摘要:经典PID或者结合其他算法的参数自整定PID是主动磁悬浮轴承最常用的控制方法，其方法简单且有一定的控制效果，但当外界出现干扰或者负载变化大时表现一般。针对此情况提出一种新的磁悬浮轴承控制方法——协同控制，适用于非线性、强耦合的系统，而且算法简单，易实现数字控制，设计出的控制器具有抗扰动鲁棒性强和稳态性好等优点，因此基于协同理论设计了单自由度主动磁悬浮轴承的协同控制器，并与经典PID控制器进行仿真与实验对比分析，结果验证协同控制器是适用于单自由度主动磁悬浮轴承的一种先进控制器。

摘要:针对大规模定制(MC)生产模式下产品质量特征值不足、参数情况未知、监测不灵敏等因素造成的过程质量控制难以实施的问题，提出基于Q统计量的改进型自适应移动加权平均控制图(AEWMAQ)。通过成组技术形成产品族，利用Q统计量将相似产品的质量特征值标准化；利用标准化后的数据绘制改进型AEWMA控制图。该方法能够解决不同参数条件下数据源不足的问题，并可改善控制图对微小、中等和较大偏移监测灵敏度不足的情况，使得控制效果得到显著提升。结果表明：与传统方法相比，AEWMAQ控制图具有更好的灵敏性、更强的检测能力。

摘要:齿轮成形磨削的能耗研究对于高精度齿轮的低碳制造具有重要意义。从数控成形磨齿机床的部件层面出发，分析齿轮成形磨削的能耗组成部分；基于磨削功率和材料切除率，建立齿轮成形磨削的净能耗密度模型；通过齿轮成形磨削试验发现，增加磨削能耗，会使表面粗糙度减小，但随着磨削能耗的持续增加，表面粗糙度减小幅度有限。研究结果为齿轮成形磨削的能耗与加工质量协同优化控制奠定了理论基础。

摘要:针对移动机器人室内定位过程中，单目视觉难适应光照变化、里程计累计误差导致定位误差较大问题，提出边缘侧多传感器融合的定位方法。以稀疏直接法(半直接法)作为单目视觉的前端，实时单目相机估计位姿，通过惯性传感器恢复尺度输出位置信息，并且获取IMU的加速度以及偏航角、里程计当前速度，通过扩展卡尔曼滤波算法融合3种传感器信息，实现更加精确的定位。在移动机器人侧处理传感器读取的信息，从而减小机器人体积。边缘侧混合式多传感器信息融合使移动机器人在单个传感器失效以及无法人为干预时，也能够精确实时地在多种复杂环境中完成自主定位。

摘要:采用Fluent软件，基于欧拉-欧拉方法的VOF多相流模型对喷嘴的内部流场进行仿真分析，研究喷嘴出口段结构参数对喷嘴性能的影响；在确定喷嘴出口段最优结构的基础上，应用基于欧拉-拉格朗日方法的DPM模型对喷嘴的外部雾化射流区域进行了雾化状态分析，并探究了喷嘴的雾化机制。结果表明：出口锥角θ=51°时喷嘴的性能最优，平均速度为101.19 m/s，湍流强度为2 141.1%，达到最大值；出口长度L2=20 mm时喷嘴的性能最优，速度为101.03 m/s，湍流强度为2 121%；出口直径d2=25 mm时喷嘴性能最优，平均速度为101.49 m/s，湍流强度为2 101%，且出口直径d2对喷嘴的雾化性能影响最大。并根据优化后的结构尺寸进行了5∶1比例缩小的实验，对喷嘴内部液相流动状态呈四点分布进行了验证，同时喷嘴外部雾化液滴分布锥角与仿真结果误差为3.81%，雾化液滴粒径最大误差为3.67%。

摘要:为揭示双腔式油气缓冲器在动态激励下的复杂动力学特性，考虑其气液两相流动，分别建立某起落架双腔式油气缓冲器的动力学数学模型与流固耦合有限元模型，对比分析冲击、正弦激励、随机激励工况下缓冲器的动力学特性。结果表明：双腔式油气缓冲器有限元模型计算结果与数学模型基本一致;在大位移冲击下，等效动刚度呈非线性；在正弦激励下，等效动刚度随激励幅值与频率的变化而变化，并且幅值的改变对缓冲器等效动刚度影响较大。采用流固耦合的方法能够分析油液高速流动下内部复杂流场的问题，更接近实际情况。

摘要:利用ANSYS对L形航空液压管道进行仿真分析，研究装配不同数量卡箍及卡箍约束不同位置对L形管道固有频率的影响。分析添加不同数量卡箍后管道在脉动流体作用下最大范式应力的变化。结果表明：在管道长度一定的情况下，适当增加卡箍数量以及改变卡箍的约束位置对于管道频率有明显的提高效果；随卡箍数量的增加，管道在脉动流体作用下的最大范式应力逐渐减小，但卡箍约束对管道流体脉动最大应力的影响幅值降低。

摘要:在分析铣削过程能耗特性的基础上，针对难加工材料切削过程中能耗大、效率低、刀具受损严重等问题，提出一种考虑刀具主后刀面磨损的机床比能预测模型。应用田口法设计304不锈钢数控铣削正交试验，采用非线性回归拟合试验数据，分析切削参数和刀具磨损对机床比能的影响规律。结果表明：该机床比能预测模型的准确率在96%以上；在半精加工铣削参数范围内，机床比能随铣削深度、铣削宽度、进给速度和铣削速度的增大逐渐减小，随着刀具磨损值的增大呈线性增大。

摘要:为描述某活门阀芯处的压力，提出使用CFD技术并结合时间序列分析方法对阀芯处的压力进行建模。对燃油计量系统进行流场仿真，在阀芯处设置monitor以获取压力值；对获取的压力值采用时间序列方法进行分析，建立该序列的ARMA-ARCH模型。使用该模型进行预测并与原始序列对比，结果表明该模型拟合较好。

摘要:为简化转子结构的建模与分析过程，对某高速永磁电机转子进行研究，并利用等效质量和刚度的方法建立等效实心转子模型。利用ANSYS对该等效模型进行模态分析，并通过锤击实验对仿真结果进行验证。结果表明：通过该简化模型获取的前2阶固有频率与实验结果的误差小于5%，验证了该方法的可靠性。研究结果为分析高速永磁电机转子模态提供参考。

摘要:针对子午线轮胎模具微铣削加工过程中能耗计算问题，以主轴转速、每齿进给量、切削深度3个重要铣削参数作为变量，设计轮胎模具微铣削加工能耗实验。根据实验数据构建基于BP神经网络的微铣削能耗预测模型。通过改进预测模型的激活函数，提高模型的预测精度。结果表明：所提的预测模型有效，可以实现不同铣削参数组合下的能耗预测。

摘要:为实现飞机复杂结构件大角度开闭角缘条及外形等特殊结构的数控精密铣削加工，提出基于零件空间位置变化的扩大机床旋转行程技术。针对机床双摆轴结构，建立机床复合摆角与A、B摆轴转角的对应关系，研究机床复合摆角范围。在建立机床运动学模型的基础上，研究零件转动角度与机床复合摆角之间的对应关系，分析零件在加工平面内允许转动的最大角度。结果表明：当机床摆轴行程为±25°时，其最大复合摆角为34.8°；当所需机床摆角介于25°～348°时，可通过零件转动实现特殊结构的五轴加工；零件可转动角度范围随所需摆角的增大而减小，直至所需摆角为极限值34.8°时，转动角度范围缩小至唯一值47.8°。为提高零件装夹效率，设计专用快速定位工装，实现零件合适位置的快速找正。

摘要:为解决曲面显示屏生产过程中曲面玻璃盖板与软性材料贴合的难题，有别于传统的丝印工艺和新兴的黄光蚀刻工艺，提出辊轮滚动贴合工艺，并基于此工艺设计了一款面向曲面显示屏的玻璃盖板贴合装备。为使该装备能达到性能指标需求，重点研究3项关键技术，即CCD视觉自动定位技术、轨迹跟随控制技术和自动控制技术，并对每项技术做详细分析。多款产品试验结果表明：所设计的曲面玻璃盖板贴合装备生产节拍每14.9 s/片，贴合精度在0.05 mm左右（与玻璃盖板形状和大小有关），良品率在97%以上。

摘要:针对小批量多品种产品装配中出现的装配冲突问题，提出一种面向服务的协同装配方法，通过机器人提供公共装配服务和专有装配服务，来分别完成装配任务中的公共装配任务和专有装配任务，并应用服务标签来实现机器人和任务间的交互协同，避免因多机器人多产品装配而引起的装配冲突。为了验证所提方法的有效性，提高装配效率，应用CPN装配模型对协同方法进行分析，并应用改进的量子遗传算法（MQGA）对服务标签的发放进行了优化，提高装配效率。最后，应用所提出的装配方法对两种产品进行装配实验分析。结果表明：所提出的装配方法能够有效解决小批量多品种产品装配中，因多机器人多产品装配所引起的装配冲突问题，并通过MQGA的优化，缩短了装配时间。可见，面向服务的协同装配方法能够有效用于小批量多品种产品的装配中。

摘要:由于机床轴摩擦参数改变会导致系统性能下降，使其精度控制具有较大的困难。构建了由机床轴和等效双质量振荡器组成的单轴机床系统，实现单轴机床的弹性摩擦精度控制。将转矩指令通过电机转矩常数转换为正交电流参考信号，从而对单轴系统的动力学进行数学建模。采用位置-速度级联结构，提出基于滑模和非线性控制的STSMC-NAC非线性轴位控制算法，并与传统的P-PI级联控制进行对比分析。仿真结果表明：相比于传统的P-PI控制，STSMC-NAC控制在0.1、0.5、1 Hz的频率下对库仑摩擦估计值更接近实际参数值，且在保证最大绝对误差和功率控制分别降低约50%和33.3%的情况下，系统的复杂度也没有增加。说明STSMC-NAC方法对库仑摩擦进行了良好的精度估计，提高了单轴机床弹性摩擦控制精度以及控制效率。

摘要:针对某公司生产的内燃机在780 r/min转速下振动噪声过大的问题，对内燃机做振动噪声试验并得出振动噪声过大的原因，得到该内燃机噪声与振动的分布规律，为后续内燃机的悬置设计提供一定的实验依据。测试内燃机转速分别为780、820、2 200 r/min且负载不同工况下的振动信号，和内燃机在750~3 390 r/min加速工况下的瞬态噪声信号。对所测稳态信号进行频谱分析，计算振动烈度，得出该内燃机转速与负载对噪声的影响，并对瞬态信号进行阶次分析，得到各阶次信号随转速的变化和主要的贡献阶次。最后根据以上对内燃机振动噪声的分析结果对内燃机悬置系统的模态进行设计。结果表明：稳态工况下，随着转速的提升基频也随之增加，Z轴的振动烈度比同转速的X、Y轴大；内燃机在780 r/min的振动烈度大于在820 r/min的振动烈度，说明内燃机在780 r/min时产生了共振；噪声主要由1阶、2阶、4阶、6阶、8阶机械噪声合成，机械噪声是由轴承或静偏心导致的机械噪声阶次及其谐波阶次，为内燃机的悬置模态设计提供了参考。

摘要:为提高某立式加工中心整机加工精度，借助旋量理论建立完备立式加工中心空间误差模型，在此基础上实现机床空间误差有效补偿。以旋量理论为基础推导并建立机床刀具运动链与工件运动链运动学正解，分析机床21项几何误差原理，在考虑21项几何误差的基础上建立该立式加工中心完备空间误差模型；利用九线法完成各项几何误差辨识；基于旋量运动学正解求解机床运动学逆解后得出运动轴实际运动路径，并通过体对角线实验对比补偿前后的效果。结果表明：所提补偿方法补偿效果显著，验证了机床空间误差模型的准确性，实现了提高机床加工精度的目的。

摘要:为改进线性摩擦焊接系统中所设计的顶锻方向液压控制位置和压力转换控制过程，提高顶锻方向位置精度，对其液压控制位置和压力转换控制方式的原理进行研究，明确顶锻方向位置控制和压力控制的特点及其各自应采用的控制器的形式。进一步研究顶锻方向位置控制和压力转换控制策略，提出顶锻位置控制和压力协同控制方法，对控制特性进行试验验证。研究结果对提高主机的生产效率和性能具有理论和实际意义。

摘要:为消除纯滞后系统的超调、改善温度因素对制件质量和强度的影响，设计一种基于BP-PID算法的选择性激光烧结温度控制系统。该系统采用层次化架构和模块化的设计方案，以STM32控制器作为主控模块，并利用BP神经网络改进传统比例-积分-微分( PID)算法，提高了控制系统的稳定性且效果显著。通过MATLAB进行仿真模拟，与传统PID控制进行对比并进行实验。结果表明：BP-PID算法能迅速整定最优参数，且超调量小，达到稳态所用时间更短；在设定预热温度为90 ℃且采用BP-PID算法控制时，系统稳态误差在±1 ℃之内，超调量小于3%。

摘要:弧齿锥齿轮的精确3D几何模型是虚拟装配、接触性能分析和精密测试的基础。由于弧齿锥齿轮齿面属于复杂曲面，形状和结构较复杂，当今的齿面成型技术还不成熟，以至于齿面无法精确成型。为提高齿面成形精度，研究一种快速精确的齿面成形方法。以齿轮啮合原理为理论依据，MATLAB为主要运算工具，精确输出齿面点三维坐标；采用3D建模软件SolidWorks进行三维建模。结果表明：该方法可以提高齿轮齿面的精度。

摘要:在非晶窄薄带材的热处理工艺中，针对张力控制精度不高、稳定性差和智能化程度低的问题，设计一种智能张力控制系统。在分析影响控制精度和稳定性的因素后，设计了胶压辊部件，给出胶压辊安装精度；采用改进的PID控制算法，建立了以PLC为控制器、导轮式张力变送器为反馈元件、伺服电机为执行机构的闭环反馈控制模型，实现高精度、高稳定性和智能化的张力有效控制。系统运行结果表明，其张力控制误差被限定在3%以内。

摘要:为提高3D打印技术填充过程中填充路径对填充轮廓几何特征的适应性，提出一种基于SVM的多边形轮廓分类方法。分析与填充轮廓相关的可测变量多边形的圆度、面积/周长比、锐角占比；利用机器学习方法建立SVM模型，对多边形类型进行分类预测。该方法可以避免逐一分析复杂的几何学参数，并且可高效、准确地对待填充轮廓进行自适应路径选择。结果表明：利用该方法可以取得良好的分类效果，模型预测精度达到90％以上，基本满足实际加工要求。

摘要:重载设备对较大负载的驱动及分度，在机械工程领域有着极其重要的作用。根据使用要求，应用现代设计方法，建立液压重载快速等分转筒模型，使用动力学仿真软件完成运动学分析。设计液压重载快速等分转筒的液压系统，搭建其仿真模型，并对该模型进行仿真分析。结果表明：该泵控马达液压系统可以根据负载的变化对马达转速及压力进行相应调节。

摘要:针对制造业中多类型、多工位、无规则、有残次工件人工分拣出错率高与装配效率低下的问题，设计一个融合视觉和以太网技术的工业机器人分拣装配控制系统。应用工业以太网构建一个包含视觉、PLC、HMI和工业机器人的硬件系统；提出结合图像匹配、圆孔识别算法的工件检测与识别方法；基于坐标偏移的方法设计了一个PLC控制工业机器人的优化算法；并对工业机器人进行示教与编程，实现工件正确分拣与高效装配。测试证明：该系统工件识别正确率达100%，工业机器人的示教位置大大减少，工业机器人的控制程序明显简化，工件分拣正确率与装配效率显著提高。

摘要:针对某玻屏生产中裂纹随机产生且无法控制的问题，提出一种改变凸模内冷结构的方案。基于模具传热分析的原理和方法，建立了冷却水在玻屏模具冷却腔内的流动换热模型及模具冷却腔内表面传热模型。通过对换热机制的研究和对玻屏模具冷却结构的分析，提出了一种玻屏模具冷却结构开槽和钻孔相结合的改进方案，并构建了Fluent分析模型。仿真结果表明：采用改进后的冷却结构，凸模开槽后使玻璃内侧壁长、短边的温度下降了30 ℃，凸模本身的温度下降了36 ℃；凸模钻孔后使玻璃内侧壁长、短边的温度下降了20 ℃，凸模本身的温度下降了23 ℃；并且温度梯度曲线在出现问题的内侧壁处变化趋于平缓，验证了改进后方案的可行性。

摘要:针对新型采棉机滚筒部分采棉头转速不稳定问题，以比例阀控马达恒速控制系统为研究对象，建立阀控马达系统的数学模型，根据此数学模型设计二阶自抗扰控制器，将扰动误差、系统未建模误差等记入系统总误差中，设计状态扩张观测器实时观测并通过非线性控制器直接补偿，然后再对负载干扰设计前馈控制器，补偿稳态误差。仿真结果表明：前馈+ADRC的复合控制效果更优，响应时间和超调量都有明显下降，具有很好的抗干扰能力和鲁棒性。

摘要:为探究风沙环境下前缘受损风力发电机叶片的载荷变化，基于有限元法对受损叶片进行数值模拟，研究不同载荷、不同冲蚀程度以及不同材料对叶片的应力、位移、固有频率的影响。结果表明：当冲蚀程度在0 mm×0 mm至1 mm×1 mm之间，冲蚀的深度和厚度对叶片应力的影响较小；叶片材料密度增大，风轮的转速增高，对叶片的应力影响较大；提高风速虽然使叶片气动载荷增大，叶片整体应力增大，但是应力趋势变化不明显；冲蚀程度增大对叶片位移影响较小；提高风速或者提高风轮转速会使叶尖最大位移增大，同时材料密度大的叶片位移更大；在叶片的前3阶模态分析中，冲蚀程度对叶片影响极小，在第8阶模态中，随着冲蚀程度增大，叶片的固有频率逐渐减小。

摘要:斜流压气机具有单级高压比、大流量和高效率的优点。基于此设计一台用于微型涡喷发动机的转速为40 000 r/min、压比为3.5、设计流量为3.2 kg/s的单级斜流压气机。为研究该压气机的流动机制与稳定工作范围，分别分析90%、100%和110%转速下的工况，着重分析了100%转速下的近失速点、近堵塞点以及非设计转速下最高效率点的流场。结果表明: 设计点仿真压比为3.662、流量为3.324 kg/s、等熵效率为87.61%，与设计指标相符合，说明该斜流压气机的设计可靠；导致压气机失稳的主要因素是叶片压力面、吸力面的激波损失，以及吸力面尾缘处的低能流体。

摘要:针对一种串联组合式阻尼元件，基于动网格以及六自由度求解器对其内部阀芯运动导致流场变化的非定常流动进行数值模拟。探讨其阀芯运动造成的内部流场变化，分析组合式液阻元件出口压力脉动特性。研究阀芯运动对压力场以及速度场的影响。结果表明：随着阀芯上升，组合式液阻元件固定式阻尼孔以及可调式节流口之间腔体内会产生2个明显的涡流区域，这2个涡流区域随着阀口开度增大而消失；当阀芯作振荡衰减运动到达稳态后，2个涡流区域重新出现并一直存在于腔体内。阀芯的振荡衰减运动会使内部的流速、压力产生类似振荡运动的波动，出口压力以及流速也会先产生波动后随着阀芯到达稳态而达到稳态。

摘要:MTS1600500六轴数控砂带磨床是用于叶片磨削抛光的精密加工高端数控机床，该磨床磨削加工的工件主要以宽弦空心风扇叶片为主，空心叶片的制造工艺复杂，成本昂贵。磨削加工处于叶片加工关键步骤中的最后一步，这就要求在实际磨削加工前进行虚拟仿真磨削。该磨床可实现六轴联动，机床结构复杂，不存在现有仿真环境。为解决此问题，以UG为平台构建MTS1600500六轴数控砂带磨床的几何模型并装配，在VERICUT中搭建该磨床磨削加工仿真环境。以某型号宽弦空心风扇叶片为仿真加工对象，对该磨床建模仿真环境进行验证，最后通过实际磨床的磨削加工验证了所建模型与仿真环境的正确性。该磨床的虚拟仿真环境可实现磨削加工过程的动态仿真，加工效率得以提升，也为后续加装在机测量模块奠定基础。

摘要:多相混输泵是一种综合了轴流泵和压缩机两种性能的新型增压设备，其动静叶轮之间存在的动静干涉作用，会降低混输泵的稳定性，造成振动。针对此问题，利用ANSYS CFX软件，基于SST κ-ω湍流模型，当进口含气率为8%时，对多相混输泵在不同轴向间隙下进行定常数值模拟，重点分析在设计工况下轴向间隙对混输泵内部流动和静叶轮叶片压力载荷的影响。结果如下：在设计流量下，轴向间隙的增加可以使静叶轮内气相分布更均匀，减小静叶轮内湍动能较大的区域，而不同轴向间隙对动叶轮内气相和湍动能分布影响较小；在静叶轮叶片进口处，吸力面压力值随轴向间隙的增大而减小，且沿流线方向，存在轴向间隙时吸力面压力值变化较无轴向间隙时波动更大；此外，轴向间隙对叶片压力面压力值变化影响较小，且从轮毂到轮缘，压力面压力值变化受轴向间隙的影响逐渐减小。研究结果可为提高多相混输泵水力性能提供参考。

摘要:针对生产线前期规划设计阶段技术经验依赖性强、设备联调耗时长等问题，以刹车盘柔性制造生产线为研究对象，综合利用三维建模仿真、面向对象程序设计和物流仿真等技术，依据刹车盘机械加工工艺特点和生产线控制流程，建立具有生产线制造过程仿真、工艺流程优化、机器人轨迹规划和碰撞检测等功能的刹车盘柔性制造生产线仿真模型。分析生产线的产量、单个工件生产耗时、设备利用率等，并对比分析不同方式优化后的数据。结果表明：基于ECRS原则的生产线工艺路线优化对生产线的产能有一定提升；基于精益生产的生产线平衡优化能大幅提升产能以及显著减少单个工件生产耗时。

摘要:为分析深海环境下液压缸活塞杆Y形圈的密封性能，利用ANSYS软件建立Y形圈的仿真模型，分析不同工作状态下活塞杆Y形圈的密封应力。结果表明：由海面下潜至深海5 km过程中，安装、活塞杆外伸和收回3个工作状态下，最大von Mises应力基本不变、最大接触应力最大增幅约37%；增大压缩率，最大接触应力均减小、最大von Mises应力变化不一致。按照现有标准设计的液压缸活塞杆Y形圈密封结构能够满足深海密封的要求。

摘要:国内三轴数控机床存在精度低和可靠性差的问题，而机床精度和可靠性可通过合理的静态精度设计方法得以保证。机床静态精度设计方法包括加工精度稳健设计方法和静态几何精度设计方法，针对两种精度设计方法的衔接合理性和〖JP+1〗工程应用实用性低的问题，在深入调研机床静态精度设计研究成果的基础上，从机床空间误差建模、平动轴几何误差元素辨识、关键几何误差元素溯源和加工精度稳健设计以及静态几何精度设计这5个关键问题着手，分别给出具体的解决方法，并形成一套完整的三轴数控机床静态精度设计系统实施方案，为完善机床几何精度设计和静态几何精度设计提供了参考。

摘要:针对目标域标记数据少导致迁移模型泛化能力差的问题，提出基于伪标签的半监督迁移学习模型WSTLPL。卷积神经网络用于学习原始振动数据的可迁移特征，用源域数据预训练网络；利用该网络预测目标域数据类别，将分类概率最大的类标签作为数据的伪标签。根据域自适应和伪标签学习的正则化项，对神经网络的参数施加约束，以减少学习到的可迁移特征的分布差异。结果表明：与现有诊断模型相比，该迁移模型的准确率更高。

摘要:针对石化装置旋转机械故障特征之间呈现模糊性和耦合性导致故障类型识别难的问题，提出基于高价值小样本的石化装置旋转机械故障诊断NN模型。依据故障特征拟合情况，提取高价值小样本故障特征；运用高价值小样本故障特征建立高效的NN模型，利用梯度搜索技术，使网络的实际输出值和期望输出值的误差最小，达到最佳分类效果。研究结果表明：高价值小样本故障特征的训练数据与测试数据具有高度的一致性，故障类型识别的准确率达到98.3%。该方法应用于石化大机组旋转机械表明方法简单有效，高价值小样本特征提取准确，故障识别能力强，可为石化大机组及其他大型设备旋转机械故障诊断提供指导。