摘要:飞机液压能源系统是支持飞机主飞控系统、高升力系统以及起落架等关键系统正常工作的核心动力来源，其系统效能是飞机液压能源系统的一个重要设计指标。针对目前飞机液压能源系统的效能分析缺乏完善且有效的方法，设计一种基于分布式仿真的效能分析方法。结合系统工作原理，运用AMESim建立液压能源系统分布式仿真模型，在考虑全飞行过程液压能源系统加载负载工作情况下，对液压能源系统效能与关键指标的关系进行研究，建立了三层两级效能评估指标体系，并验证了指标体系的有效性。运用熵权法对效能指标进行相对权重分析，采用扩展贝叶斯融合算法对飞机全飞行过程中的液压能源系统负载在环的部件级效能和系统综合效能进行了研究。最后以某航班真实飞行任务数据为例，验证了效能分析方法的正确性。

摘要:齿轮是机械运动中非常重要的零部件，一旦发生损坏将对机械整体造成不可估量的损失，甚至波及人身安全，因此提前预知齿轮的剩余寿命非常重要。随着深度学习的快速发展，可以采用深度学习对齿轮进行剩余使用寿命的预测。卷积神经网络（CNN）具有权值共享和局部感知的优点，但是在处理时间序列上，CNN还有一定的缺陷；门控循环单元（GRU）可以处理时间序列在长距离上依赖不足的问题且结构简单。为了既可以具有权值共享的特点又可以解决时间序列的问题，提出CNN-GRU模型来对齿轮进行寿命预测。实验结果表明：使用该方法后准确率和训练速度都得到了提升，具有一定的应用价值。

摘要:为了提高钛合金表面的疏水性能，采用润湿理论模型与多物理场耦合仿真相结合的方法，建立接触角与掩膜电解加工工艺参数之间的直接映射关系，揭示微坑阵列掩膜电解加工对表面疏水性能的作用。建立接触角与微坑阵列几何尺寸间的表面疏水理论模型，对掩膜电解加工进行多物理场耦合仿真；理论模型与仿真结果相结合，获得了接触角与掩膜电解加工工艺参数之间的直接映射关系。此外，以表面接触角为因变量，以电解质质量分数、掩膜尺寸和电解电压为自变量，进行正交试验仿真和计算，获得了最佳工艺参数组合并进行试验验证。与仿真计算相比，试验测量得到的微坑阵列直径、间距、深度、表面接触角误差分别为2.49%、6.87%、7.40%、6.01%，从而表明该方法在未经低表面能材料修饰的情况下，成功制备接触角约为141°的微坑阵列疏水表面。

摘要:对国内外8Cr4Mo4V钢制航空轴承套圈滚道磨削残余应力进行了对比试验，根据航空轴承内套圈滚道磨削工艺特点，基于ABAQUS建立轴承内套圈滚道磨削残余应力的有限元分析模型并进行了数值计算，对内套圈滚道的残余应力进行了检测、分析及验证，进而优化了轴承内套圈滚道磨削工艺。结果表明：通过增加喷丸工序、适当提高进给速度和终磨采用220目白刚玉砂轮替代石墨砂轮可有效提高轴承内圈滚道残余压应力。

摘要:针对某型消声器，通过仿真软件GT-Power，分析插入管消声器排气入口直径(43~63 mm)和进气管直径(38~58 mm)的耦合作用对消声器压阻损失的等效分布规律和等效压阻损失下的传递损失变化规律。研究结果显示：插入管单元耦合下的压阻损失变化率在压阻损失较高和较低的区域较大。在插入管单元耦合对消声器压阻损失影响中，等效压阻损失越大，曲线在中高频上的传递损失变化范围也越大；在等效压阻损失较小的区域，基本结构单元对等效压阻损失影响更为敏感；等效压阻越大，其传递损失变化范围也越大，在中频段620~850 Hz更为明显。最后建立综合声学性能和空气动力性能的评价体系，得到了基于边界条件较原消声器性能更优的结构参数组合区域。

摘要:针对当前第三方数控系统不直接适配轧辊磨削的问题，结合轧辊磨削的具体加工特点，设计一种能够满足轧辊磨削要求的数控系统。研究轧辊磨削所需的总体功能和轧辊磨床的结构特点，提出一种用于轧辊磨削的数控系统硬件组成方案和功能任务分层架构。在研究轧辊磨削所需各项功能特点的基础上，提出各磨削功能的具体实现方法。基于所研发的数控系统开展了轧辊磨削控制实验，测试了各项磨削功能，结果表明：该数控系统能够较好地满足轧辊磨削的各项要求。

摘要:针对现有无线传感网节能算法计算量大、终端节点能耗高以及上位机数据更新实时性低的问题，提出一种基于多步预测的传感网络自适应采样算法。该算法在上位机和终端节点间建立自回归预测模型进行同步预测，同时通过比较预测模型的前向多步预测值与数据变化趋势拟合值，达到自适应改变采样步长的效果。为验证算法的节能性，基于ZigBee的船舶下水气囊气压监测系统平台进行实验。结果表明：所提算法在均方根误差为0.0892的情况下，比固定周期采样节能36.252%，比传统自适应通信算法节能26.912%，具有更好的能耗表现。

摘要:针对传统轴承测量方法成本高、效率低、精度低等问题，提出基于机器视觉卡尺工具法的轴承测量方案。该方案首先使用相机对轴承进行拍照取像，再用卡尺工具法对图像中轴承的内外径进行圆拟合。对相机标定后，测量出轴承的内外直径，并编写C#程序实时显示测量结果，实现对轴承尺寸快速、稳定、高精度、低成本的测量。实验结果表明：该测量方法达到了亚像素级别，测量精度高于0.008 mm，标准差小于0.015，满足国家标准，并且测量速度快，稳定性高。

摘要:永磁电机实际的气隙磁场分布非正弦，会导致反电动势波形中也存在相应的谐波分量，从而引起额外的转矩脉动，进而导致振动、噪声，降低系统的控制精度。为解决这一问题，提出一种基于谐波注入的永磁电机模型预测电流控制方法。建立适用于任意相永磁电机反电动势谐波产生的脉动转矩通用解析模型；基于此模型，从控制的角度出发，提出采用电流谐波注入以补偿反电动势谐波引起的转矩脉动控制策略，分析所需注入的电流谐波特性的一般表达式，并通过模型预测电流控制方法对电流进行控制。为验证所提出方法的有效性，以一台三相12槽10极表贴式永磁同步电机为例，通过MATLAB/Simulink设计考虑反电动势谐波的电机仿真模型，搭建基于谐波注入的电机控制系统。此外，为进一步验证所提出的方法正确性，也进行相应的试验验证。结果表明：谐波注入前、后电机的转矩脉动峰峰值从2 N·m降低到1.3 N·m。

摘要:采用具有A级测试精度的液压泵综合性能试验台，按液压轴向柱塞泵的型式试验要求，分别测试在不同进出口压差、转速下泵的出口流量。基于测试数据，分别采用零压力截取法、一步TOET法和两步TOET法计算泵的空载排量，并进行对比分析。结果表明：采用零压力截取法计算得到的泵的空载排量受转速的影响较大，特别是在低速测试工况下，与泵的公称排量存在较大差异；而采用TOET法计算得到泵的空载排量更接近其公称排量。超过被测泵额定压力或额定转速下测得的数据可能会导致较大的数据偏差。

摘要:内曲线式水液压马达采用高压水推动柱塞，柱塞上部的滚子作用于定子导轨内表面，通过相互作用带动转子旋转，进而使马达运转。但在滚子与定子导轨接触时，会时常发生自锁现象，导致马达不能正常运转。为解决自锁问题，分析滚子与定子接触时的压力角，并对改进前后的定子曲线的轮廓进行对比;重新设定定子的幅角得到新的曲线方程，利用MATLAB进行编程生成定子曲线，并利用三维软件完成定子导轨模型的建立。新的定子曲线有效避免自锁现象发生。

摘要:以跳跃性能优异的蝗虫为仿生对象，设计一种新型仿生跳跃机构。针对蝗虫采用的间歇式跳跃机制以及蝗虫后腿结构简单高效的特点，新型机构通过不完全线齿轮传动提供间歇运动，以跳跃执行部分模拟蝗虫后腿跳跃结构，并以弹簧作为储能机构。对跳跃机构进行垂直方向的跳跃运动仿真，并分析跳跃机构中弹簧的弹性系数大小对跳跃能力的影响，结果表明该跳跃机构的设计具有较好的可行性，并有尺寸小、跳跃能力强的特点。

摘要:3D打印载药组织工程骨支架正朝着多材质方向发展。针对多材质支架打印过程中出现的多喷头切换时产生的喷头干涉碰撞、共点打印以及流涎现象，对电机挤出式打印喷头的切换装置、多材质打印路径及多喷头打印控制进行研究，提出基于电机挤出沉积的多喷头打印系统及多喷头控制方法。使用花瓣形喷头切换机构实现多材质的切换，设计多喷头切换的路径规划方法及上位机控制程序，最后以羟基磷灰石和聚乙烯醇的混合材料在多喷头生物3D打印系统上进行打印测试。研究结果表明：该系统能实现多喷头的协调打印、共点打印，解决了打印过程中喷头切换时产生的干涉碰撞和流涎现象，为仿生载药组织工程骨支架的梯度打印提供了参考。

摘要:为提高课题组自研的超精密磨床加工精度，基于多体系统理论，运用齐次坐标变换原理，分析该超精密磨床37项几何误差来源，对非球面超精密磨削的综合误差建模。超精密磨床的多项几何误差元素已在制造阶段标定、补偿，取砂轮对刀误差和砂轮轮廓半径磨损误差作为主要面形误差来源，分别推导其对综合误差的传递函数，分析误差辨识方法，建立误差修正补偿模型，提出基于直接补偿的点补修正法。试验结果表明：建立的综合误差模型正确，根据误差辨识方法和修正补偿模型，修正误差后面形误差显著降低，有效提高面形精度。

摘要:风力发电机叶片在风沙环境中运行时会受到挟沙风的冲蚀，导致叶片表面涂层损毁并且降低叶片使用寿命，同时也增加叶片的维护成本。为了探究风力机叶片受挟沙风冲蚀磨损情况，研制一种涂层冲蚀磨损实验装置，该实验装置以压缩空气为动力，通过压缩空气气管接通气源。压缩空气在冲蚀管中建立工作压力，在冲蚀管内完成沙料和压缩空气充分混合，形成高速运动的挟沙风；再利用PLC控制步进电动机转速，通过螺旋推进器进行输沙率控制，由冲蚀管喷嘴喷出，喷射到风力机叶片模型表面对其进行冲蚀磨损实验。该冲蚀装置可实现多种冲击风速、携沙量、冲击角度的多工况磨损实验，能够提供较为精确的实验数据。

摘要:针对国内中小型企业普遍采用人工方式对大型工件进行喷涂作业，产品质量难以保证，且生产环境恶劣，危害工人身体健康这一现状，开发一套可拖动示教的自动喷涂系统。阐述由两台拖动示教机器人和一辆移动架车共同作业的自动喷涂系统的硬件布局和运行方式。基于EtherCAT技术，完成机器人控制系统的硬件平台搭建和软件架构设计，实现机器人的拖动示教和轨迹再现功能。结合机器人的运行特点，实现双机器人与移动架车整体的示教和再现功能，设计系统喷涂示教和自动喷涂的运行流程。根据企业的生产需求，搭建一个针对大型浴缸的自动喷涂系统，并投入车间进行喷涂生产。结果表明:该系统性能可靠，喷涂产品质量良好且品质稳定。

摘要:针对当前小型生产车间难以做到智能化生产问题，设计一套智能焊接系统，使机器人在焊接过程中可以对搭接焊缝、对接焊缝的路线进行精确跟踪。以ABB公司irb1600机器人为载体，实现机器人与传感器的通信，通过校准传感器的视觉以及对算法的设定，使传感器识别到焊缝的特征点，并通过特征点的位置与校准的位置误差反馈给机器人纠偏信号。使用ABB机器人专用的编程指令编写程序，通过上位机实时对传感器的视觉进行监控并做出调整。实验结果表明：此系统针对不同的焊缝均可实现精确跟踪，有效提高焊接质量与效率。

摘要:制造执行系统（MES）是制造业实现信息化的重要手段之一。为了解决不同制造行业、不同生产企业MES系统定制工作量大、实施周期长、成本高的问题，提出一种MES基础数据模型化思路。针对人员、设备、物料、资产、工具、工艺等生产要素进行建模，通过建立基础数据模型实现对不同制造企业基础数据的匹配，减少MES系统的定制实施周期，从而降低MES系统实施成本。

摘要:针对汽车顶盖激光填丝钎焊的焊缝表面存在鱼鳞纹、锯齿边等缺陷，提出一种基于自适应接触法兰、电主轴和机器人的打磨系统。通过固定在机器人末端的自适应接触法兰使打磨片以恒定压力压紧焊缝，电主轴带动打磨片高速旋转，高速旋转的打磨片磨削焊缝。介绍了该系统的硬件组成、通信架构以及打磨流程，并分析了接触法兰压力、电主轴旋转方向及转速和打磨姿势对打磨品质的影响规律。

摘要:航空发动机燃油计量装置控制方式目前仍是以计量活门为主的间接式控制。为进一步研究不同间接控制方式对燃油计量装置稳定性和动态特性的影响，以电液伺服阀结合单（双）腔制方案为例进行研究。根据航空发动机燃油计量装置的物理结构及其工作原理，在AMESim仿真平台中建立单（双）腔间接控制方式的计量活门位置开环模型；通过分析单（双）腔控制结构模型的物理机制，建立由电液伺服阀输入电流至计量活门阀芯位移的开环传递函数；为验证理论模型的准确性，从时域和频域2个方面对理论模型与非线性模型进行对比验证；选取单（双）腔控制方案中的重要结构参数控制腔面积比和弹簧刚度系数，分析结构参数对计量装置稳定性和动态特性的影响。结果表明：理论推导的线性模型满足实际对模型线性化的要求，具有高可靠性；单（双）腔控制方案从稳定性上均能满足工程需求，单腔控制适合计量活门非对称设计方案，双腔控制适合计量活门在高面积比的非对称设计方案或对称设计方案。

摘要:为了实现先将钢筋放入网片后再折弯这一工艺，设计一种新型钢筋折弯机构。简化机构，建立数学模型，并使用ADAMS对机构运动学与动力学进行仿真分析，验证机构的合理性，为下一步的有限元分析提供初始数据。使用ANSYS对机构的危险运动状态进行有限元分析，验证机构的可靠性。加工制造出实物样机并进行弯折试验。该机构不仅可以满足这种特殊工艺的要求，而且可作为六轴机器人的执行机构，让钢筋折弯工序更加智能化。

摘要:负载敏感系统具有独立流量分配以及节能等特点，近年来在工程机械领域获得广泛应用。介绍该技术的原理、结构、类型及其特点，分析负载敏感系统在液压长管路应用中的问题。分析结果显示：电控电负载敏感系统在液压长管路系统中有着响应速度快、节能、稳定性好等优势。

摘要:为了提高磨料水射流的材料去除率，采用ABAQUS软件建立磨料水射流单颗磨粒侵彻18CrNiMo7-6靶材的仿真模型，观察分析磨粒侵彻过程中靶材表面凹坑的变化情况；同时探究磨粒初始速度、磨粒直径、磨粒密度以及入射角度对凹坑形状及尺寸的影响规律，并根据材料去除体积优化磨料水射流工艺参数。结果表明：凹坑深度、材料去除体积随着磨粒初始速度、磨粒直径、磨粒密度、入射角度的增加而增大，凹坑宽度随着磨粒初始速度、磨粒密度的增加先增大而后保持在最大宽度，随着磨粒直径的增加而增大，随着入射角度的增加而减小。以最大材料去除体积为目标，此仿真方案中最优参数为：磨粒初始速度为400 m/s，磨粒密度为12 000 kg/m3，入射角度90°，磨粒直径为1 mm。

摘要:针对高压轴向柱塞泵缸体内油液空化现象，分析缸体倾斜式柱塞腔和腰形孔抗空化结构对空化的抑制情况。基于Pumplinx仿真分析平台，对柱塞泵工作过程中缸体柱塞腔内气体体积分数进行仿真分析,分别探究缸体柱塞腔倾斜角度和腰形孔倾斜角度对空化的抑制情况；通过Kriging插值预测已知参数邻近未知参数，解析抗空化最优结构参数。结果表明：缸体腰形孔和柱塞腔倾斜最优角度分别为75.3°和9°，柱塞腔内气体体积分数分别降低了1.2%和1.7%。

摘要:针对直驱式电液伺服系统中存在的非线性特性和外部扰动导致系统流量供给不平衡问题，基于自抗扰控制理论，提出一种基于三阶线性自抗扰控制的液压缸位置控制方法，实现直驱式电液伺服系统电机转速与液压缸位置的闭环控制。同时针对传统系统建模不精确导致控制效果差的问题，在理论分析的基础上，结合电液伺服系统的性能和实际工况，基于AMESim建立直驱式伺服液压系统仿真模型。通过建立AMESim和Simulink的联合仿真模型，验证控制器的有效性。结果表明：该控制策略可以有效消除由于流量供给不平衡导致的液压缸在换向运动时出现位移波动，液压缸位移的平均绝对百分比误差为4.4%，较好地实现位置跟踪。在外负载扰动的情况下，系统具有较强的抗干扰能力，从而保证系统的稳定性。

摘要:开展6-DOF船用主动波浪补偿液压平台结构优化设计,旨在提升波浪补偿液压平台承载和空间补偿能力，减小补偿平台体积和质量。依据海浪运行形态给定六自由度船用波浪补偿液压平台所需的补偿参数指标，利用虚拟样机技术，在ADAMS软件仿真环境中建立该平台的参数化模型；以其最大负载为优化目标，对该参数化模型的结构尺寸进行优化，得到该平台结构尺寸的优化结果。结果表明：优化后，六自由度船用波浪补偿液压平台的负载能力较最初增加了约15%，支腿液压缸的行程减小了约13%，平台负载能力提升且结构更加紧凑合理。为检验此次对平台结构尺寸优化的有效性，利用SolidWorks软件建模，并导入ADAMS软件中仿真，检验了模型的补偿能力。

摘要:针对压裂泵流量脉动及压力脉动特性，提出蓄能器-增压缸组合式流体脉动抑制方法，并基于MATLAB/Simulink建立压裂泵及脉动抑制回路的数学模型，根据理论、仿真对比分析了该脉动抑制方法对流量脉动抑制效果。结果表明：蓄能器容积和预充气压力可显著影响流量脉动；当预充气压力为4 MPa、容积为6 L时，流量和压力脉动率分别从39.99%和76.93%降至2.47%和4.89%。

摘要:湿式离合器是大功率液力机械传动装置重要的传动部件，其工作状态直接影响设备的安全可靠运作。为了提高湿式离合器工作效率，通过分析离合器的工作原理，基于电磁式高速开关阀设计一种用于湿式摩擦离合器的液压控制系统，构建液压系统模型，通过 MATLAB/Simulink仿真求解该液压系统的压力输出信号。计算结果显示：该液压系统可以用于控制湿式离合器的接合，能够为湿式离合器提供稳定的接合油压缓冲信号。

摘要:光伏发电存在间歇性的缺点，需要一个可持续的储能系统来满足需求。介绍光伏-PEM（质子交换膜）储氢系统，将电能转化为氢气储存，后期再通过PEM 燃料电池将氢气转化为电能。该系统包含光伏发电系统、PEM制氢电解槽以及燃料电池等，通过电解水产生氢气，氢气在高压下储存在压缩储罐中以备后用，后期系统有需要时，氢气将通过PEM燃料电池重新转化为电能。光伏发电系统的输出电流由PI控制器控制，以稳定电解槽的输入电流。对于光伏-PEM储氢系统，主要问题是对天气条件的依赖。通过系统建模来模拟光伏-PEM储氢系统的运行过程，评估与太阳能光伏输出电流相关的光照强度对氢气生产、氢气储存以及后期氢气再电气化的影响，为后续有助于缓解与太阳能、风力发电和其他间歇性发电相关的储能问题奠定基础。

摘要:随着天然气管网智能化和数字化程度的不断提高，对天然气调压阀故障诊断和运行维护提出更智能化的需求。基于模型、知识和数据驱动的故障诊断技术，分析“多理论融合”故障诊断技术的发展前景。基于模型与数据驱动、基于知识与数据驱动以及多理论融合的故障诊断技术3个方面，对调压阀故障诊断研究进行回顾，指出调压阀故障诊断系统异构性、知识孤岛、泛化性差等问题。同时引入本体技术，阐述本体故障诊断技术特点和研究现状，探讨调压故障诊断技术发展方向。在天然气管网智能化发展趋势下，展望基于多理论融合的本体智能故障诊断技术应用前景。

摘要:风翼助航是实现船舶绿色化发展的有效途径之一。液压系统作为风翼动力系统的重要组成部分，其运行状态决定风翼助航船运行的可靠性与节能效果。以风翼液压系统为对象，综合分析其故障部位、方式、特点以及故障后果，通过梳理国内外液压系统的故障诊断方法，分析各类诊断方法在风翼液压系统上的适用性，并总结各类诊断方法的特点和不足。结果表明：具有多层次诊断结构的智能诊断方法在提升大型复杂液压系统故障诊断精度及降低诊断模型复杂度方面具有优势，将成为船舶风翼液压故障诊断研究的发展趋势。

摘要:为了探究如大型风电齿轮初始缺陷存在下的摩擦磨损机制与演变历程，避免齿轮发生开放式磨损和重大故障，对初始齿面点缺陷下的斜齿轮磨损特征与演变过程进行研究。实验采用控制变量法，在自制齿轮磨损实验台上分别进行了3组不同工况条件下的磨损实验，分别设置了正常齿轮与缺陷齿轮、低载工况与重载工况条件的对比实验。采用振动监测和油液检测技术，对齿轮箱振动情况以及齿轮产生的磨粒进行统计分析，结合轮齿表面的微观形貌分析，对重载工况下缺陷齿轮磨损衰退过程进行准确评估。结果表明：初始缺陷将导致齿轮表面应力集中且数值高达数倍，而初始圆坑缺陷附近却无异常磨损特征；初始圆坑缺陷会缩短齿轮稳定磨损期，削减齿轮使用寿命，磨损后期导致磨损加剧、振幅增加数倍且伴随较大冲击载荷。

摘要:配流阀作为柱塞泵的关键元件，直接影响柱塞泵的性能技术指标，尤其是高速高压条件下，配流阀的可靠性要求更高。基于概率统计理论与可靠性设计方法研究高速高压微小型轴向柱塞泵的配流阀密封副固有可靠度，并分析关键变量对配流阀固有可靠度的影响规律，进一步通过样机试验验证。研究结果表明:壳体材料、配流阀环形内外径、弹簧的材料特性、钢丝直径、弹簧中径以及弹簧预紧力对其固有可靠度影响显著。

摘要:针对某型增压涡轮性能测试平台的故障问题，提出一种新的排故思路和改进措施。通过对测试平台在设备选型、管路设计等方面是否存在缺陷进行理论校核，验证了管路直径对增压涡轮性能测试结果的影响，并根据计算结果对管路直径进行了重新设计与改进。针对增压涡轮进出口管路材料和管路布局进行分析，采取新的管路材料及合理的增压涡轮进出口压力传感器的的布局方式。此外，通过试验验证了不同区域大气压力的不同也是影响试验台性能测试结果的重要因素之一。最终成功实现了针对该型试验台的故障排除，并通过试验验证了所提改进措施的有效性。