基于词频统计的中国机械仪表工业领域研究热点分析(1999～2008年)

文章通过采用基于词频统计的内容分析法,选取中国机械仪表工业引文排名前十的期刊论文作为统计源,利用Java语言进行关键词处理的程序开发,获得1999～2008年中国机械仪表工业领域前10位关键词统计和1999～2008年中国机械仪表工业领域关键词年均增长率统计结果,以说明中国机械仪表工业领域近10年研究热点趋势变化情况。该研究结论对工程与技术科学领域研究热点趋势变化有一定的借鉴作用。

计及源端不确定性的综合能源日前调度方法研究

可再生能源出力的多重不确定性对系统安全、经济运行的影响,已成为以风、光为主体的高比例可再生能源综合能源系统亟须解决的问题。在构建的日前调度模型基础上,基于可再生能源发电功率概率预测模型,以其预测置信度为决策变量,引入经济性、风电机组及光伏机组发电功率越限惩罚三个评价指标,提出一种外层为多目标优化、内层为两阶段鲁棒优化的日前调度方法。仿真结果表明:通过对可再生能源发电功率概率预测模型置信度的寻优,可以得到兼顾鲁棒性和经济性的日前调度计划。该方法可充分考虑可再生能源多重不确定性对日前调度计划的影响,为含高比例可再生能源的综合能源系统的安全、高效运行提供指导。

基于改进卷积对抗网络的燃机故障告警方法研究

为保障燃气轮机发电机组的长期正常运转,对燃气轮机发电机组故障告警方法的研究需求迫切。提出一种基于改进卷积对抗网络的燃机故障告警方法。首先,对原始结构中的生成器与判别器分别作出结构改进,以提升模型的性能,并使模型直接输出量化的评价数值。接着,优化生成器与判别器的损失值计算函数,以扩展有效范围。最后,以某F型燃气轮机发电机组为对象开展试验。试验结果表明,该方法能够摆脱现有研究对标定故障数据集的依赖,对未知类别的数据完成符合定性估计的量化评价,并对多类未知数据的故障告警准确率均达到98%以上。该研究有助于城市绿色化、智慧化。

自诱导漩涡收油器的结构参数优选与除油效果研究

为应对湍急海面溢油回收难度大问题,设计了自诱导漩涡收油器进行溢油收集,通过数值仿真计算对该设备入流角度和插入深度进行适当的调整和优化,找到最佳入流角度和插入深度组合,以达到最佳的分离效果和油相收集效率。通过比较相同时间内设备内部的油相体积剩余情况,得出在20°的入流角度和设备高度三分之一的吸油管插入深度的条件下,该设备能够保持较高的油相分离效率,抑制油水混合,减少油水界面的扩散并减少杂质的混入。在确定最佳结构后,通过改变入流速度来确定设备在不同水面环境下的除油效果。结果表明,入口流速越大,设备汇聚油相的性能更强,除油效果越好。整个收油过程在设备内部进行,不受外部环境影响,说明该设备能够克服复杂的水面环境来进行收油作业。

基于PCI-1711数据采集卡的拉力试验机实时控制系统

分析了液压拉力试验机系统组成和控制特性,使用VisualC++程序设计语言开发了拉力试验机计算机实时控制系统。通过PCI-1711高速数据采集卡实现信号的实时采集和输出控制,该控制系统能够严格控制系统的超调量,明显减小了液压组件载荷的波动与液压冲击,设备运行更平稳,提高了设备的使用寿命和控制精度。

从需求和要求两角度分析5G工业应用

当前,新一代5G移动通信技术与工业制造业正在快速、融合发展。首先,从需求和要求出发,一方面说明工业制造业数字化、网络化、智能化发展对于5G的迫切需求,另一方面阐述工业自动控制和信息处理对5G及其他网络通信技术还具有不同等级的实时性、确定性、可靠性、可用性、安全性等特殊要求。然后,基于5G技术特点及组网关键技术,分析5G对于工业应用的天然适应性,并介绍几种典型的5G工业应用场景及其对5G网络服务质量的指标要求。最后,提出当前要实现5G大规模工业应用还需考虑及解决的迫切问题。

坐标测量机如何选用合适的测头探针

坐标测量机是一种精密的测量仪器,测量机的测头探针是其关键部件,测头探针精度的高低决定了坐标测量机的测量重复性。文章针对坐标测量机的测头探针方面的问题进行了探讨,并给出了选择测头探针的具体解决方案。

基于偏最小二乘的风电机组发电效率提升性能评估

为了评估风电机组技术改造的效果,需利用运行数据对其发电功率进行建模。采用偏最小二乘(PLS)回归的方法为风电机组的发电功率进行分段线性建模。其输入包含与本机相关性较高的相邻机组的运行数据,但不包含风速测量值,以避免因测量精度低和输入变量维数少而导致的模型精度低的问题。将得到的模型应用在改造后的机组上。对真实输出和模型输出进行比较,以评估改造对发电功率提升的有效性。该方法完全基于数据,而无需机理模型或知识,为评估系统改造效果提供了一种切实可行的新思路,可用于各种复杂系统。金紫山风场的建模和应用结果证明,目标风机机组的改造提升效果明显。

基于平面模板的两步法标定摄像机的改进

摄像机标定技术作为机器视觉的一个重要环节极受重视。Tsai两步法摄像机标定先用径向约束得到部分外参数精确解,再将其余外部参数与畸变修正参数进行迭代求解,但该方法不能直接获取CCD摄像机相面中心坐标精确值。对于两步法的改进,是在用两步法得到的摄像机参数值的基础上,用非线性优化算法对所有参数做进一步优化,得到最终参数值。该方法既提高了摄像机标定精度,又无需对CCD摄像机相面中心预标定,简化了标定过程。实验证明,改进后的方法具有快速、准确、方便和有效等优点。

NBI综合测试台真空筒体的结构分析及优化

针对核聚变装置中的中性束注入器真空筒体的工作要求,完成了综合测试台真空筒体的结构设计,并对真空筒体各主要部件进行了受力计算和静力分析。分析结果表明,真空筒体各主要部件均满足设计要求,且筒体各段的强度和刚度均远小于所选材料的屈服极限,存在材料浪费。据此,在不改变材料的基础上,进一步对真空筒体进行了结构优化设计,优化后真空筒体重量和体积分别减少28.72%和26.87%,再次模拟分析表明,优化后真空筒体的各主要部件均达到了性能要求。该分析优化方法为复杂模型的优化设计提供参考。

改进蚁群算法下的物料配送路径优化研究

为满足混线生产车间物料配送准时化的需求,以配送路径最小为目标函数,满足配送工具装载量、工位时间窗等约束条件,分析并建立了车间物料配送路径优化问题的模型。基于蚁群算法对蚂蚁选择概率作改进,引入确定性和探索性搜索扩大搜索空间,并结合遗传算法里的相关操作,改善全局搜索的局限性和收敛速度,运用改进的蚁群算法对模型求解。最后通过某汽车后桥生产车间实际案例分析,验证了该算法的有效性。为制造企业车间物料配送优化提供了可参考的模型和算法。

工业电气仪器仪表自动化控制

根据相关数据,近年来我国工业电气自动化设备应用速度增长不低于10%,工业电气仪器仪表自动化控制在工业生产中的应用有效地促进了工业信息化发展水平,可以更好地实现企业生产管理现代化。充分利用现代高科技和提高生产效率是我国工业改革发展的必然趋势,在信息技术高速发展的背景下,工业电气仪器仪表自动化控制有效地结合了信息网络技术,推动工业生产从传统人工制造向现代机械智能制造的转变。本文主要分析工业电气仪器仪表的应用情况,并简单介绍几种常用的自动化仪器仪表,对其应用中的不足进行分析,最后提出相关的应用发展策略,以促进工业电气仪器仪表自动化控制的发展。

绳索动力式石油管道净化清污机器人设计

原油在石油管道内长期远距离运输,易在管道内壁形成污垢,需要定期清污除垢,针对管道猪清污技术、清管器清污技术、超声波清洗技术等不能反复清污且清污效果不理想等问题,基于传统三簧钻工作原理设计了一款绳索动力式石油管道净化清污机器人,该机器人采用螺旋块与导向槽配合以及弹力钢丝绳所扭转拉伸储能来驱动清污机构实现往复清污作业。根据石油管道清污要求确定了机器人的主要指标和驱动方式、行走方式及清污方式,通过总体方案确定、驱动机构、行走机构、动力储能机构等各组成部分三维建模以及喷洒机构创新设计、油污软化剂供给系统设计、动力储能机构状态分析、机器人逻辑控制分析等,设计出了符合作业条件的净化清污机器人,为石油管道清污技术提供了一种新思路。

高端制造装备关键技术的科学问题

分析了高端制造装备的国家重大需求和面临的发展机遇,讨论了现阶段高端数控机床和极大规模集成电路制造装备研发的主要任务,通过分析这两类高端制造装备的研究现状与发展趋势,总结出了高性能运动控制、高速高精度驱动、装备与工艺动态交互作用、精密加工的环境控制四方面的关键科学问题。

先进制造技术与先进制造模式

阐述了先进制造技术内涵和技术特点、先进制造技术应用现状、发展趋势和先进制造模式。

高档数控系统可靠性试验的条件与方案研究

数控系统的可靠性是衡量数控系统质量的重要属性,其可靠性结论的得出需要进行规范的可靠性试验。目前,对于MTBF要求在10 000 h以上的高档数控系统,其MTBF指标验证在实施上困难较大,试验周期长,亟需一套完整可参考的数控系统可靠性试验方案。根据数控系统与可靠性试验的相关标准与实际产品功能,给出了数控系统可靠性试验条件与方案的参考原则;基于可靠性鉴定试验的基本思路,提出了数控系统可靠性试验的试验条件与试验方案,并且给出了典型的组合环境试验剖面和运行试验剖面,为数控系统的可靠性试验提供了通用参考。

斜轴式定量柱塞泵再制造技术

研究退役废旧斜轴式定量柱塞泵的拆解、清洗、检测、加工、装配等再制造过程。废旧液压泵的再制造体现了绿色制造的理念,为社会节约了大量资源,创造了可观的经济效益和社会效益。

某超大真空容器新型大门法兰焊接方案模拟与分析

大门法兰是某直径17m超大真空容器的关键部件,其刚度特性直接影响到真空容器的密封效果及稳定性。针对超大真空容器传统形式法兰加工制造困难、消耗材料较多、结构刚度较差等问题,提出了一种新型的法兰结构形式。而新型法兰的焊接工艺将对其结构强度有较大影响,通过有限元模拟了大门法兰的两种焊接方案,并对焊后的应力及变形进行了分析,从而优选出焊接方案Ⅱ。采用焊接方案Ⅱ,焊后的最大变形量为18.3mm,两条焊缝的最大残余应力分别为210和270MPa。

数控制造装备可靠性技术

我国制造装备的可靠性与国外产品相比存在较大的差距,已成为制约我国制造业发展的瓶颈。分析了我国制造装备业存在的主要问题,论述了3种典型生产模式及其可靠性控制的特点,提出了企业实施可靠性工程的思路,介绍了制造装备企业可靠性能力保障体系和产品寿命周期可靠性控制技术。

智能制造车间设备动态能力分析技术研究

计划排产智能、生产过程协同智能、生产资源管控智能和决策支持智能等是智能制造车间的特点。为适应智能化制造,提出了一种面向智能制造车间的设备动态能力分析方法。在建立瓶颈设备负荷率模型的基础上,给出了设备动态能力评估算法。在多品种小批量的生产模式下,基于动态生产任务数据,结合改进型遗传算法,优化了设备利用率,降低了部分关键设备超负荷运行的可能,通过与实际情况比对,最终验证了该分析方法的有效性。