针对齿轮分度圆位置长期处于交变载荷状态容易产生疲劳裂纹的问题,综合考虑齿轮、转子和轴承之间的耦合关系,建立了十二自由度齿轮—转子—轴承弯扭耦合非线性动力学模型,并分析了分度圆裂纹对齿轮副时变啮合刚度的影响。采用Runge-kutta法求解了齿轮传动系统的运动微分方程,获得了分度圆裂纹损伤状态下系统的动态响应,研究了系统动态响应中的无...
针对大型高速旋转机械中磁悬浮轴承电磁力小和响应(电流响应和电磁力响应)速度较慢等问题,采用了IGBT器件作为功率器件,研究了变换器的拓扑结构及其控制方法,设计制作了高电压大电流功率放大器和电压可调高频开关功率电源。将设计制作的功率放大器和开关功率电源,与实验室已有的传感器和数字控制器相结合,搭建了重载磁悬浮轴承电控系统,并将其应...
针对柔性作业车间调度问题,对其优化方法进行了研究,建立了多目标柔性作业车间调度问题的函数模型,提出了分布估计-蚁群混合算法。该算法首先采用分布估计算法快速得到了全局较优解,然后通过选择部分较优解对蚁群算法信息素初始化进行了改进,最后利用蚁群算法正反馈机制快速寻找到了全局最优解;在改进的分布估计算法中,结合了多种方法进行机器选...
针对风电机组齿轮箱系统的故障预测问题,利用了齿轮箱异常时的动态特性将会偏离正常工作状态的现象,提出了同时使用温度和压力信号对齿轮箱进行故障预测,并据此建立了一种齿轮箱的温度和压力模型。采用了滑动窗口法计算残差的分布特性,以天为单位,定义了残差超限比例,根据预测值残差分布特性的改变,对齿轮箱故障做出及时的预测;设计了以残差超限...
针对在工程陶瓷线电极放电磨削加工的实际操作中加工者难以选取适当的工艺参数的问题,对影响加工效果的工艺参数进行了归纳。采用BP模糊神经网络建立了工程陶瓷线电极磨削加工效果随工艺电参数变化的预测模型,利用粗糙集理论来剔除冗余,对网络模型进行了属性约简和规则约简,并结合遗传算法来优化加工电参数,以获得更好的加工效果;同时根据数值仿...
针对国内外滑移门平顺性优化的目标多为单目标,且没有考虑到不确定因素对优化结果影响的问题,提出了一种基于6σ稳健性设计的滑移门平顺性多目标优化方法。基于ADAMS/View建立了滑移门系统的刚柔耦合多体动力学模型,对其运动机构进行了参数化设计,通过灵敏度分析筛选出对滑移门动力学特性影响较大的结构参数作为设计变量;建立了滑移门系统的二阶...
针对高分辨率空间相机热稳定性和力学特性存在的问题,对星载接口的约束、热适应性、力学性能等方面进行了研究,提出了一种基于运动学支撑的柔性星载接口。根据某卫星结构要求,确定了空间相机的卧式4点连接布局方案,并对星载接口开展了热适应设计,引入了柔性环节结构,通过螺旋理论验证了约束的准确性;以随机振动响应最小为目标,优化了柔性环节,得...
针对建筑机器人在钻孔过程中由于钻头偏移引起振动的问题,对柔性关节机器人模型、钻削力、时延控制等进行了研究。提出了一种因钻头偏移而引起钻削力波动的理论,并引入PD_TDC控制方法来控制机器人的位姿来减少钻头偏移量,从而减少了振动;利用拉格朗日动力学方法,建立了柔性关节的机器人系统;利用动态前角的方法,建立了钻削力模型;基于Matlab/Sim...
针对机床主轴热性能对加工精度产生影响的问题,对机床主轴热误差建模方向进行了试验研究。以数控磨床主轴为研究对象,通过热特性试验获得了阶梯转速下的温度变化数据和热误差数据,对温度数据进行了模糊聚类分组,并采用相关系数法选出了温度敏感测点;通过对灰色神经网络初始参数进行优化,建立了遗传算法(GA)优化的灰色神经网络热误差预测模型;在...
为了在线检测煤化工阀门内壁冲刷腐蚀现象,采用流场分析软件对水煤浆球阀进行了流固耦合流场模拟计算,并对阀门流场特点进行了分析。利用电磁线圈激励红外热成像法,搭建了在线检测实验台,对缺陷钢板进行了热成像原理分析;预制了阀门和管道缺陷,并对其进行了热成像实验研究。研究结果表明:阀门的冲刷腐蚀最容易出现在进出口的金属密封环部位及其...
针对线结构光三维测量中的测量系统标定问题,对相机成像与畸变模型、单应性矩阵模型、线结构光移动扫描等方面进行了研究,对现有的线结构光测量系统标定方法的特点进行了归纳,提出了一种基于单应性矩阵的线结构光测量快速标定方法。利用机械辅助装置,使标定板和结构光平面平行并且共面,避免了多次调整位置,实现了线结构光三维测量系统的快速标定...
针对超高压水射流破拆作业的安全及效率问题,设计了超高压水枪夹持摇摆机构。基于破拆机理,设计了曲柄摇杆式水枪摇摆机构,并建立了水枪摇摆机构的运动分析模型;在对破拆作业最优靶距及摆角研究的基础上,优化了曲柄摇杆式水枪摇摆机构;基于流体力学理论,建立了破拆反冲力与水压、流量及靶距之间的关系;采用有限元分析方法,对水枪夹持装置进行了...
针对数据驱动的滚动轴承故障诊断大多采用支持向量机进行分类,而传统支持向量机的分类方法容易陷入局部最优,无法准确进行故障诊断的问题,对滚动轴承振动信号的特征选择和支持向量机的优化方法进行了研究。分析了粒子群算法优化支持向量机和遗传算法优化支持向量机的不足;基于莱维飞行的布谷鸟搜索算法,引入了一种对支持向量机的参数进行寻优的...
针对复合材料内部缺陷检测的问题,采用两个并排五根半镀白卤素管灯阵列对样品进行对称式热流加热,并采用高灵敏度红外热像仪作为检测设备,搭建了反射式主动红外热成像检测系统。利用该系统对碳纤维树脂和玻璃纤维树脂层合板孔洞及夹杂缺陷样品进行了检测,分析了两种材质样品表面温度曲线差异的原因,讨论了孔洞几何尺寸对样品表面温差变化的影响,...
针对传统人工装配电机轴承效率低,且立式的电机轴承自动化安装方法存在占地面积较大、通用化程度低、设备复杂且成本高的缺点,提出了一种卧式的电机轴承安装自动化方法及设备。该方法采用了电机主体与所安装轴承的定位轴心线同轴水平放置方式,利用了电机主体和轴承部件轮廓外圆的特点,选择了V型块水平放置以定位电机主体和轴承,使轴承的上料与定...
针对现有机器人无法加工大型双面薄壁雕塑的问题,对CAM软件空间与加工空间的配准模型及双面薄壁雕塑组件双侧加工中的错位误差进行了研究。对CAM产生的轨迹进行了归纳,采用一种最大轮廓轨迹优化的方法,使得机器人只对雕塑组件最大轮廓内的毛胚进行加工;建立了被加工雕塑组件的支撑,避免了轨迹未优化时粗加工形成的悬臂结构,实现了对雕塑组件的精...
针对混合式永磁同步电机在伺服驱动场合应用范围有限的问题,基于其结构特点对弱磁性能进行了分析,并对控制策略进行了归纳与研究,提出了一种无传感器控制策略。在低速区采用恒电流频率比控制,高速区采用状态观测器反馈转子位置,并基于STM32 ARM Cortex-M4内核单片机搭建了实验平台,电机启动速度达到基速的15%即可切入闭环控制,能够将弱磁扩速至...
针对带有领导者的多智能体系统同时存在非线性动态和能量消耗的问题,对其在有向固定拓扑结构下的领导跟随保性能一致性进行了研究。基于自适应事件触发控制方案,使用模型转换方法,将多智能体系统转化为误差系统;运用Lyapunov-Krasovskii泛函、弱无穷小算子及线性矩阵不等式等方法,得到了误差系统渐近稳定的充分条件;在此基础上,得到了保性能一致...
针对激光切割加工全局路径优化采用传统蚁群系统算法时,存在收敛速度慢、易陷入局部最优的问题,对蚁群系统算法进行了改进研究。利用激光加工图元的起点和终点信息,建立了图元等价TSP问题的数学模型,提出了通过最邻近插入算法对蚁群系统算法路径规划结果进行了再优化的改进算法;详细阐述了改进蚁群系统算法的实现步骤,分析了传统蚁群系统算法和...
针对现代交通形势复杂和交通事故多发问题,设计了一种车载照明和摄像一体化云台系统。分析了汽车震动工作环境对系统的影响,设计了涡轮蜗杆传动方案、电器控制系统方案、集成单片机编程及485数据控制方案,对系统主要模块传动装置的总扭矩及其分配的各级传动比,传动装置动力参数进行了验证。设计结果表明:当云台负载为15 kg,支架悬臂长0. 30 m,自...
过程装备及其再制造教育部工程研究中心(以下简称“中心”)依托浙江工业大学,于2009年6月经教育部批准立项建设,经六年建设于2015年4月通过教育部验收。中心由浙江工业大学高增梁教授担任主任,聘请中国工程院高金吉院士、王玉明院士、陈学东院士等15位专家学者组成技术委员会。中心面向国家重大目标和国民经济主战场,实现过程装备及其再制造高新...
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