为实现四足机器人稳定的节律性行走，研究基于中枢神经模式发生器（Central pattern generator，CPG）的比例步态控制方式。构建互抑神经元组成的振荡器模型，并基于振荡器模型组建四足机器人髋关节CPG网络。通过仿真研究得到模型各参数与CPG网络输出特性之间的关系，确定一套整定后CPG网络的模型参数，提出四足机器人比例步态，通过CPG模型阈值...
由于500m口径球面射电望远镜（Five—hundred—meters aperture spherical radio telescope，FAST）的馈源舱与地面之间是柔性连接，其包含动力电缆和信号光缆在内的缆线进舱连接机构的设计较为困难。针对FAST馈源舱是由悬索支撑的特殊结构形式，对3种可能的缆线进舱连接机构的设计方案进行分析比较，并从静力学角度分析悬架于支撑索上的缆线质...
采用机器人代替工人定期巡检超高压输电线路，是超高压输电线路维护技术的发展趋势之一，可以降低成本、提高巡检的准确率。架空输电线一般架设在距地面60m的空中，这种架空输电线周围的风荷载与近地面的输电线周围的风荷载不同，对机器人结构参数的影响也不同。基于架空输电线周围风荷载较地面风荷载复杂的问题，在简化风荷载条件下建立越障巡...
针对在扑翼机构与可变后掠翼机构中广泛应用的单曲柄双摇杆机构两侧摇杆存在转角偏差的问题，提出利用解析法与仿真试验相结合的优化设计研究思路。将单曲柄双摇杆机构从两种特例拓展为一般性的统一模型，基于平面连杆机构基本方程建立摇杆同步性能的优化设计数学模型。通过引入摇杆转角偏差小量假设和极限位置对称性假设，利用泰勒展开公式，求...
研究欠约束、完全约束及冗余约束绳牵引并联机器人的工作空间，提出适用于三类约束的绳牵引并联机器人工作空间的一致求解策略。由作用力单向性的共同特点，将力封闭手指抓取机器人的凸条件引入至一般绳牵引并联机器人，得到其可控工作空间的存在定理。基于存在定理、凸集理论、线性代数理论和投影定理，以推论的形式给出三类约束绳牵引并联机器...
少自由度并联机器人中的过约束构型，具有结构简单、刚度大的优点，但其依赖运动副轴线间的特殊几何约束关系，如平行、垂直、汇交于一点等，来实现预期的动平台自由度。此类机构有对几何约束条件敏感的缺点，约束误差的存在将对机构产生一系列不良影响。基于此，以平面5R并联机器人为对象，在分析其过约束特性基础上，研究运动副轴线几何约束误...
对直升机自动倾斜器不旋转环操纵机构的等效并联机构——1-RRS-3-SPS-1-PS机构进行机构位形分析，利用虚设机构法求出机构的影响系数矩阵，采用影响系数法和微分法分别求出机构的输入速度和输入加速度仿真曲线，验证了影响系数矩阵的正确性。同时利用速度、加速度和惯性力等全域性能指标，在同时考虑到机构杆件的尺寸、质量等因素情况下，分析1-...
在手指指端与物体构成有摩擦固定点接触模型的前提下，通过对三指灵巧手抓取内力与抓取稳定性关系的分析，构建指端接触力的规划算法。在接触点摩擦锥内将指端接触力分解为操作力和抓取内力，分析抓取内力对于接触稳定性的作用和内力汇交点与汇交多边形的相互位置，建立抓取内力与抓取稳定性之间的关系，通过合理规划内力汇交点的位置获得较高的...
运动链拓扑图同构判断是一个世界性的难题，为解决它提出新的方法。基于运动链拓扑图的特点，用特征数组来描述运动链的拓扑图。将运动链拓扑图支链上的二元杆数按照多元杆进行分组排列，组内的各支链顺序可变，组外的各多元杆的顺序可变，从而形成特征数组。用特征数组来描述拓扑图的特征，这一描述方式直观简洁且不受拓扑图画法形式和标号方式...
研究用FFT谱连续细化傅里叶变换分析法进行离散频谱校正时的参数估计误差。分析无噪声情况下频率、相位、幅值的估计误差随细化倍数的变化规律，估计精度随细化倍数的增大而提高，当细化倍数大于40时，最大估计误差几乎可忽略不计。在高斯白噪声的影响下，细化后频谱序列最大值找错的概率随细化倍数的增加而增加，综合考虑频率分辨率对频率估计...
智能桁架结构作为一种控制结构一体化的新型空间结构，具有几何、物理可自调性，但这类结构同时具有柔性大、阻尼小、低频模态密集、模态耦合程度高以及存在多种不确定性和耦合等特点，给振动控制带来很大挑战。基于此，研究不依赖于模型的自抗扰控制技术在智能桁架结构振动主动控制中的应用，建立自抗扰振动控制器的一般框架。就自抗扰振动控制...
振动噪声控制对于潜艇具有重要意义。常用的振动噪声分析方法仅分析了噪声的来源，而未对振动噪声源对总振动噪声的贡献量进行定量计算。介绍盲源分离基本模型，以及基于独立分量分析理论和聚类评价方法提高盲分离性能的改进固定点算法，并基于该算法和先验信息理论提出一种定量计算振源贡献量的新方法。通过仿真试验分析基于两种不同分离准则算...
摘在线调频小波路径追踪算法和稀疏信号分解的基础上，提出一种基于多尺度线调频基的稀疏信号分解方法，并将其应用于非平稳转速下的轴承故障诊断。基于多尺度线调频基的稀疏信号分解方法，根据信号的特点，自适应地选择多尺度的线调频基函数对信号进行投影分解。由于基函数库多尺度特性，使得该方法比以往采用单一尺度库函数的稀疏信号分解方法...
为了研究高速电主轴的控制精度与主轴机械参数之间的动态关系，根据法拉第电磁感应定律建立高速电主轴的动态数学模型，并利用无速度传感器矢量控制逆变调速原理，将该模型的定子电流分解为励磁电流和转矩电流两个分量，组成两个独立的一阶线性子系统——磁链子系统和转矩子系统，实现励磁磁链和电磁转矩对各自参考值的全局渐进跟踪。试验结果表...
针对摩擦转子系统动力特性建立一种耦合分析模型。结合摩擦热冲击温度方程和转子热弯曲方程，推导转子热弯曲与温度直接相关的微分方程，进而建立摩擦转子动力方程与热冲击温度方程耦合的时变方程。该耦合方程既包括摩擦力冲击和热冲击对转子动力特性的影响，也包括振动特性对摩擦热量的影响。运用该耦合模型，分析某实际发电机转子摩擦情况下的...
在进行基于虚拟样机技术的机械系统动力学分析时，如果系统包含多接触约束，计算效率往往低下，甚至导致模型求解失败，本质原因之一是当前非实际接触约束仍然要参与当前迭代计算，使求解模型的雅可比矩阵的规模比实际求解需要的规模大得多，从而可能引起该矩阵的条件数增大，使求解效率降低。基于此，针对多接触动力学系统计算效率问题，通过分...
在产品虚拟样机多物理场的性能分析和仿真过程中，由于分析目的和分析工具各不相同，各种物理场的有限元网格模型和仿真结果数据都是异构的。如何将异构有限元网格模型的几何和物理信息进行耦合，集成到虚拟环境中进行网格图形显示与结果数据可视化仿真是亟待解决的问题。提出产品多物理场异构有限元网格的几何特征映射与仿真结果插值方法，分别...
研究一种步进扫描投影光刻机的步进运动与扣描运动的轨迹重叠规划算法。根据给定的系统动力学约束，以保证最大加速度与最大速度不超限为目标，建立步进运动与扣描运动轨迹重叠规划的约束基准。依据该基准，分析步进运动与扣描运动轨迹重叠规划的各种可能情形，推导在最大程度上缩短运动执行时间的轨迹拐点调整计算公式。以此为基础，提出步进运...
针对制造企业产品销售时序具有多维、小样本、非线性和多峰等特征，将混沌理论与支持矢量机（Support vector machine．SVM）参数优选方法相结合，证明了结构风险最小化原则是在概率意义下近似正确的，由此得到支持矢量机的表现形式并不是唯一的，具有多样性的特征，在此基础上提出一种混沌v-支持矢量机（Chaotic-v SVM，Cv-SVM）模型，给出相应...
为降低复杂产品配置任务间的耦合程度，减少配置过程的迭代次数，优化产品配置设计过程，以动态设计结构矩阵（Design structure matrix，DSM）为工具研究了产品配置过程的规划技术。研究基于数据流图的产品配置过程任务建模，在此基础上通过映射得到配置过程DSM，并将其拓展为三视图结构，通过视图间的双重映射获得配置过程动态DSM，使客户需求...
从几何角度分析协同优化方法，并据此提出一种新的系统级优化模型，相对于代数分析，几何分析更简洁直观。分析学科级优化的几何意义，指出在学科级优化中最优设计点是距系统级提供的目标点最近的点，同时根据几何分析还能在该最优点处方便地获得主动约束边界的梯度，基于该最优点及此点处的梯度信息，可以构造出主动约束边界的一个线性近似并提...
在综合分析当前生物粒子微操纵技术的基础上，设计一种基于光诱导介电泳技术的微操纵芯片，并完成芯片关键部件——光电导薄膜的加工。在准静态电场条件下，对光斑操纵模式进行建模仿真，光斑光强服从高斯分布，光斑尺寸直接影响电场平方梯度的分布，随着光斑尺寸缩小电场平方的x向梯度峰值增大，而随着高度升高电场平方的x向梯度峰值急剧减小。...
针对目前铁路罐车容积测量技术在可操作性、准确性等方面存在的问题，提出一种简捷、准确的罐车容积检定方法。该方法通过罐车序列图像三维重构，获取罐车表面测量数据。进而借助提出的散乱数据序化方法，构造罐车的系列截面轮廓线，并以蒙皮操作为基础实现罐车曲面的精确重建。最后利用参数曲面的离散表达，完成罐车容积的快速检定。对比试验表...
为研究航空铝合金7050-T7451高速铣削过程中的温度场分布规律，在对螺旋刃立铣加工过程传热学模型分析和简化的基础上，对航空铝合金7050-T7451高速铣削过程中工件-刀具接触面温度分布进行三维有限元模拟，并重点研究热源强度计算、热载荷施加等关键技术。在相同的切削条件下，进行铣削温度试验，且模拟结果与试验结果比较吻合。研究表明所建立...
根据超声切削过程的运动特性和冷却液作用特征，基于流体动压理论，建立刀具与工件之间动压油膜的模型。分析前刀面油膜压力的变化规律、分布状态和试验的工艺效果，证明超声切削过程可以产生高冲击动压的油膜，油膜压力的作用可使切屑产生弹性变形甚至是挤压变形和剪切滑移。超声振动切削过程会形成油膜作用和刀具接触切削两个阶段，油膜的作用...
为避免在圆角铣削加工中产生颤振，建立考虑再生作用的圆角铣削动力学模型，推导其平均方向力系数计算公式。鉴于圆角铣削时主轴转速通常远大于圆角处的进给角速度，两者的平均方向力系数近似相等。因此，经典直线铣削颤振稳定域解析模型适用于圆角铣削，前提是需要用最大径向啮合角代替名义径向啮合角进行仿真。根据铣刀与工件的啮合情况，将圆...
为提高全自动转子动平衡V型铣削去重的效率和一次切削去重成功率，提出一种V型铣刀切削去重简化模型及基于此模型运用线性插值方式的去重切削控制方案，其包括切削去重建模和实时参数化插值两部分。通过几何计算和数值计算的方式建立精确的切削去重模型，结合数据分析对精确模型进行合理简化，计算得到适应于普通工业可编程控制器（PLC）运算能...
为解决组合曲面五轴加工问题提出一种基于计算机图形学Z—buffer技术的圆环面刀具刀位生成算法。首先借助Z-buffer技术确定刀位计算的检测区域，然后在保证圆环面刀具和检测区域不干涉的前提下调整刀位，使刀具端面和模型曲面充分贴合，从而得到更宽的加工行宽。算法充分利用计算机硬件的快速高效性，直接对加工检测区域内的点进行读取和存贮，...
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