针对软性磨粒流加工方法的加工效率和抛光均匀性等问题,提出了一种基于HHT的约束流道压力脉动监测方法。采用Hilbert-Huang变换(HHT)时频分析方法,对软性磨粒流约束流道内的压力脉动特性进行了研究,建立了约束流道内的湍流发展与压力脉动信号的内在联系,通过对压力脉动信号的监测,对流道内的湍流进行了调控;搭建了压力脉动测控实验平台,进行了磨...
针对柱式负荷传感器方位误差的控制问题,对球头接触副球面尺寸变化造成的影响进行了研究。通过力学理论公式推导,得出了附加弯矩是传感器方位误差产生的重要原因,并得到了球头接触副球面尺寸变化对传感器所受附加弯矩及方位误差的影响规律;选取典型的球面-平面接触类型,并在球头接触副常用的球面尺寸范围内确定了研究尺寸,利用ABAQUS有限元软件...
为降低普通铁路救援起重机单支腿的承载力,改善支腿系统的均载特性以便满足高架桥环境下的高铁救援作业要求,提出了一种铁路救援起重机多支撑系统,即在原有起重机4支腿支撑的基础上引入4条辅助支腿,并且使轮轨同时承担载荷。首先基于结构力学空间高次超静定求解原理,对多支撑系统进行了力学解算得到其解析模型;然后用Matlab软件对解析模型编程计...
针对电阻应变片引起的电阻应变式传感器应变传递误差问题,对不同的电阻应变片敏感栅结构参数进行了研究。建立了传感器弹性体(等强度梁)、基底、敏感栅和覆盖层的三维模型,利用ANSYS有限元软件,采用设置接触的方式将传感器弹性体与应变片粘贴在一起,分析对比了不同敏感栅材料、厚度、栅丝长宽比和栅丝间距时应变片应变分布情况,确定了传感器应变...
针对工业中转子系统在跨越一阶临界转速时,振动幅度过大及失稳的问题,通过对转子系统平稳跨越一阶临界转速方法的归纳和研究,提出了一种基于主动控制下的磁悬浮轴承—转子系统变支承跨越一阶临界转速的方法。首先建立了主动控制下的变支承磁悬浮转子系统数学模型,并分析了两支承转子系统和三支承转子系统跨越一阶临界转速时的响应特性;然后利用A...
针对初始设计的燃油泵叶轮处进油口和出油口间压差过大引起脉动和噪声,从而降低工作效率的问题,提出了在泵的叶轮和进油端分别配置若干平衡孔和油气分离孔的方法。利用正交试验法,选取了平衡孔直径、平衡孔径向位置半径、油气分离孔直径、油气分离孔径向位置半径为4个因素,建立了L9(34)正交表,得到了9种燃油泵结构方案;基于ANSYS三维仿真平台,对...
针对大型风力发电机组塔筒门框极限工况下等效应力过大以及造价昂贵的问题,以某大型风力发电机组塔筒门框为例,利用ANSYS workbench软件建立了包含门框的塔筒底段有限元参数化模型。采用中心复合实验设计方法(CCD)设计了响应面模型,通过响应面分析,研究了门框尺寸变化对其所受等效应力的影响;同时基于响应面分析结果,采用Shifted Hammersley方法...
针对液压材料试验机运行过程的出现的精度不高、系统不稳定等问题,对该电液位置伺服系统进行了研究。首先建立了电液位置伺服控制系统的数学模型,运用Ziegler-Nichols传统PID整定方法进行了优化处理;此外设计利用了有监督Hebb神经网络学习算法,给出了基于Matlab语言的PID控制器的S函数,在此基础上建立了单神经元PID自适应控制器的Simulink仿真模...
针对铝合金零件的高反光、尺寸较大导致难以检测的问题,对机器视觉系统、图像合成、图像处理等方面进行了研究,提出了基于机器视觉的铝合金零件尺寸误差的自动检测方法。采用同轴平行光源在零件上方打平行光和两轴运动平台采集局部高精度图像并拼接合成的方法,获取了高精度大尺寸零件图,提高了检测精度并可突破检测尺寸局限;利用视觉检测技术实...
针对兆瓦级风电机组变桨柜焊缝开裂问题,将多体动力学分析与有限元分析技术应用于变桨柜体强度分析中,对变桨柜进行了结构优化和强度评估。首先采用动力学分析软件Simpack对变桨柜总体结构进行了动力学建模和仿真分析,确定了变桨柜应力幅变化最大的危险位置,作为有限元分析的计算工况;接着采用有限元分析软件ANSYS对不同计算工况下的变桨柜及其...
针对现有外骨骼助力搬运机器人结构复杂、价格昂贵的问题,对外骨骼助力搬运机器人虚拟样机技术的结构设计、运动学与控制仿真展开了研究。设计了一款结构相对简单,在人体弯腰搬运重物时对人体腰部提供助力,且肘关节设计为自锁机构的可穿戴全身外骨骼助力搬运机器人;通过对外骨骼下肢运动学模型建立了D-H坐标,进行了正逆运动学分析;利用虚拟样机...
针对迭代学习控制算法在线性离散系统中的收敛性问题,建立了直线电机的离散化数学模型,并将迭代学习控制算法运用到电机控制系统,对其稳定性和收敛性进行了研究。提出了一种基于最优控制理论的迭代学习控制算法,利用迭代学习控制的收敛条件对所提出的控制算法的稳定性和收敛性条件进行了分析,并在前馈及反馈二自由度控制结构的基础上进行了控制...
针对异步电动机目前在预防性检修中存在的电气故障无法运用无损方式进行快速定位的问题,对电机电气参数在故障时的微弱变化进行了研究,提出了电特性检测手段,引入了潘罗斯判据配合电机静态三相平衡的评判准则,采用模糊诊断的方法对电机存在的电气故障进行了判断,实现了对电机可能存在的三相不平衡以及定子、转子绕组短路故障快速诊断;其中,采用S...
针对不确定参数摄动对机器人系统稳定性和跟踪特性的影响问题,在前人的基础上提出了一种利用鲁棒可靠性的理论来设计机器人鲁棒镇定控制器的方法。首先分析了不确定参数摄动对机器人的影响,并对机器人动力学模型中的非线性不确定参数进行了等效处理;然后利用鲁棒可靠度及其功能函数的LMIs设计了状态反馈控制器;最后将控制器接入仿真模型进行了仿...
针对机器人在作业时缺乏自主性与智能性的问题,对基于双目视觉的空间目标识别与定位问题进行了研究。搭建了双目立体视觉系统并对其进行了标定,获取了两相机的内外参数、相对位姿及畸变系数。采用基于描述子的模板匹配技术,通过随机树算法对检测到的特征点进行了准确实时地分类识别。对同一场景的两幅图像进行了立体匹配,求取了对应的视差图。结...
针对城市环境下车辆定位精度低、可靠性差且成本高的问题,通过融合GPS/北斗双模卫星导航定位系统和其他低成本的车载传感器信息设计了一种车辆紧耦合定位算法。首先基于低成本的降维惯性导航定位系统和双模卫星导航定位系统建立了非线性系统状态模型和观测模型;然后使用了一种改进无迹粒子滤波算法来进行多传感器信息的融合,在信息融合过程中,运...
针对设计一级倒立摆系统的H∞鲁棒控制器时出现的保守性问题,提出了一种以结构奇异值μ理论为依据的μ分析和μ综合方法。首先进行了倒立摆系统的标准H∞控制器设计,同时运用μ分析的方法证明了系统H∞控制器存在保守性这一事实,指出了问题的解决方向;其次,针对出现的问题,运用D-K迭代算法设计了修正后的H∞控制器并加入原系统,修正了原控制器存在的...
针对自动导引运输车(AGV)全局路径规划采用传统蚁群算法存在收敛速度慢、易陷入局部最优的问题,提出了基于改进蚁群算法的AGV全局路径规划方法。首先,运用MAKLINK图论法构建了具有障碍物的环境模型,作为路径规划的基础;其次,改进的蚁群算法中融合了动态权重目标导向原理,设计了一种新的启发式函数,提高了其选择距离目标点更近的可选节点的概率,...
为解决现今人工水压试验钢瓶检测效率低、人工需求大、数据采集与记录易错等问题,对水压试验中的钢瓶智能读码、单工位水压试验流程控制、多工位协调策略等方面进行了研究,设计并开发了一套多工位液化石油气钢瓶水压试验流水线,其主要包括视觉读码进瓶线、注水杆机构和水压试验小车;利用基于Windows操作系统和VB.NET软件开发的上位机程序实现了...
针对提高印刷行业中瓶盖印刷码字符识别的检测速度这一问题,研究了对图像积分算法和模板匹配相关系数计算公式改进的方法,提出了一种基于Matlab图像积分的改进模板匹配算法。设计了通过CCD工业相机采集图像信号以进行图像积分处理以及4次查值,可快速确定目标区域内的像素和来求取相关系数值的实验思路。通过采用Matlab软件编程测试,验证了该方法...
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