基于关节点寻路算法的航空线缆路径规划

针对航空线缆路径规划问题,提出一种非栅格化处理的关节点寻路算法。引入“基线”概念,首先通过基线和布线环境信息求得初始关节点集合,将路径规划问题转换为关节点集合的优化选取问题;然后依据障碍物信息进行关节点的冗余关节点筛选优化;再对去除冗余点的关节点集合进行迭代优化,以路径最优为收敛条件进行关节点的添加和删除;最后利用关节点作为布线路径节点,获得线缆路径。实验结果表明,关节点寻路算法可以有效减少线缆布线的弯折次数和线缆长度,并在布线时间上较优。

光纤线包缠绕过程数据监测系统设计

为了能够精准地预测防范光纤线包缠绕过程中产生的缺陷,更直观地查看缠绕过程中系统运行时所产生的参数数据的具体变化趋势,提出光纤线包缠绕过程数据监测系统,具体包括实时在线监控子系统和离线缺陷特征分析子系统。系统通过TCP协议传输缠绕过程中所产生的参数数据,将采集到的数据存储至关系型数据库,用于离线分析,再将分析所得结果用于下一次实时在线监控,对即将发生的缠绕缺陷进行预警,提高产品质量。实验结果显示:系统能够对异常数据进行监测,并且灵敏度达到了0.84,充分说明系统具备优质的应用性能。

基于内置力执行器的铣削颤振的主动控制

高速加工中铣削颤振不仅降低工件的表面加工质量,严重时还会造成刀具或者其他加工部件的损坏,因此对电主轴铣削颤振进行控制具有重要的意义。为对电主轴铣削过程中的颤振进行有效控制,在双绕组无轴承感应电动机的基础上,提出一种具有内置力执行器的感应型高速电主轴结构,建立电主轴—刀具系统的有限元模型、动态铣削模型、双绕组感应型电主轴电磁力模型,在对具有内置力执行器的感应型高速电主轴电磁力进行解耦后,提出基于内置力执行器的电主轴铣削颤振的主动控制方案,通过仿真分析控制器的主要参数对电主轴铣削稳定性的影响。结果表明采用具有内置力执行器的感应型高速电主轴能够有效地提高电主轴铣削的稳定区域以及在抑制铣削颤振方面具有明显效果。

基于主动磁轴承的切削颤振稳定性分析及控制

提出了基于主动磁轴承的铣削颤振主动控制技术。用有限元法分析了主动磁轴承等效刚度与等效阻尼对铣削稳定性区域的影响,并对铣削过程中的颤振进行了主动控制。结果表明:主动磁轴承的等效刚度能够改变电主轴转子的临界转速,但对铣削的临界切削宽度影响很小;相反,主动磁轴承的等效阻尼能够较大幅度地增大铣削的临界切削宽度,但对电主轴转子的临界转速影响不大。颤振的控制效果表明,调节主动磁轴承的等效刚度和等效阻尼能够减小铣削过程中颤振的振幅。

永磁型电主轴多频率振动的主动控制

为了有效抑制由砂轮质量不平衡及外部干扰引起的永磁型电主轴转子系统砂轮端的多频率成分振动,在无轴承永磁电机径向磁悬浮力产生原理的基础上,提出了一种基于最小方差快捷分块(FBLMS)的自适应滤波的永磁型双绕组电主轴柔性转子系统砂轮端多频率成分振动的主动控制方案。首先研究了双绕组永磁型电主轴结构及工作原理和径向控制力的模型,借助有限元法建立了永磁型电主轴柔性转子系统的动力学模型,分析了控制电流的不同成分对永磁体涡流损耗及电机定子铁损的影响,设计了永磁型电主轴柔性转子系统砂轮端多频率成分振动的主动控制系统,结果表明,提出的永磁型电主轴柔性转子系统砂轮端多频率成分振动控制方案具有明显的控制效果。

砂轮不平衡振动主动控制的实验研究

砂轮不平衡振动会影响工件表面的质量,降低砂轮的耐用度。为了降低由砂轮不平衡振动造成的危害,作者提出了一种内置力执行器的砂轮不平衡振动主动控制方案,并在前期进行了理论分析与研究。在此基础上,对内置力执行器电机的绕组参数及柔性电主轴-转子系统进行了设计;并借助DSP2812建立了砂轮不平衡振动主动控制的实验平台。在此平台上,对不同转速下砂轮的不平衡振动进行了主动控制的实验研究,证明了该主动控制方案在控制砂轮端不平衡振动方面的可行性,为进一步的应用研究提供了参考依据。

太赫兹波谱多特征参数成像方法

太赫兹波谱成像技术是太赫兹应用领域研究的重点内容之一。传统成像方法使用单一特征参数进行成像,图像包含的信息量较少,图像质量差,分析效率较低。针对上述情况,提出了太赫兹波谱多特征参数成像方法,利用图像的RGB3个色彩通道同时对多个特征参数进行成像,提高了图像的质量和承载的信息量。对多特征参数成像方法应用过程中涉及到两项关键处理:降参处理和加权处理进行了详细的描述。设计了对包含突起区域的载玻片和带有空洞的高密度聚乙烯板进行太赫兹扫描成像的实验,分别利用功率谱、幅值最大值和幅值最大值飞行时间进行成像,测得图像对比度分别为:6.3986,3.9860,1.6562和6.0375,5.3473,0.9373;同时使用多特征参数成像方法将以上3个特征信息合并到一幅图像中,测得图像对比度为:40.4858和32.1340。实验结果表明,太赫兹波谱多特征参数成像方法能够有效的提高图像质量,增加图像承载的信息量,更加便于分析。

基于内置力执行器的砂轮不平衡振动主动控制

为了有效地控制由砂轮质量不平衡引起的不平衡振动,提出一种新的控制砂轮不平衡振动的主动控制方案,该控制方案中用来抑制振动的电磁力源于无轴承电机径向磁悬浮力产生的原理。首先研究双绕组感应型电主轴的结构及工作原理,径向控制力的模型及砂轮的受力模型,用有限元法建立了感应型柔性电主轴-砂轮的动力学模型,设计了感应型柔性电主轴-砂轮不平衡振动的主动控制系统,用有限元法分析当电机转子偏心和不偏心时,控制绕组电流加入对电机内部性能的影响,结果表明该控制方案完全可行并且对抑制砂轮端不平衡振动具有显著作用。

电主轴-刀具系统不平衡振动的主动控制

为了有效抑制由刀具的质量不平衡引起的电主轴系统不平衡振动,提出了一种电主轴系统不平衡振动的主动控制方案,首先研究了双绕组感应型电主轴的结构、工作原理及径向控制力模型,借助有限元法建立了感应型柔性电主轴系统的动力学模型以及研究了FBLMS(Fast Block Least Mean Square)自适应滤波控制算法,设计了感应型柔性电主轴-刀具系统不平衡振动的主动控制系统,通过有限元法确定了径向控制力的系数以及单边磁拉力的系数,研究了经典PID控制器以及FBLMS自适应滤波控制器对刀具端不平衡振动的控制效果,结果表明FBLMS自适应滤波控制器对抑制电主轴-刀具系统端不平衡振动具有更佳控制效果。

磁悬浮电主轴系统动态分析及振动控制技术综述

高速电主轴性能的好坏直接决定着高档机床的发展,而切削系统的动态特性及振动控制效果又与电主轴的性能密不可分,它们互相影响、协同决定着机械加工过程中的切削效率、工件的表面质量以及刀具的使用寿命。为此,对磁悬浮电主轴、磁悬浮轴承-柔性转子系统建模理论和动力学特性及柔性磁悬浮电主轴转子振动主动控制技术的现状进行了评述,指出了目前柔性磁悬浮电主轴切削领域中所存在的问题,并对磁悬浮电主轴研究的发展趋势及应用前景进行了预测。

基于谓词逻辑的飞机线束工装图版设计

针对飞机线束工装图版设计效率低、出错率高的问题,研究了各设计阶段的核心内容和谓词逻辑,提出了具备无向图和多叉树双重特征的干枝树(TBT)模型,取代了传统的无向无环图建模方法。基于模拟布线的统计结果,利用大体积优先(LVF)策略实现了1阶主干的辅助决策。基于谓词逻辑,设计了高阶主干推理、基本构型推理和最优空间推理方法,实现了高阶主干的自动决策、线束构型的自动设计和布局空间的自动优化。搭建了线束智能工艺辅助设计系统,并开展了12组实物实验,对于边数大于200的超大型图纸,能够在30 s内完成自动设计过程,设计总时长不超过30 min,未出现1阶主干选择不合理和边长度错误的问题。实验结果表明,所提方法大幅度提高了设计效率和可靠性。

区间直觉模糊集相似性测度在机械设计方案决策中的应用

详细描述了区间直觉模糊集的含义与相似度量,并提出将区间直觉模糊集的相似度量方法应用于在机械设计方案决策中。区间直觉模糊集相似性测度是指备选设计方案数据集与期望设计数据集之间的相似性测度,用于评价方案的优劣,相似性测度值越大,那么这种设计方案就越好。通过实例阐明本方法在机械设计方案决策中的应用是可行的,从而为解决方案决策问题提供了一种新方法。

基于交叉熵的模糊相似度量在模式识别中的应用

基于模糊相似量的模式识别是通过样本数据与标本数据之间的相似度程度来判断该样本属于哪一种模式,而交叉熵(cross Entropy)是Shannon信息论中一个重要概念,主要用于度量两个概率分布问的差异性信息.在模糊相似度量和交叉熵的基础上,提出了基于交叉熵的模糊相似度量,并对交叉熵中存在的分母为零的情况做了改进,通过在模式识别中的应用,验证了这种方法的可行性及有效性.

基于答辩式教学模式的探索——以“模拟电子技术”为例

为了调动学生的学习主动性,作者进行了答辩式教学模式的探索,并应用于"模拟电子技术"课程教学.该模式主要包括:将教学内容划分为若干模块;每个模块设置几个讨论课题;学生分组、分工学习讨论;课堂陈述及答辩.通过教学实践,达到了培养学生自学能力、创新能力等目的.

模糊集之间的相似度量在汽轮发电机组故障诊断中的应用

描述了模糊集之间的相似度量法,并应用于汽轮发电机组故障诊断中。模糊集之间的相似度量是指故障测量数据集与故障标准数据集之间的相似度量,这种故障诊断方法的本质是故障类型的模式识别,相似度量值越大,那么这种类型故障的可能性就越大。通过实例阐明本方法在汽轮发电机组故障诊断中的应用是可行的。

基于模态解耦-状态反馈控制的磁悬浮铣削系统稳定性研究

铣削加工效率和加工精度的提高,必然要求铣床加工速度的提高。随着磁悬浮技术的发展,高速磁悬浮电主轴已成为铣床的关键部件。然而磁悬浮电主轴转子系统在高速运行时存在较强的陀螺耦合效应,其过强的耦合效应使得高速铣削的稳定性区域变窄,甚至使铣削系统失稳。为此,提出基于PD控制器的模态解耦-状态反馈的控制方法。通过该方法对转子系统的平动模态和转动模态之间的耦合以及2个方向上转动模态之间的耦合进行解耦,独立调节各个模态控制器的比例和阻尼系数来降低陀螺耦合效应对磁悬浮铣削系统稳定性区域的影响,从而增大铣削的稳定性区域。通过仿真研究基于PD控制器的模态解耦-状态反馈控制前后陀螺耦合效应对铣削稳定性区域的影响。结果表明:通过基于PD控制器的模态解耦-状态反馈控制技术,不仅能够降低陀螺效应对铣削稳定型的影响,也能够改善铣削的稳定性区域。

“动态互促式”评价在《模拟电子技术》中的应用

为充分实现评价在学生学习和教学活动中的教育价值,对课程的评价方式进行了研究和探索,提出了"动态互促式"评价,并应用于《模拟电子技术》教学过程中.该评价是对学生学习全过程的持续观察、记录、反思而做出的发展性评价,不仅能够使学生及时发现学习过程中的不足,同时也能够使教师及时掌握学生学习的情况,引导教师修改或调整教学活动中的不足,以期获得更加理想的教学效果,从而促进教师与学生的共同进步.

一种复合控制器在直流调速系统中的应用

提出一种复合正交神经网络控制与传统PID控制相结合的复合控制器，仿真结果表明，相对于常规PID控制器，该复合控制器具有自学习和自适应功能，速度跟踪获得了满意的控制效果．

太赫兹无损检测的多特征参数神经网络分析技术

提出一种基于太赫兹无损检测的多特征参数神经网络分析技术,用于分析耐高温复合材料的粘贴质量无损检测.采用抽片式方法设计了一种耐高温复合材料的脱粘缺陷样品,抽片厚度为0.1mm.采用太赫兹时域光谱无损检测技术对耐高温复合材料的多层脱粘缺陷进行了检测试验研究,对比了上下脱粘缺陷所对应的太赫兹时域波形及频谱信息的异同,针对性地建立了耐高温复合材料粘贴质量的上层脱粘参数、下层脱粘参数、频域吸收质心参数等多特征参数,将特征参数进行优化作为反向传播神经网络的输入并对其进行上下脱粘分类识别.通过对反向传播神经网络的训练测试,实现了耐高温复合材料上层脱粘0.1mm、下层脱粘0.1mm的脱粘缺陷的识别.

移动载体上电磁轴承-转子系统的基础激励振动主动抑制

安装在移动载体上的电磁轴承-转子系统往往会受到来自其承载基础的振动激励干扰。对单自由度支承模型和多自由度转子模型在基础激励条件下的动力学响应进行比较分析,认为可以将基础激励引起的电磁轴承-转子系统定转子之间的相对运动等效为一个由基础加速度决定的强迫振动。提出一种基于基础加速度信号作为参考信号的自适应滤波器的电磁轴承-刚性转子系统基础激励响应抑制方法,并分析该方法抑制各种类型振动的有效范围,所需滤波器的阶数,以及滤波器自适应收敛的最佳权值。在电磁轴承-转子系统试验平台上进行试验,结果表明提出的控制方法对稳定的基础激励造成的转子振动响应能有效抑制,强制定转子间隙保持稳定,避免碰撞。