二阶系统时域分析教学方法探索与实践

二阶系统时域分析中涉及到大量的数学运算,如果按照求拉氏变换、取拉氏逆变换得到阶跃响应函数,然后求出时域指标的方法讲解,学生很难理解数学背后的物理含义。为了解决这一问题,文中利用Matlab的仿真功能,紧密联系工程实际,定性直观地讲解二阶系统阶跃响应,取得了很好的教学效果。

提高快速成型制件精度方法研究

提高快速成型制件质量是快速成型技术研究的热点。快速成型制件的的误差分为尺寸误差、形状误差和表面粗糙度。在熔融堆积成形制造中,形状误差有翘曲变形、台阶效应等形式。产生误差的原因有原理性误差、材料收缩引起的误差、工艺参数引起的误差及设备误差等。分析了各种快速成型制件误差产生的原因,提出减小误差的方法。

基于模糊网络分析法的维修策略决策

维修策略决策过程中考虑的因素众多,并且各因素之间存在不同程度的相互关联,因此是一个典型的关联多属性决策问题。网络分析法作为层次分析法的推广,是处理关联多属性决策问题一种常用的方法。为描述决策过程中的模糊性和不确定性,利用三角模糊数构造判断矩阵。然后采用对数最小二乘法求出模糊权重,利用面积重心法将模糊数转化为精确数。以热电厂发电设备维修方案决策为例,阐明该决策过程,最终从3种常见的备选方案中选出计划维修方案为该企业当前应执行的方案。最后将网络分析法得出的结论与层次分析法得出的结论对比,进一步说明网络分析和的可行性和优越性。

FDM工艺参数对制件精度影响的实验研究

精度和效率是制约快速成型技术发展的瓶颈,如何提高快速成型制件的精度已成为快速成型技术研究的热点问题之一。快速成型制件产生误差的因素有原理性误差、设备误差、工艺误差及材料收缩引起的误差。阐述了FDM工艺中丝材的粘结机理,通过实验着重分析了各工艺参数(温度、层厚、速度、线宽补偿、延迟时间)对成型工艺过程的影响及对成型制件精度的影响。

基于交互双层模糊规划的敏捷供应链构建与优化

分析了供应链中不确定性的来源,并用梯形模糊数表达了供应链参数中的不确定性,用梯级平均综合法将模糊数转换为精确数。在分析现有各种合作伙伴决策和供应链构建方法的基础上,提出了基于交互双层模糊规划方法,利用软件LINGO 13求解该模糊规划,得出最终的精选合作伙伴及最优订货量。该方法兼顾了上下层各自的利益需求,并经过上下层决策者的反复交互协商,最终得到上下层决策者均可接受的妥协优化解。通过一个实例进一步阐述了该方法的决策步骤,并指出了该方法相较于其他方法的优缺点及下一步的研究思路。

基于正交试验法的PID控制器参数整定

经临界振荡法整定的PID控制器校正,机床闭环伺服系统的超调量仍高达13.27%。为使系统响应既平稳又快速,在临界振荡法的基础上采用正交实验法进一步优化控制器参数,控制因子水平值的选择依据单因素实验结果确定,超调量和上升时间两项指标通过灰关联度分析转为单项指标。经正交实验优化的PID控制器校正后,系统的超调量为3.03%,上升时间为0.1 960 s。

基于模糊层次分析法的维修方式群体决策模型

在分析现有各种维修决策方法及维修决策特点的基础上,提出基于模糊层次分析法的维修方式群体决策模型,利用模糊有序加权几何平均算子(fuzzy ordered weighted geometric operator,FOWG算子),得到模糊判断矩阵的精确权重。将该方法运用于热电厂发电设备维修方式决策,最终从三种备选方案中(故障后维修、计划维修、视情维修)选出视情维修作为维修方式。最后指出该方法的优点、不足之处及其发展方向。

基于层次分析法的快速成型技术中分层方向决策

快速成型技术中分层方向是一个很重要的工艺参数.分层方向对阶梯效应、变形情况、后处理难度、支撑结构、制作效率等都有重要影响.层次分析法有效地综合测度和评价决策者的判断,体现了人们决策思维的基本特征,即分解、判断、综合.运用层次分析法结合模糊综合评判对鼠标的分层方向进行决策.实践证明,该方法避免了决策的主观性,增强了决策的科学性.

基于灰关联度分析的FDM工艺参数优化研究

针对熔融堆积成型工艺中的加工时间、尺寸精度、翘曲变形3个指标,选择线宽补偿(A)、挤出速度(B)、填充速度(C)和层厚(D)4个工艺参数作为控制因子。首先,通过正交实验确定控制因子对单个指标的影响程度,然后进一步利用灰关联度分析确定控制因子对综合指标的影响程度及最佳工艺参数组合方案。结果表明对综合工艺指标影响的主次顺序为A、D、C、B,最佳制作参数组合为A1B3C3D3。

电工学实验中安全管理探索与实践

针对电工学实验的特点,从人和物两方面分析了当前电工学实验中安全问题产生的根源。根据安全系统是由人、机、环境组成的一个复杂的、不确定的和时变的模糊系统,从加强安全教育,制度建设,提高讲课和指导的针对性,建立完善安全视觉识别系统等方面提出了安全管理措施。实施以来,学生违章操作的情况、设备损坏率明显减少,说明采取的这些措施是积极有效的。

基于熵权的模糊综合评判在材料选择中的应用

针对一般的模糊综合评判法在权重确定方面具有一定的随意性,提出了一种基于熵权的模糊综合评判方法。通过熵权使权重的确定由主观判断转为由各指标数据之间的关系来确定,并将该方法用于材料的选择之中。结果表明,该方法是可行的,在实践中具有一定的应用价值。

基于多粒度语言的动态联盟合作伙伴群决策

客观事物的复杂性和人类认识的局限性使得评价指标的数据很难用一个精确数表示,具有不同程度的不确定性。在比较分析现有各种表达不确定性方法的基础上,提出了基于多粒度语言的虚拟企业合作伙伴选择方法。首先将多粒度语言一致化为标准语言评价集中的语言,然后基于正态分布的方法求位置权重向量,采用扩展的二元语义组合有序加权几何平均(ET-COWGA)算子集结各专家评价值得到群体综合的各属性评价值。根据局部优化和全局优化结果得到精确的属性权重,利用加权几何平均(ET-WGA)算子集结各属性值,得到方案的综合评价值。最后通过一个实例说明了合作伙伴选择的整个决策过程,并论证了该方法在最后优化决策过程中的有效性。

FDM快速成型技术中原理性误差分析

在全面分析FDM快速成型制件误差产生原因的基础上,着重分析了三角化过程及切片过程误差产生的原因。在三角化过程中,利用pro/E软件求出了不同弦差(ε)对应三角形数目。在切片过程中,分析了台阶效应产生的原因,并以四分之一的球体为例求出了阶梯误差(δ)的计算公式。最后提出了减小阶梯误差的方法,即斜切法、自适应切片法、直接切片法等。

基于稳健设计的熔融堆积成型工艺参数的优化

针对熔融堆积成型工艺的尺寸精度和翘曲变形两个指标,选择线宽补偿(A)、挤出速度(B)、填充速度(C)、层厚(D)四个工艺参数作为控制因子,采用稳健设计和模糊综合评判相结合的方法优化熔融堆积成型工艺参数.优化结果表明,工艺参数对指标影响的显著性程度的主次顺序为A、B、D、C,最佳工艺参数的组合方案为A1B1C2D3.

FDM工艺中支撑添加技术的研究

在FDM成型系统中,零件原型的制作是靠热喷头挤出熔丝逐层堆积成型的,因此,在零件制作过程中支撑结构的生成是不可避免的。本文详细阐述了支撑结构生成中要考虑的因素。在向下特征体支撑自动生成算法中,为简化布尔运算,采用了基于直线扫描的自动支撑生成算法,在局部支撑自动生成算法中,提出了各种特征区域的识别方法,并把三维的布尔运算简化成二维的布尔运算来处理干涉问题。实践证明,该方法简化了运算,确保支撑无遗漏。最后通过大量的实验,总结出不同支撑生成方法的优缺点及对支撑不足区域的解决办法。

基于层面轮廓凸分解的扫描路径规划的研究

熔融堆积成型技术在成型过程中对环境无污染而得到广泛应用,尤其适合在办公环境下使用。扫描过程是实现区域填充过程,类似于传统加工中的刀具路径规划,因而合理规划扫描路径直接影响成型的效率和制件的精度。在分析现有扫描方式的基础上,提出了基于层面轮廓凸分解的分区自适应扫描法,根据顶点可见性的原理进行轮廓凸分解。实际应用表明,该方法即保证了制件的精度又克服了三角剖分扫描效率低的缺点。

熔融堆积成型制件中层间应力及翘曲变形研究

熔融堆积成型(FDM)是一种典型的快速成型技术,由于无污染适合办公环境下使用而得到广泛应用。分析了层间应力及翘曲变形产生的原因,并在一定的假设条件下,得出了层间应力的计算公式及其在截平面上的分布情况。建立了翘曲变形的数学模型,讨论了各种工艺参数(层数、扫描线长、成型室温度、层厚等)对翘曲变形量的影响。最后提出了减小翘曲变形的措施。

基于响应面模型的机床伺服系统PID参数整定

数控机床伺服系统的性能是数控机床可以达到的加工效率和加工精度的决定因素。因此在静态设计之后必须进行动态仿真和校正设计。由于PID(proportion-integral-differential)控制器具有原理简单、使用方便、适应性强和鲁棒性强等特点,采用PID控制器作为校正装置。在均匀设计的基础上,采用二阶响应面模型拟合性能指标超调量和上升时间与控制器参数之间的关系,经假设检验说明该模型显著性非常明显。利用遗传算法分别针对2个指标寻找最佳的控制器参数,计算上升时间的最小值为0.077 s,实际仿真时间为0.12 s;计算超调量的最小值为0.063%,实际仿真结果为1.24%。利用叠加等高线图,寻找同时满足2指标的最优控制器参数。说明采用响应面模型优化PID控制器参数是合理可行的。

按最小传动角的最大值设计曲柄滑块机构

极位夹角与传动角是曲柄滑块机构的两个重要参数,本文通过引进辅助角β建立了最小传动角与极位夹角之间的数学表达式,通过Matlab软件编程得出了γmin取得最大值时所对应的β值,并详细分析了γmin和θ之间的关系。根据β值确定曲柄的转动中心A点的位置,这样设计得到的曲柄滑块机构具有最佳传动性能。

基于模糊综合评判选择滚动轴承的类型

运用模糊综合评判的方法,使轴承的选择由传统的定性选择转为定量选择,使选出的轴承在满足使用要求的前提下更具有经济性。并结合实例介绍了相应的评判原理、评判公式、权重的确定方法和计算步骤,在几种可用的轴承中合理地选出最佳的一种。