，采用MRAS方法，以直流电机的增量电压方程为可调模型，并给出理想状况下的电压方程为参考模型，使用Landau离散法设计模型的自适应律，实现电机电感辨识。最后，采用模糊理论建立知识库，在极点配置的基础上建立多规则双输入模型，根据电机的电气参数，算得电流环的控制器参数，实现电流环的控制器参数自整定。本发明简洁方便，省去了人工整定参数的种种不足，可以快速准确地实现电流环控制器参数自整定。
基于参数辨识直流电机电流控制器方法

[发明专利]一种全自动直管法兰组对焊接生产线-CN201910773851.2在审
发明人：蒋小伟;李建华;陆姜全;胡晓磊;史超;刘荣华;曹为理;孙宏伟;陈卫彬;张政;张锐;顾伟康;范小卿;冯骥;潘绪波 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七一六研究所
申请日： 2019-08-21 - 公布日： 2021-02-26 - 主分类号： B23P23/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种全自动直管法兰组对焊接生产线，包含全自动立体仓储、自动定长切割机、自适应打磨机、自动贴标机、托辊输送线、自动对中机、连续给料输送架、机器人组对焊接工作站、刻码机、法兰库、工位一体机、总控制单元、组对焊接控制单元、立库控制单元、物流控制单元、连续给料控制单元等部分组成。生产线总体由信息系统数据源驱动，各单元接受到生产任务信息后对任务信息进行有效分解，同时采用管长、管径及法兰自动检测技术。切割过程基于数控定长切割机实现来料自动检测、定长、自适应夹持、切断、尾料排除及废屑自动落料。焊接过程结合生产任务信息，后台调取工艺数据信息及视觉识别信息完成法兰方向定位、刻码、装配，以及焊接。
一种全自动法兰焊接生产线

[实用新型]一种肋骨校正机-CN201921842628.0有效
发明人：徐鹏;张政;曹为理;吴茂传;王跃;李阳;李林 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七一六研究所;江苏杰瑞科技集团有限责任公司
申请日： 2019-10-30 - 公布日： 2020-12-04 - 主分类号： B21D3/05 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种肋骨校正机，包括安装工作台(1)、校正机构(2)、激光检测机构(3)、多个支撑滚轮(4)；所述校正机构(2)、激光检测机构(3)和支撑滚轮(4)安装于所述安装工作台(1)上，所述校正机构(2)用于实现肋骨的滚制校正，多个所述支撑滚轮(4)设置在校正机构(2)的输入与输出端，所述激光检测机构(3)设置在肋骨外轮廓圆心处。本实用新型校正机构(2)的固定轧辊(21)和活动轧辊(26)转动能够带动肋骨(5)向前移动，并实现对肋骨(5)的滚制校正，可切换校正模式(面板形状校正模式与面板圆度校正模式的切换)，肋骨校正效果好，省时省力，大大提高了肋骨校正的效率。
一种肋骨校正

[实用新型]一种数控卷板校正设备-CN201922177906.1有效
发明人：徐鹏;王跃;卞德志;曹为理;封雨生;赵书樊 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七一六研究所;江苏杰瑞科技集团有限责任公司
申请日： 2019-12-09 - 公布日： 2020-11-13 - 主分类号： B21D5/14 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种数控卷板校正设备，包括送料机构、输出支撑结构、支撑结构、轧辊、轧辊调节机构、可转位轧辊支撑机构；送料机构位于设备的前端，用于将壳板输送至轧辊处，输出支撑结构位于设备的末端，用于支撑卷板送出；轧辊、轧辊调节机构和可转位轧辊支撑机构设置于支撑结构内，轧辊包括两个内辊和三个外辊，内辊的底端与一个轧辊调节机构连接、顶端与可转位轧辊支撑机构连接，外辊的底端和顶端均分别与一个轧辊调节机构连接，可转位轧辊支撑机构和每个轧辊调节机构均能够带动内辊或外辊的端部沿水平方向运动。本实用新型加工精度高，校正效率高，可以实时检测卷板滚圆过程，对滚圆效果进行校正，大大提高了壳板滚圆校正精度，提高了产品质量。
一种数控校正设备

[发明专利]半自动平压模切机-CN202010587154.0在审
发明人：姬雨纯;张允志;曹为理;廖良闯;刘超 -专利权人：新沂市宏展电子科技有限公司
申请日： 2020-06-24 - 公布日： 2020-09-25 - 主分类号： B26F1/40 文献下载
摘要：本发明公开了半自动平压模切机，包括安全帽主体，包括支撑座，所述支撑座底部的四个拐角处均竖向固定有支撑座，所述支撑座内腔的中心处安装有驱动机构，所述驱动机构远离支撑座垂直中心线的一端通过轴承转动连接有传动杆，所述传动杆的外壁缠绕有牵引绳，所述支撑座顶部的四个拐角处均竖向安装有滑杆，所述滑杆的顶部横向安装有顶板，所述顶板内侧之间固定有定滑轮，所述顶板的底部固定有导向座，本发明通过传动机构传动带动导辊转动，导辊转动带动传送带对产品进行传送，产品传送至刀片正下方时，电动推杆伸出带动夹板移动并向产品靠近直至将其卡紧，避免模切时出现位移的情况，降低了产品的质量。
半自动平压模切机

[发明专利]一种数控卷板校正设备-CN201911246724.3在审
发明人：徐鹏;王跃;卞德志;曹为理;封雨生;赵书樊 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七一六研究所;江苏杰瑞科技集团有限责任公司
申请日： 2019-12-09 - 公布日： 2020-04-17 - 主分类号： B21D5/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种数控卷板校正设备，包括送料机构、输出支撑结构、支撑结构、轧辊、轧辊调节机构、可转位轧辊支撑机构；送料机构位于设备的前端，用于将壳板输送至轧辊处，输出支撑结构位于设备的末端，用于支撑卷板送出；轧辊、轧辊调节机构和可转位轧辊支撑机构设置于支撑结构内，轧辊包括两个内辊和三个外辊，内辊的底端与一个轧辊调节机构连接、顶端与可转位轧辊支撑机构连接，外辊的底端和顶端均分别与一个轧辊调节机构连接，可转位轧辊支撑机构和每个轧辊调节机构均能够带动内辊或外辊的端部沿水平方向运动。本发明加工精度高，校正效率高，可以实时检测卷板滚圆过程，对滚圆效果进行校正，大大提高了壳板滚圆校正精度，提高了产品质量。
一种数控校正设备

[发明专利]一种肋骨校正机-CN201911042988.7在审
发明人：徐鹏;张政;曹为理;吴茂传;王跃;李阳;李林 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七一六研究所;江苏杰瑞科技集团有限责任公司
申请日： 2019-10-30 - 公布日： 2020-01-17 - 主分类号： B21D3/05 文献下载
摘要：本发明公开了一种肋骨校正机，包括安装工作台(1)、校正机构(2)、激光检测机构(3)、多个支撑滚轮(4)；所述校正机构(2)、激光检测机构(3)和支撑滚轮(4)安装于所述安装工作台(1)上，所述校正机构(2)用于实现肋骨的滚制校正，多个所述支撑滚轮(4)设置在校正机构(2)的输入与输出端，所述激光检测机构(3)设置在肋骨外轮廓圆心处。本发明校正机构(2)的固定轧辊(21)和活动轧辊(26)转动能够带动肋骨(5)向前移动，并实现对肋骨(5)的滚制校正，可切换校正模式(面板形状校正模式与面板圆度校正模式的切换)，肋骨校正效果好，省时省力，大大提高了肋骨校正的效率。
肋骨校正机构校正支撑滚轮校正模式激光工作台滚制固定轧辊活动轧辊面板形状向前移动圆度校正可切换输出端外轮廓校正机圆心处省力省时转动

[实用新型]一种具有三维视觉的机器人打磨系统-CN201822088147.7有效
发明人：王兴华;曹为理;蔡明智;范小卿;江舒 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七一六研究所;江苏杰瑞科技集团有限责任公司
申请日： 2018-12-13 - 公布日： 2019-12-27 - 主分类号： B24B19/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种具有三维视觉的机器人打磨系统，该系统包括工件固定装置、打磨机器人、光学器件、气动打磨设备及电源与控制装置；控制方法为：打磨机器人带动光学器件对曲面工件进行水平扫描；将3D相机采集到的激光图像传输给电源与控制装置中的控制装置；控制装置通过对3D相机得到的图像利用相应函数进行三维点云处理，并进行初步的滤波去噪；利用点云分割和切片算法将得到的三维点云进行进一步处理；将处理结果按照规则解析发送到控制装置，驱动机器人以正确的姿态对曲面工件进行整体打磨作业。本实用新型主要用于曲面结构制造领域的自动化打磨，通过提高工业打磨领域的自动化程度，提高了生产效率和生产质量。
控制装置打磨机器人本实用新型光学器件曲面工件三维点云电源自动化工件固定装置驱动机器人打磨设备打磨系统规则解析激光图像滤波去噪曲面结构三维视觉生产效率水平扫描整体打磨点云切片算法采集图像传输分割制造生产

[发明专利]一种直流电机电流控制器参数自整定系统及方法-CN201710023912.4有效
发明人：李世华;吴超;沈冬冬;李奇;曹为理;邹金欣 -专利权人：东南大学;中国船舶重工集团公司第七一六研究所
申请日： 2017-01-13 - 公布日： 2019-11-29 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种新型直流电机电流控制器参数自整定的方法。针对现有技术中存在的自整定过程复杂和自整定效果不足的问题，提出了分为以下五步的技术方案：步骤一，在线指令规划单元，为直流电机规划出三段电枢电压指令；步骤二，电机参数辨识单元，辨识出电机的电枢电阻、电枢电感和反电势系数之值；步骤三，截止频率估计单元，结合步骤二和截止频率估计公式估计出电机的截止频率；步骤四，电流控制器参数计算单元，根据电流控制器参数计算公式得到电流控制器参数；步骤五，电流控制器参数评价单元，给用户微调参数的空间，保证获得用户满意的电流阶跃响应。本发明自整定过程简单、容易实现，而且能够由于充分利用了电机机理模型，并且加入了参数评价单元，自整定效果令用户满意。
一种直流电机电流控制器参数系统方法

[发明专利]基于DSP+FPGA的数字输入输出接口及控制方法-CN201910581902.1在审
发明人：刘超;王常涛;陈乐;曹为理;刘佳文;汪洋;马超;刘实 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七一六研究所;大连船舶重工集团钢结构制作有限公司
申请日： 2019-06-30 - 公布日： 2019-10-22 - 主分类号： G05B19/042 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于DSP+FPGA的数字输入输出接口，包括两个光耦隔离器、FPGA、DSP；其中第一光耦隔离器设置于FPGA的输入端一侧为FPGA提供输入信号，第二光耦隔离器设置于FPGA的输出端一侧接收FPGA输出信号，FPGA与DSP的引脚连接，其中FPGA的时钟引脚与DSP的XCLKOUT连接，FPGA的片选使能信号引脚与DSP的片选信号引脚连接，FPGA的写信号使能引脚与DSP的写信号引脚连接，FPGA的读信号使能引脚与DSP的读信号引脚连接，FPGA的地址输入引脚与DSP的地址输出引脚通过地址总线连接，FPGA的数据输入引脚与DSP的数据输出引脚通过数据总线连接。
引脚光耦隔离器数字输入输出接口信号使能信号引脚地址输入引脚片选使能信号片选信号引脚数据输出引脚数据输入引脚数据总线连接地址输出地址总线时钟引脚输出信号输出端输入端

[实用新型]一种简易信号报警电路-CN201821691504.2有效
发明人：孙宏伟;刘超;赵康;欧国锋;曹为理;李帅 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七一六研究所;江苏杰瑞科技集团有限责任公司
申请日： 2018-10-18 - 公布日： 2019-10-18 - 主分类号： G08B21/18 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种简易信号报警电路，包括：用于复位并解除报警信号锁存状态的报警信号复位单元，用于检测并锁存系统故障信号的报警信号检测与锁存单元，用于指示系统报警状态的报警状态显示单元。
报警电路简易信号报警信号复位报警信号检测报警状态显示解除报警信号本实用新型报警状态故障信号锁存单元锁存系统锁存状态指示系统复位检测

[实用新型]一种面向船舶曲面板材加工过程中的测量系统-CN201920353056.3有效
发明人：孙宏伟;王兴华;李安源;曹为理;王爱林;胡晓磊;索哲;李鹏 -专利权人：中国船舶重工集团公司第七一六研究所;江苏杰瑞科技集团有限责任公司;金海智造股份有限公司
申请日： 2019-03-20 - 公布日： 2019-10-11 - 主分类号： G01B11/02 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种面向船舶曲面板材加工过程中的测量系统，所述系统包括光学测量设备、门架装置、移动装置以及电源与控制装置，光学测量设备包括用于测量曲面板材宽度方向的一字激光三维测量装置和用于测量曲面板材长度方向的十字激光三维测量装置，门架装置包括压弯门架和滚弯门架，一字激光三维测量装置设置于压弯门架上，十字激光三维测量装置设置于滚弯门架上，移动装置包括左行车和右行车，用于实现对船舶曲面板材位置的调整，电源与控制装置用于实现光学测量设备、门架装置和移动装置的供电及控制。本实用新型主要用于船舶曲面板材加工过程中的测量，通过采用新型测量系统和方法，降低了测量误差，提高了生产效率及生产质量。
三维测量装置曲面板材门架光学测量设备门架装置移动装置船舶本实用新型测量曲面测量系统控制装置十字激光一字激光压弯滚弯电源行车测量板材长度方向板材宽度方向新型测量系统生产效率供电生产

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