基于機(jī)器視覺的金屬雙極板質(zhì)量缺陷自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)
劉暢輝１，２ ， 李鑫１ ， 杜詳永３ ， 蔣成紅１ ，?
周振峰４
１. 同濟(jì)大學(xué)機(jī)械與能源工程學(xué)院
２. 上海市穿戴機(jī)器人與人機(jī)交互重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
３.?上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院
４.??嘉興大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院
【摘要】針對(duì)金屬雙極板的質(zhì)量缺陷目前主要依靠人工進(jìn)行檢測(cè)，這種方法存在檢測(cè)效率低、誤檢率高及成本高等問題，研制一套基于機(jī)器視覺的金屬雙極板質(zhì)量缺陷自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。給出檢測(cè)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案，并詳細(xì)介紹檢測(cè)系統(tǒng)的工序流程以及關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)組成和工作原理，最后給出檢測(cè)系統(tǒng)的控制方式。檢測(cè)系統(tǒng)相機(jī)采用16K線陣CMOS相機(jī)，成像方式采用垂直成像與側(cè)邊成像相組合的方式，檢測(cè)工序分兩步進(jìn)行：先檢測(cè)正面，再檢測(cè)反面。此檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)精度高，采樣結(jié)果清晰，能為后續(xù)的視覺算法研究提供優(yōu)質(zhì)的缺陷圖片。
協(xié)作機(jī)器人時(shí)間最優(yōu)軌跡規(guī)劃研究
張濤１，２ ， 張建業(yè)１，２ ， 吳子朝１，２
１.?天津工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院
２. 天津工業(yè)大學(xué)， 天津市現(xiàn)代機(jī)電裝備技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
【摘要】通過調(diào)研主流協(xié)作機(jī)器人參數(shù)，針對(duì)搬運(yùn)、碼垛等輕工領(lǐng)域需求制定性能指標(biāo)，采用“臂腕分離”方法進(jìn)行機(jī)器人構(gòu)型設(shè)計(jì)及關(guān)節(jié)模組研究。以該機(jī)器人為研究對(duì)象，為實(shí)現(xiàn)過指定路徑點(diǎn)的時(shí)間最優(yōu)軌跡規(guī)劃，并確保各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)平滑、連續(xù)，在滿足運(yùn)動(dòng)學(xué)約束條件下，使用3-5-3多項(xiàng)式插值方法進(jìn)行關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃。鑒于經(jīng)典海洋捕食者算法局部搜索能力較差的問題，引入混沌映射初始化和自適應(yīng)參數(shù)策略進(jìn)行改進(jìn)，并將新算法應(yīng)用于3-5-3多項(xiàng)式插值的時(shí)間最優(yōu)軌跡規(guī)劃中。通過MATLAB仿真分析，改進(jìn)后的各關(guān)節(jié)軌跡平滑連續(xù)且運(yùn)行時(shí)間縮短，證明該改進(jìn)算法在機(jī)器人軌跡規(guī)劃中的有效性和可行性。
基于摩擦補(bǔ)償?shù)亩鄶_動(dòng)電液位置伺服系統(tǒng)自適應(yīng)反步-ESO控制
張新星１ ， 饒俊森１ ， 戴開宇１ ， 張兵１ ，?
王雷剛２
１. 江蘇大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院
２. 江蘇大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院
【摘要】來自摩擦、匹配和不匹配的不確定性的多重干擾使電液伺服系統(tǒng)（EHS）難以獲得令人滿意的位置跟蹤性能?，F(xiàn)有的自適應(yīng)反步控制器無法有效區(qū)分機(jī)械子系統(tǒng)和液壓子系統(tǒng)之間的擾動(dòng)差異，限制了多重?cái)_動(dòng)的補(bǔ)償效果，特別是對(duì)于摩擦非線性。因此，提出復(fù)合摩擦補(bǔ)償?shù)淖赃m應(yīng)反步-ESO（擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測(cè)器）位置跟蹤控制器，實(shí)現(xiàn)機(jī)械子系統(tǒng)的快變摩擦擾動(dòng)和液壓子系統(tǒng)的慢變匹配擾動(dòng)的快速補(bǔ)償。ESO算法被集成到自適應(yīng)反步控制器中抑制平均跟蹤誤差的零偏。復(fù)合摩擦補(bǔ)償融合基于LuGre模型的補(bǔ)償和高階擾動(dòng)觀測(cè)器，顯著提高系統(tǒng)的跟蹤性能，避免觀測(cè)器增益過高。為了驗(yàn)證控制器的有效性，在搭建的電液伺服試驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行了大量的對(duì)比試驗(yàn)來驗(yàn)證所提出的控制器的有效性。
李修廣， 岳義， 韋寶琛， 張展魁， 許朝陽
上海工程技術(shù)大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院
【摘要】提出一種可適用于五自由度混聯(lián)機(jī)器人重載應(yīng)用的高剛度質(zhì)量比 A/C 雙擺頭機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的C軸采用力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)，A軸采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。采用多體系統(tǒng)理論以及坐標(biāo)變換理論，研究新型A/C 雙擺頭和主軸系統(tǒng)的三軸系統(tǒng)誤差模型；在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用Sobol靈敏度分析方法，分別求解了該機(jī)構(gòu)的一階靈敏度指數(shù)和綜合靈敏度指數(shù)，通過分析各項(xiàng)幾何誤差源對(duì)末端刀具指向精度的影響，識(shí)別出關(guān)鍵幾何誤差源，為 A/C 雙擺頭的誤差分配以及精度設(shè)計(jì)奠定了理論基礎(chǔ)。
趙宇辰１ ， 蔣周翔１ ， 劉瑞１ ， 曹磊１ ， 宋寶２
１. 北京信息科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院
２. 華中科技大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院
【摘要】針對(duì)現(xiàn)有蛇形機(jī)械臂整機(jī)體積過大、臂體裝配及維護(hù)難度較大、收納困難等問題，提出一種新型可生長(zhǎng)式繩驅(qū)蛇形機(jī)械臂。該機(jī)械臂采用內(nèi)外臂體分離的設(shè)計(jì)方式，將裝配過程拆分為骨骼伸出和骨骼外殼連接2個(gè)核心步驟，從而簡(jiǎn)化裝配流程，降低機(jī)械臂維護(hù)難度。針對(duì)機(jī)械臂整機(jī)體積過大問題，分別對(duì)骨骼與外殼進(jìn)行可生長(zhǎng)式設(shè)計(jì)，解決了蛇形機(jī)械臂體積較大及收納困難的問題，并降低了后續(xù)運(yùn)動(dòng)耦合問題的計(jì)算量。此外，基于新型機(jī)械結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，建立“驅(qū)動(dòng)裝置-關(guān)節(jié)角度-末端位姿”之間的多級(jí)映射關(guān)系，并推導(dǎo)相應(yīng)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。利用仿真軟件對(duì)蛇形機(jī)械臂進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)建模，對(duì)蛇形機(jī)械臂的工作空間進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)分析。最后，通過靜力學(xué)仿真對(duì)根部關(guān)節(jié)進(jìn)行強(qiáng)度校核，驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)可行性。
岳文槊１ ， 湯奇榮２ ， 謝小平２ ， 崔國(guó)華１
１. 上海工程技術(shù)大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院
２. 同濟(jì)大學(xué)機(jī)械與能源工程學(xué)院
【摘要】針對(duì)欠驅(qū)動(dòng)假肢手手指擬人性差的問題，基于人手構(gòu)造及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，研制一款具有耦合連桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)兩自由度欠驅(qū)動(dòng)的假肢手手指。同時(shí)，針對(duì)假肢手指尖力傳感器無法在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的物體表面實(shí)現(xiàn)有效接觸力控制的問題，設(shè)計(jì)基于關(guān)節(jié)電流的假肢手手指壓力控制系統(tǒng)。通過分析手指?jìng)鲃?dòng)系統(tǒng)模型，確定手指關(guān)節(jié)電流與指面壓力存在線性關(guān)系，并對(duì)手指關(guān)節(jié)電流和指面壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與擬合，得到關(guān)節(jié)電流與遠(yuǎn)、中、近指節(jié)的指面壓力模型，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。最后，對(duì)不同直徑的圓柱體進(jìn)行了抓取實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：實(shí)際測(cè)得的指面壓力與設(shè)定期望壓力的誤差在5%以內(nèi)；所設(shè)計(jì)的假肢手手指能實(shí)現(xiàn)對(duì)不同直徑圓柱體的抓取，具有良好的抓握能力，基于關(guān)節(jié)電流的假肢手手指壓力控制具有較好的可行性。
莫明江·阿不力克木１ ， 漆海霞２ ， 李三成１ ，
鄒霞３
１. 國(guó)網(wǎng)新疆電力有限公司吐魯番供電公司
２. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院
３. 廣東科凱達(dá)智能機(jī)器人有限公司
【摘要】傳統(tǒng)防震錘由螺栓固定，其安裝與更換需要高危險(xiǎn)性的人工作業(yè)。此外，由于長(zhǎng)期振動(dòng)，導(dǎo)線和螺栓之間的握力會(huì)逐漸減小，從而導(dǎo)致防震錘發(fā)生移位，降低了防震性能。然而，預(yù)絞絲防震錘不會(huì)出現(xiàn)該類問題，因此亟需將傳統(tǒng)防震錘批量更換為預(yù)絞絲式防震錘。為了降低人工作業(yè)強(qiáng)度和危險(xiǎn)性，提出一種用于拆除傳統(tǒng)防震錘和安裝新式防震錘的機(jī)器人。該機(jī)器人通過工程師遠(yuǎn)程遙控，完成螺栓式防震錘和鋁包帶的有效拆除，并完成預(yù)絞絲防震錘的安裝。整個(gè)作業(yè)過程的進(jìn)度和效果可全程在地面觀察，因此降低了工程驗(yàn)收難度和成本。試驗(yàn)結(jié)果證明：該機(jī)器人可以有效、可靠地完成防震錘的拆除與安裝任務(wù)。
李森?， 鄭鵬
沈陽工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院
【摘要】為探究零部件誤差耦合作用對(duì)RV減速器傳動(dòng)精度的影響規(guī)律，將零件的誤差因素等效到力的作用線方向上，建立包含零件偏心誤差、裝配誤差等因素的等效模型方程，通過MATLAB建立模型方程求解程序，求解數(shù)學(xué)模型。為了驗(yàn)證所建立的數(shù)學(xué)模型的正確性，建立了RV減速器虛擬樣機(jī)模型，建模時(shí)將誤差添加到三維模型上，進(jìn)行樣機(jī)仿真分析。通過驗(yàn)證仿真結(jié)果與數(shù)學(xué)模型計(jì)算結(jié)果可證明建立的數(shù)學(xué)模型是正確的。設(shè)置了50組考慮零部件誤差因素大小的正交試驗(yàn)來分析零件誤差的耦合作用對(duì)傳動(dòng)精度的影響。結(jié)果表明：凸輪偏心誤差及擺線輪偏心誤差對(duì)傳動(dòng)精度的影響較大，擺線針齒嚙合部分存在的誤差對(duì)傳動(dòng)精度的影響最大。因此，在整機(jī)傳動(dòng)精度要求固定的情況下，首先應(yīng)該考慮擺線針齒嚙合部分存在的誤差，其次是曲柄軸凸輪及曲柄軸孔的誤差。
關(guān)靜麗， 侯明， 柏森?
北京信息科技大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院
【摘要】為了提高物流行業(yè)自動(dòng)化水平，提高物料分揀的工作效率、減少人工成本，設(shè)計(jì)基于二維碼識(shí)別的分揀機(jī)械臂控制系統(tǒng)。以樹莓派為主控制器，通過OpenCV圖像處理、二維碼識(shí)別、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解和六自由度機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)二維碼存儲(chǔ)的信息進(jìn)行物料分揀。為了提高二維碼識(shí)別的準(zhǔn)確率，針對(duì)二維碼圖像的磨損、劃痕等問題，利用OpenCV對(duì)圖像進(jìn)行灰度化、濾波、二值化和閉運(yùn)算等圖像預(yù)處理操作；針對(duì)二維碼位置的隨機(jī)性和鏡頭畸變問題，通過定位算法和透視矯正提取出二維碼，再根據(jù)QR碼結(jié)構(gòu)和編碼規(guī)則進(jìn)行二維碼譯碼。為了使機(jī)械臂平滑穩(wěn)定運(yùn)行，采用簡(jiǎn)潔的幾何法進(jìn)行逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的計(jì)算，并在機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)中加入多路舵機(jī)速度控制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：對(duì)于正常和有輕微劃痕的二維碼，二維碼識(shí)別率可以達(dá)到100%，機(jī)械臂能夠有效完成自動(dòng)分揀任務(wù),具有一定的實(shí)用價(jià)值。
許利君， 張晶晶
鄭州工商學(xué)院工學(xué)院
【摘要】針對(duì)液壓驅(qū)動(dòng)式機(jī)器人控制系統(tǒng)存在未建模動(dòng)態(tài)或隨機(jī)干擾時(shí)，自適應(yīng)控制的穩(wěn)定性難以實(shí)現(xiàn)的問題，設(shè)計(jì)一種將多項(xiàng)式非線性擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測(cè)器(PNLESO)和自適應(yīng)反饋線性化控制(AFLC)相結(jié)合的液壓驅(qū)動(dòng)單元自適應(yīng)控制方法(PNLESO-AFLC)。為改善觀測(cè)器的抖振現(xiàn)象，構(gòu)建基于多項(xiàng)式·12連續(xù)平滑誤差函數(shù)的PNLESO。通過AFLC補(bǔ)償PNLESO的觀測(cè)誤差，提高液壓驅(qū)動(dòng)單元對(duì)參數(shù)變化及不同工況下的適應(yīng)能力。最后，通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了PNLESO-AFLC控制方法的性能。結(jié)果表明：與其他兩種控制方法相比，PNLESO-AFLC具有更好的控制精度和對(duì)不同工況的適應(yīng)性，能夠顯著提高液壓驅(qū)動(dòng)單元的阻抗控制性能。
丁海毅， 佘世剛， 強(qiáng)運(yùn)哲， 陸怡鵬， 柯為， 胡智喡
常州大學(xué)機(jī)械與軌道交通學(xué)院
【摘要】針對(duì)傳統(tǒng)CBS算法在大型智能倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境中為大量AGV搜索路徑時(shí)存在產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多且搜索效率較低的問題，提出一種多地圖融合搜索算法(MMFS)。通過在柵格地圖上提取的拓?fù)涞貓D中使用考慮道路擁擠度的Q-Learning算法進(jìn)行初步路徑搜索，并將其映射至柵格地圖中，得到AGV行駛的粗略路徑。在更精細(xì)的柵格地圖中使用CBS算法搜索出AGV行駛的具體路徑。仿真結(jié)果表明：在拓?fù)涞貓D中進(jìn)行預(yù)規(guī)劃后，CBS算法產(chǎn)生的拓展節(jié)點(diǎn)減少了92.18%；MMFS算法的整體搜索時(shí)間僅為CBS算法的8.13%。
考慮多種交貨期的柔性作業(yè)車間動(dòng)態(tài)調(diào)度研究
秦紅斌１，２ ， 何子奇１ ， 高文遠(yuǎn)１ ， 王鑫峰１
１. 武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院
２. 隨州武漢理工大學(xué)工業(yè)研究院
【摘要】為解決液壓缸生產(chǎn)過程中存在強(qiáng)制交貨期與柔性交貨期并存的多交貨期問題，構(gòu)建以完工時(shí)間和機(jī)器碳排放量為優(yōu)化目標(biāo)的柔性作業(yè)車間綠色調(diào)度模型。采用基于事件動(dòng)態(tài)調(diào)度策略來應(yīng)對(duì)突發(fā)事件，并提出一種SA-NSGA-Ⅱ算法來求解該模型。SA-NSGA-Ⅱ算法通過采用基于Tent混沌映射的初始化方式提高初始粒子質(zhì)量；通過混合交叉變異方式增加種群多樣性；通過引入模擬退火算法中Metropolis準(zhǔn)則的概率突跳特性，提高算法跳出局部最優(yōu)能力，加快模型求解速度并避免搜索陷入停滯。通過大量仿真試驗(yàn)及與其他4種算法的對(duì)比分析，驗(yàn)證了多交貨期問題模型的合理性與SA-NSGA-Ⅱ算法的魯棒性和優(yōu)越性。最后，針對(duì)韶關(guān)某液壓件制造企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的緊急訂單插入此類高頻擾動(dòng)事件進(jìn)行建模與求解，驗(yàn)證了此動(dòng)態(tài)調(diào)度策略的有效性。
王玉國(guó)１，２ ， 費(fèi)家翔１ ， 朱曉春２ ， 謝斌３ ，?
鄭堃１
１. 南京工程學(xué)院汽車與軌道交通學(xué)院
２. 南京工程學(xué)院先進(jìn)工業(yè)技術(shù)研究院
３. 南京康尼精密機(jī)械有限公司
【摘要】隨市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇，傳統(tǒng)離散制造車間設(shè)備急需借助現(xiàn)代技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化升級(jí)。采用邊緣計(jì)算架構(gòu)，針對(duì)車間生產(chǎn)信息采集的實(shí)際需求，研發(fā)了離散制造車間設(shè)備生產(chǎn)信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。詳細(xì)設(shè)計(jì)了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體架構(gòu)、硬件方案、軟件功能，并采用國(guó)產(chǎn)化芯片和開源Linux系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)。研發(fā)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了原始電流數(shù)據(jù)的邊緣存儲(chǔ)和零件級(jí)實(shí)時(shí)邊緣計(jì)算和狀態(tài)監(jiān)測(cè)，識(shí)別設(shè)備加工、待機(jī)等運(yùn)行狀態(tài)以及每個(gè)零件的開工時(shí)間和完工時(shí)間等生產(chǎn)信息。對(duì)某汽車零件的加工過程進(jìn)行了試驗(yàn)，結(jié)果表明：所研發(fā)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地對(duì)車間設(shè)備進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定監(jiān)測(cè)。
梁林１ ， 張棟２，３ ， 白永康１ ， 周浩光１
１. 中北大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院
２. 中北大學(xué)航空宇航學(xué)院
３. 惡劣環(huán)境下智能裝備技術(shù)山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
【摘要】針對(duì)三坐標(biāo)鉆的高速電主軸非均勻溫度場(chǎng)，提出一種基于遺傳算法（GA）的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模方法。結(jié)合模糊聚類法和灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)三坐標(biāo)鉆高速電主軸的溫度測(cè)點(diǎn)組合進(jìn)行測(cè)量。通過分析按時(shí)間排列的電主軸溫度測(cè)點(diǎn)序列和電主軸熱誤差序列，確定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入和輸出參數(shù)，從而構(gòu)建GA-BP高速電主軸熱誤差模型；在不同的高速電主軸轉(zhuǎn)速下，將GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、多元線性回歸模型以及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明：GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)熱誤差模型的預(yù)測(cè)精度優(yōu)于多元線性回歸法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模方法，GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在10 000 r/min轉(zhuǎn)速下的最大均方誤差為0.067 3 μm，在12 000 r/min轉(zhuǎn)速下的最大殘差為1.98 μm。GA-BP熱誤差預(yù)測(cè)模型相較其他模型具有魯棒性強(qiáng)、精度高的優(yōu)點(diǎn)，該模型可以有效提高三坐標(biāo)鉆的加工質(zhì)量。
基于濾波型并聯(lián)位置結(jié)構(gòu)的永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)
丁一峰１ ， 朱其新１，２，３ ， 朱永紅４
１. 蘇州科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院
２. 江蘇省智能共融機(jī)器人工程研究中心
３. 蘇州市共融機(jī)器人技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
４. 景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院
【摘要】隨著對(duì)位置伺服控制系統(tǒng)中位置精度、響應(yīng)速度、穩(wěn)定程度要求的提高，傳統(tǒng)的三環(huán)串聯(lián)矢量控制系統(tǒng)已無法同時(shí)滿足這些性能要求。針對(duì)此問題，設(shè)計(jì)一種濾波型并聯(lián)矢量控制系統(tǒng)。分別對(duì)串、并聯(lián)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行模型簡(jiǎn)化分析，并通過頻域法進(jìn)行參數(shù)整定。從機(jī)制上對(duì)兩種結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行對(duì)比分析，得出并聯(lián)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的綜合控制性能優(yōu)于串聯(lián)控制系統(tǒng)，但其抗高頻擾動(dòng)性能較差。利用根軌跡簇解析各個(gè)控制器參數(shù)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響；同時(shí)通過伯德圖的三頻段理論對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行研究。最后，進(jìn)一步分析得出相較于串聯(lián)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，并聯(lián)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可以更方便地通過加入調(diào)節(jié)控制器進(jìn)行性能優(yōu)化，并以此為基礎(chǔ)在系統(tǒng)中加入二階巴特沃斯濾波器，提出了濾波型并聯(lián)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，在維持系統(tǒng)低中頻性能的基礎(chǔ)上，改善了系統(tǒng)的高頻性能。仿真結(jié)果表明：濾波型并聯(lián)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可以消除位置環(huán)在動(dòng)態(tài)信號(hào)輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差，同時(shí)具備更快的響應(yīng)速度和較好的高頻抑制性能。
齒輪軸軸向尺寸視覺測(cè)量行為自主規(guī)劃分析
花海燕１，２ ， 張杰１，２
１. 福建理工大學(xué)， 福建省智能加工技術(shù)及裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
２. 福建理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院
【摘要】針對(duì)齒輪軸視覺測(cè)量行為關(guān)系的復(fù)雜性，開展軸向尺寸測(cè)量行為自主規(guī)劃分析策略研究。面向齒輪軸零件族軸向尺寸測(cè)量需求，建立視覺測(cè)量行為自主規(guī)劃分析系統(tǒng)框架，搭建實(shí)驗(yàn)裝置。提出面向圖像拼接需求的采樣工位規(guī)劃方案，可為不同型號(hào)零件自主規(guī)劃采樣工位數(shù)、重疊區(qū)尺寸、角點(diǎn)位置及采樣步長(zhǎng)；建立視覺測(cè)量行為規(guī)劃分析流程，通過反饋行為更改引起的測(cè)量波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)行為循環(huán)優(yōu)化。以某型號(hào)齒輪軸為對(duì)象，開展軸向尺寸測(cè)量分析實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：基于圖像拼接的軸向尺寸測(cè)量受曝光時(shí)間、特征點(diǎn)檢測(cè)和邊緣點(diǎn)提取行為影響較大，通過行為分析與優(yōu)化，可將測(cè)量波動(dòng)控制在0.01 mm以內(nèi)，有效保證軸向尺寸視覺測(cè)量的穩(wěn)定性。
基于數(shù)字孿生和知識(shí)管理的微型葉片制造過程關(guān)鍵質(zhì)量管控研究
吳中義１，２ ， 呂侃１ ， 馬鑫楠１ ， 王鵬１ ，?
呂璇１
１. 晨龍集團(tuán)有限責(zé)任公司
２. 陜西師范大學(xué)物理學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院物理學(xué)科研流動(dòng)站
【摘要】微型葉片作為機(jī)床和液壓系統(tǒng)中不可或缺的精密組件，其高性能標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)依賴于執(zhí)行嚴(yán)苛的質(zhì)量控制流程。提出一種基于數(shù)字孿生和知識(shí)管理的創(chuàng)新方法，旨在優(yōu)化微型葉片制造過程的質(zhì)量管控流程。構(gòu)建一個(gè)復(fù)雜的多維數(shù)字孿生模型，該模型結(jié)合了物理葉片的屬性和虛擬表征，通過知識(shí)管理的方法來精準(zhǔn)監(jiān)控和管理生產(chǎn)中的關(guān)鍵質(zhì)量參數(shù)。進(jìn)一步地，通過實(shí)際制造案例分析了現(xiàn)有質(zhì)量管控流程的局限，并基于智能制造生產(chǎn)線的發(fā)展，提出一種動(dòng)態(tài)知識(shí)庫(kù)支持的過程質(zhì)量控制方案。該研究不僅對(duì)微型葉片的制造具有實(shí)際意義，同時(shí)也為其他高精度加工的質(zhì)量控制提供參考。
曲面的激光車削與激光銑削加工技術(shù)
張星廣１,2,3 ， 王成勇１,2,3 ， 胡小月１,2,3 ，?
丁峰１,2,3?， 鄭李娟１,2,3?，?賴志偉１,2,3?
１. 廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院?
２. 廣東工業(yè)大學(xué)， 高性能工具全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，
３. 廣東工業(yè)大學(xué)， 廣東省微創(chuàng)手術(shù)器械設(shè)計(jì)與精密制造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
【摘要】如今生物醫(yī)療、3C電子、航空航天等領(lǐng)域發(fā)展迅速，對(duì)回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)件的性能要求逐漸增強(qiáng)。所需材料硬度更大、型面更加復(fù)雜，使得常規(guī)接觸式加工難以滿足生產(chǎn)要求。激光加工為非接觸式加工，無需考慮接觸應(yīng)力造成的負(fù)面影響，加工過程無需使用切削液，材料利用率高。但是，目前采用激光進(jìn)行回轉(zhuǎn)曲面三維加工技術(shù)的發(fā)展尚未成熟，有許多亟待解決的難題。重點(diǎn)綜述了曲面的激光車削與激光銑削加工技術(shù)、裝備和相關(guān)工業(yè)應(yīng)用3個(gè)方面的研究現(xiàn)狀，總結(jié)了目前面臨的問題，提出了其后續(xù)發(fā)展的可行性方向。
跨介質(zhì)飛行器出入水裝置靜液驅(qū)動(dòng)二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析
劉念， 王飛， 孫德文
中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心
【摘要】為了研究跨介質(zhì)飛行器出入水過渡過程，研制一套靜液驅(qū)動(dòng)出入水裝置。針對(duì)跨介質(zhì)飛行器出入水裝置中多臺(tái)液壓馬達(dá)高動(dòng)態(tài)高速同步控制要求，以及高速運(yùn)行中閉環(huán)轉(zhuǎn)速控制與零轉(zhuǎn)矩控制平穩(wěn)切換等需求，分析比較馬達(dá)一次側(cè)調(diào)節(jié)和二次側(cè)調(diào)節(jié)的控制特性，采用高動(dòng)態(tài)、高性能的二次調(diào)節(jié)靜液驅(qū)動(dòng)方案，提出馬達(dá)閉環(huán)轉(zhuǎn)速控制與零轉(zhuǎn)矩控制平穩(wěn)切換的控制策略以及多臺(tái)液壓馬達(dá)共軸同步控制算法，設(shè)計(jì)跨介質(zhì)飛行器出入水裝置二次調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析。結(jié)果表明：設(shè)計(jì)的出入水裝置采用多臺(tái)液壓馬達(dá)共軸同步驅(qū)動(dòng)，能使跨介質(zhì)飛行器模型以20 m/s的速度實(shí)現(xiàn)勻速出入水和自由出入水；馬達(dá)二次調(diào)節(jié)液壓和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，滿足跨介質(zhì)飛行器出入水裝置試驗(yàn)工況需求。
偏載管廊吊裝多液壓缸同步控制技術(shù)研究
王強(qiáng)１ ， 馬華兵２ ， 侯潤(rùn)鋒３ ， 王剛鋒４ ，?
張超４ ， 楊軍康４
１． 中國(guó)雄安集團(tuán)基礎(chǔ)建設(shè)有限公司
２． 中交二公局第六工程有限公司
３． 中交二公局工程設(shè)計(jì)研究院
４． 長(zhǎng)安大學(xué)， 道路施工技術(shù)與裝備教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
【摘要】針對(duì)預(yù)制綜合管廊節(jié)段尺寸大、質(zhì)量大且其重心與形心相偏離導(dǎo)致吊裝協(xié)同控制精度低的問題，提出一種BP-PID與均值耦合相結(jié)合的同步控制策略。設(shè)計(jì)管廊吊裝的多液壓缸同步控制器，構(gòu)建管廊吊裝AMESim/Simulink聯(lián)合仿真模型，對(duì)定偏載和動(dòng)偏載工況下基于均值耦合策略的多液壓缸進(jìn)行同步控制仿真，并與相鄰交叉耦合控制策略進(jìn)行對(duì)比。最后，通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證該控制策略的有效性。結(jié)果表明：均值耦合控制策略下，定偏載管廊吊裝多液壓缸最大同步誤差為2.41 mm，考慮動(dòng)偏載時(shí)，最大同步誤差為2.73 mm；相較于相鄰交叉耦合控制策略，均值耦合控制策略多液壓缸最大同步誤差減小了25.2%，系統(tǒng)響應(yīng)速度更快，穩(wěn)定性更高；現(xiàn)場(chǎng)吊裝試驗(yàn)的多液壓缸最大同步誤差為2.50 mm，滿足工程設(shè)計(jì)要求。
基于遺傳算法的雙速行星齒輪減速器微觀修形優(yōu)化分析
冉川東， 王士軍， 王冠中
山東理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院
【摘要】以某立式車床用雙速行星齒輪減速器為研究對(duì)象，針對(duì)其傳動(dòng)過程中的振動(dòng)和噪聲問題，通過Romax軟件建立其剛?cè)狁詈戏抡婺Ｐ?，?duì)減速器進(jìn)行偏載仿真分析。結(jié)果表明：減速器輪齒接觸表面在傳動(dòng)過程中出現(xiàn)了偏載現(xiàn)象。針對(duì)上述分析，提出基于遺傳算法的齒向鼓狀、齒向斜度、漸開線鼓狀、漸開線斜度和線性齒頂修緣的多目標(biāo)修形優(yōu)化方案。通過對(duì)比分析可知，齒輪表面的峰值載荷降低了2.5%，傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)誤差降低了52.63%，減速器殼體表面的振動(dòng)加速度降低了31.9%，輪齒表面接觸偏載現(xiàn)象得到了消除，減速器運(yùn)行噪聲明顯降低。
基于曲面響應(yīng)法的BK7材料超聲輔助磨削邊緣損傷研究
魏星
吉林鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能制造學(xué)院
【摘要】針對(duì)光學(xué)材料加工過程中出現(xiàn)的崩邊和裂紋等問題，提出一種超聲振動(dòng)輔助磨削及工藝參數(shù)優(yōu)化方法。以光學(xué)玻璃磨削邊緣的損傷長(zhǎng)度為響應(yīng)性指標(biāo)，通過曲面響應(yīng)法建立回歸預(yù)測(cè)方程，對(duì)主軸轉(zhuǎn)速、磨削速度和振動(dòng)幅值的交互作用和參數(shù)優(yōu)化進(jìn)行研究。結(jié)果表明：工藝參數(shù)對(duì)崩邊長(zhǎng)度的影響由高到低依次為：進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速、超聲振幅。隨著主軸轉(zhuǎn)速升高和進(jìn)給速度降低，崩邊長(zhǎng)度逐漸減?。划?dāng)超聲振幅增加時(shí)，崩邊長(zhǎng)度先減小后增大。崩邊最小的工藝參數(shù)組合為：n=10 000 r/min、v=60 mm/min、Am=4 μm，此時(shí)崩邊長(zhǎng)度的預(yù)測(cè)值和實(shí)驗(yàn)值分別為69.1、67.7 μm，模型和實(shí)驗(yàn)之間的誤差率為2.0%；將最大崩邊長(zhǎng)度限制在100 μm以下，優(yōu)化的工藝參數(shù)組合為：n=8 662.9 r/min、v=137.7 mm/min、Am=4.3 μm，此時(shí)崩邊長(zhǎng)度的預(yù)測(cè)值和實(shí)驗(yàn)值分別為96.5、93.8 μm，模型和實(shí)驗(yàn)之間的誤差率為2.8%，通過該工藝參數(shù)組合可實(shí)現(xiàn)光學(xué)玻璃高質(zhì)量和高效率的磨削加工。
柱塞馬達(dá)配流副泄漏功率損失分析
陸陽鈞１ ， 王兆強(qiáng)１ ， 劉斌山１ ， 侯現(xiàn)昭１ ，?
王小強(qiáng)２ ， 周海勇２?
１.上海工程技術(shù)大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院
２. 中國(guó)船舶集團(tuán)公司第七〇四研究所
【摘要】為了分析柱塞馬達(dá)配流副的泄漏功率損失，利用有限中心差分法求解微觀楔形油膜潤(rùn)滑模型?；赪-M模型表征配流盤的表面形貌（考慮減振槽），并結(jié)合金屬?gòu)椥宰冃?，修正配流副油膜厚度。根?jù)修正的油膜厚度，提出一種考慮表面粗糙度和彈性變形的泄漏模型，并計(jì)算了上下死點(diǎn)區(qū)域的泄漏量。該模型分別計(jì)算了不同粗糙度、工作壓力、彈簧剛度和轉(zhuǎn)速下的泄漏分布與泄漏功率占比。結(jié)果表明：考慮表面粗糙度與彈性變形后的泄漏模型更加精確，因粗糙表面引起的泄漏功率損失約是光滑表面的7倍；泄漏流量主要集中在配流副90°~180°之間；彈性變形對(duì)泄漏也會(huì)造成一定影響；不合理的彈簧剛度對(duì)泄漏功率損失影響最大，低轉(zhuǎn)速工況雖然泄漏流量低，但卻不利于油膜形成，易產(chǎn)生直接接觸。
滲碳引入的不同表面硬度對(duì)液壓馬達(dá)定子導(dǎo)軌疲勞壽命的影響
湯永杰， 李純金， 夏正文， 許宏銳， 劉成宇，?
姜濤??
江蘇科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院
【摘要】為研究滲碳引入的不同表面硬度對(duì)內(nèi)曲線液壓馬達(dá)定子導(dǎo)軌疲勞性能的影響，借助Deform軟件進(jìn)行熱處理，分析滲碳工藝對(duì)表面硬度的影響，并用Thomas硬度公式驗(yàn)證仿真結(jié)果；利用表面滲碳層硬度的壓痕表征方法將硬度表征到有限元模型中；借助Abaqus和FE-safe聯(lián)合仿真，建立內(nèi)曲線定子導(dǎo)軌疲勞壽命仿真模型，分析不同表面硬度對(duì)定子導(dǎo)軌疲勞壽命的影響情況。同時(shí)開展表面硬度試驗(yàn)、粗糙度測(cè)試試驗(yàn)和疲勞試驗(yàn)來研究定子導(dǎo)軌表面硬度、粗糙度和疲勞情況。結(jié)果表明：表面滲碳層硬度的壓痕表征方法可以準(zhǔn)確表征滲碳工藝引入的不同表面硬度，誤差低于5%；隨著工件表面硬度的增加，材料屈服強(qiáng)度與彈性損傷系數(shù)也隨之增大，進(jìn)而定子導(dǎo)軌的疲勞壽命明顯提升。
新型減振器阻尼裝置的設(shè)計(jì)及其阻尼特性分析
李衛(wèi)民， 張彥鵬， 楊澤宇， 唐兆慶
遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院
【摘要】針對(duì)普通液壓減振器阻尼特性恒定，汽車懸架性能無法在極端路面下適時(shí)調(diào)整的問題，設(shè)計(jì)一種新型減振器緩沖阻尼裝置。在該裝置基本結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，建立其數(shù)學(xué)模型，并利用ANSYS建立雙向流固耦合數(shù)值仿真模型，分析減振器阻尼特性和閥片變形量。最后，通過示功機(jī)對(duì)該減振器進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明：與普通減振器相比，新型減振器緩沖阻尼裝置不僅增加了末位緩沖性能，而且減小了閥片的撓度變形量，延長(zhǎng)了閥片的使用壽命；試驗(yàn)證明新型減振器雙向流固耦合數(shù)值仿真具有準(zhǔn)確性，且增加新型減振器緩沖阻尼裝置后減振器性能更優(yōu)。
航空電液壓力伺服閥前置級(jí)的數(shù)值模擬
劉欣１ ， 李祥陽２ ， 程冬宏３
１. 西安建筑科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院
２. 西安航空學(xué)院液壓技術(shù)研究院
３. 西安航空學(xué)院車輛工程學(xué)院
【摘要】為了深入了解機(jī)輪剎車系統(tǒng)中電液壓力伺服閥內(nèi)部流場(chǎng)的流動(dòng)機(jī)制，獲得不同結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對(duì)航空電液壓力伺服閥壓力增益的影響，運(yùn)用CFD流體仿真技術(shù)對(duì)機(jī)輪剎車系統(tǒng)中雙噴嘴擋板電液壓力伺服閥的前置放大級(jí)進(jìn)行三維流場(chǎng)仿真研究。分析其內(nèi)部流場(chǎng)變化情況及壓力、速度分布，探討不同伺服閥噴嘴直徑、節(jié)流口直徑下的壓力增益與壓力特性變化規(guī)律，提出同工況下提高航空電液壓力伺服閥壓力增益與壓力靈敏度的設(shè)計(jì)思路。結(jié)果表明：噴嘴直徑越小，其壓力特性曲線的線性度越好，平均壓力增益越大，壓力靈敏度越高，靜態(tài)性能較好；隨著節(jié)流口直徑逐漸變大，其平均壓力增益變小，但是過大的節(jié)流口直徑對(duì)伺服閥的壓力場(chǎng)和速度場(chǎng)影響較大，綜合來看節(jié)流口直徑在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)取值居中時(shí)伺服閥工作效果相對(duì)較好。
基于靈敏度分析的礦用卸荷閥性能優(yōu)化研究
云俊文， 趙仁亮
國(guó)能神東煤炭集團(tuán)高端設(shè)備研發(fā)中心
【摘要】高壓大流量卸荷閥被廣泛應(yīng)用于礦井作業(yè)，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、關(guān)鍵參數(shù)較多，利用控制變量法無法獲得最佳的參數(shù)組合。為了解決上述問題，分析機(jī)械式和電磁式卸荷閥的工作原理，對(duì)主要元件進(jìn)行數(shù)學(xué)建模和參數(shù)設(shè)計(jì)；在多體動(dòng)力學(xué)仿真軟件SimulationX中建立高壓大流量卸荷閥的仿真模型，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練卸荷閥主要參數(shù)與其穩(wěn)壓性能指標(biāo)ITAE的代理模型，并利用靈敏度分析法尋找對(duì)其穩(wěn)壓性能影響較大的關(guān)鍵參數(shù)；最終，利用正交試驗(yàn)獲取最佳的關(guān)鍵參數(shù)組合，并對(duì)優(yōu)化前后的卸荷閥進(jìn)行性能對(duì)比。結(jié)果表明：相較初始參數(shù)，使用所提性能優(yōu)化方法后，卸荷閥的穩(wěn)壓性能提高了53.77%，驗(yàn)證了所提方案的可行性。
基于BWO-SVM的AUV推進(jìn)系統(tǒng)液壓故障診斷
彭浩， 李維波， 黃康政， 高俊卓?
武漢理工大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院
【摘要】自主水下機(jī)器人（AUV）作為海洋探測(cè)的重要工具，在執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)時(shí)，其推進(jìn)系統(tǒng)的可靠性至關(guān)重要。針對(duì)AUV推進(jìn)系統(tǒng)液壓故障診斷困難、經(jīng)常誤判和漏判等問題，提出基于白鯨優(yōu)化算法（BWO）優(yōu)化支持向量機(jī)（SVM）的故障診斷算法BWO-SVM，對(duì)AUV推進(jìn)系統(tǒng)液壓故障進(jìn)行智能化診斷。在AMESim中搭建AUV推進(jìn)系統(tǒng)，然后模擬不同故障并采集相關(guān)數(shù)據(jù)，并采用BWO優(yōu)化SVM的超參數(shù)，最后實(shí)現(xiàn)了液壓故障診斷分類預(yù)測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：BWO-SVM能夠區(qū)分不同的故障，有效診斷AUV推進(jìn)系統(tǒng)潛在的液壓故障。為了驗(yàn)證算法的優(yōu)越性，與6種基準(zhǔn)算法進(jìn)行對(duì)比，BWO-SVM 的準(zhǔn)確率至少提升7.35%。BWO-SVM算法在故障診斷方面具有更高的準(zhǔn)確率，有效提升了AUV的安全性和可靠性。
旋轉(zhuǎn)對(duì)稱切向支承板機(jī)座動(dòng)力學(xué)參數(shù)全局最優(yōu)匹配研究
陳通１ ， 古麗巴哈爾·托乎提１ ，?
買買提明·艾尼１，２ ， 陶乙升１
１. 新疆大學(xué)智能制造現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院
２. 新疆佰博科技有限公司
【摘要】以M701F重型燃?xì)廨啓C(jī)的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱切向支承板機(jī)座-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)作為研究對(duì)象，建立非對(duì)稱機(jī)座-軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。為了尋找全局最佳動(dòng)力學(xué)匹配參數(shù)，提出一種全局最優(yōu)匹配分析方法。基于M701F燃?xì)廨啓C(jī)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱切向支承板機(jī)座-軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)相關(guān)動(dòng)力學(xué)參數(shù)和全局最優(yōu)匹配分析方法，詳細(xì)探討動(dòng)力學(xué)參數(shù)時(shí)變性對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力特性的影響規(guī)律。通過考慮不同偏置率下轉(zhuǎn)子剛度的變化，揭示了全局匹配域和全局最優(yōu)匹配軌跡的變化規(guī)律及其對(duì)軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)特性的影響機(jī)制。結(jié)果表明：當(dāng)偏心率為0.125、偏置率為0.2~0.4，且轉(zhuǎn)子剛度分別接近5.69×107、1.61×108、2.89×108 N/m時(shí)，系統(tǒng)最佳匹配點(diǎn)出現(xiàn)在奇異區(qū)域，并呈不穩(wěn)定狀態(tài)；當(dāng)偏置率從0.2增加到0.4時(shí)，機(jī)座-軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)最優(yōu)匹配域的范圍逐漸縮小，當(dāng)偏置率為0.2時(shí)，可獲得較大的穩(wěn)定匹配域。
趙乾柏， 張春良， 岳夏， 龍尚斌
廣州大學(xué)機(jī)械與電氣工程學(xué)院
【摘要】針對(duì)現(xiàn)有采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行故障診斷難以準(zhǔn)確解釋、精確尋找故障點(diǎn)的問題，提出一種基于動(dòng)力學(xué)時(shí)頻聯(lián)合校驗(yàn)的強(qiáng)背景噪聲下故障診斷方法。首先，利用連續(xù)小波變換對(duì)含噪聲的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行時(shí)頻轉(zhuǎn)換，獲取二維時(shí)頻圖；計(jì)算齒輪和軸承的故障周期，得到一系列的標(biāo)準(zhǔn)故障組合框；然后采用多個(gè)網(wǎng)絡(luò)模型提取故障特征，并用熱力圖法對(duì)每個(gè)最佳權(quán)重網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行結(jié)合，得到含注意力權(quán)重?zé)崃D的故障時(shí)頻圖，并在時(shí)頻圖對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行時(shí)頻特征提取，得到一系列的故障框；隨后計(jì)算每個(gè)故障框的置信度并且取平均值，采用余弦相似度對(duì)捕捉故障框序列和標(biāo)準(zhǔn)故障組合框的位置進(jìn)行評(píng)價(jià)，取置信度和位置的綜合評(píng)價(jià)作為故障診斷的結(jié)果。最后分別利用凱斯西儲(chǔ)大學(xué)和Spectra Quest行星齒輪箱數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明，在強(qiáng)噪聲情況下，所提方法具有更高的識(shí)別效果和抗噪性，并可對(duì)故障過程進(jìn)行準(zhǔn)確解釋。
張建紅１?， 馬潔１?， 袁金曉２?， 王少華２
１. 北京信息科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院
２. 中國(guó)核電工程有限公司
【摘要】針對(duì)壓水堆核電站的主冷卻系統(tǒng)信號(hào)復(fù)雜，難以充分提取冷卻系統(tǒng)的故障信號(hào)，并且神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特征在進(jìn)行特征提取時(shí)出現(xiàn)精度較低、提取難度較大、信號(hào)部分丟失等情況，提出一種彩色遞歸圖與改進(jìn)殘差密集網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的模型，用于主冷卻系統(tǒng)的故障診斷。研究選取5種核電站典型故障。將非線性的核電站一維故障信號(hào)轉(zhuǎn)換為二維彩色圖片，用于獲取故障的詳細(xì)信息；將二維彩色圖像輸入到改進(jìn)的殘差密集神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模型訓(xùn)練。經(jīng)注意力機(jī)制改進(jìn)的殘差密集網(wǎng)絡(luò)能夠提高識(shí)別的準(zhǔn)確率。最后通過某核電站模擬數(shù)據(jù)來驗(yàn)證該方法的性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及對(duì)比分析表明：該算法可以有效提高主冷卻系統(tǒng)的故障識(shí)別精度，具有較好的識(shí)別效果。
王金東， 馬智超， 趙海洋， 李彥陽， 張宇?
東北石油大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院
【摘要】在當(dāng)前信號(hào)的盲源分離中，傳統(tǒng)“兩步法”易陷入局部最優(yōu)解，并且其準(zhǔn)確率會(huì)隨采集信號(hào)數(shù)的增加或稀疏性的降低而大幅下降。針對(duì)上述問題，提出一種結(jié)合K均值-粒子群（K-PSO）和分段正交匹配追蹤（StOMP）的稀疏分量分析方法。對(duì)采集信號(hào)執(zhí)行K均值聚類算法，將產(chǎn)生的結(jié)果反饋至PSO聚類中估計(jì)混合矩陣。在獲得混合矩陣后，將其源信號(hào)矩陣轉(zhuǎn)化成列數(shù)為1的向量，再通過分段正交匹配追蹤算法重構(gòu)源信號(hào)。將實(shí)測(cè)的往復(fù)壓縮機(jī)正常信號(hào)和3種單一故障信號(hào)混合成2種復(fù)合故障信號(hào)，并對(duì)復(fù)合故障信號(hào)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明：在計(jì)算時(shí)間方面，相較模糊C均值聚類（0.335 s）和K均值聚類（0.299 s），盡管K-PSO聚類方法犧牲了一部分效率（1.561 s），但在總體角度偏差和歸一化均方根誤差方面表現(xiàn)更優(yōu)，具有更好的估計(jì)精度；相較最短路徑法（0.123 s），StOMP算法同樣犧牲效率（2.031 s），卻獲得更佳的相關(guān)系數(shù)和均方根誤差，表現(xiàn)更好的分離重構(gòu)能力。這說明，該方法在盲源分離中具有可行性和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
喬雪濤１ ， 張宇翔１ ， 李慧２ ， 翟進(jìn)１ ，?
劉鋒卓１ ， 王一鳴１ ， 李放3?
１. 中原工學(xué)院智能機(jī)電工程學(xué)院
２. 黃河科技學(xué)院工學(xué)部
３. 商丘技師學(xué)院機(jī)電系
【摘要】為了優(yōu)化玄武巖-聚丙烯樹脂混凝土復(fù)合材料的組分配比，采用正交試驗(yàn)法制備新型高強(qiáng)度玄武巖-聚丙烯纖維樹脂混凝土試件，分析不同因素對(duì)材料抗壓性能和熱態(tài)性能的影響。結(jié)果表明：影響玄武巖-聚丙烯纖維樹脂混凝土復(fù)合材料抗壓強(qiáng)度的因素由大到小依次為：樹脂、纖維、骨料、填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)。綜合考慮玄武巖-聚丙烯纖維復(fù)合材料的抗壓強(qiáng)度以及熱膨脹系數(shù)等各因素，各因素最優(yōu)配比為：樹脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)12%、纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.6%、骨料質(zhì)量分?jǐn)?shù)79%以及填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)7.4%，該配比下試件的抗壓強(qiáng)度均值可以達(dá)到121.33 MPa，熱膨脹系數(shù)為11×10-6/℃，較添加混雜纖維前降低了8.3%，平均密度為2 600 kg/m3，平均吸水率為0.032%，平均彎曲強(qiáng)度為30.4 MPa。
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《機(jī)床與液壓》雜志
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