摩擦接触约束下的微小管道机器人管内运动稳定性分析

针对管径为15～20mm的细小管道,提出一种新型蠕动式微小管道机器人设计方案,虚拟样机仿真发现机器人管内运动存在不稳定情况。为进一步指导设计、优化系统结构,建立该机器人受摩擦接触约束条件下管内运动的动力学模型,利用线性互补理论对其进行降阶处理,讨论其解的存在性和唯一性问题,利用Kelvin接触模型和奇异摄动理论揭示受限机器人降阶模型接触力稳定性的附加条件,利用该模型对机器人在直管运动的稳定性情况进行仿真,根据仿真结果对机器人结构提出改进方案。通过虚拟样机仿真和试验验证理论分析的正确性及结构改进的合理性。

微小管道机器人适应不同管径的3种调节机构的力学分析

针对内径为15 mm^20 mm的微小管道,设计了3种适应不同管径的常用调节机构。分析了凸轮推杆和丝杠螺母副调节机构的力学特性,并给出了计算结果,比较分析了各自的优缺点。根据实际需要,最终选用了丝杠螺母副调节机构,设计了能适应管径为15 mm^20 mm管道的机器人。利用机械系统动力学仿真软件ADAMS建立了机器人虚拟样机牵引力测试模型,仿真表明:该调节机构具有15 N左右的牵引力输出,且该调节机构的适应管径能力很好地满足设计需要。

新型微小管道机器人驱动特性分析

研制了一种具有“大驱动、快速、长距离运动”综合性能的新型微小管道机器人。机器人采用电机驱动蠕动式爬行方案，主要包括自调节支撑机构、柔性保持机构、软轴驱动机构、卸载机构等，适用于直径为15～20mm的微细管道。在介绍了工作原理及机构组成的基础上，对各机构的力学特性进行了分析。虚拟仿真和样机试验表明，机器人能顺利通过曲率半径不小于80mm的弯管，移动速度为8～10mm/s，具有0-90°爬坡能力，可双向移动，其负载能力不小于10N，载重自重比可达6．67：1。

新型蠕动式微型管道机器人的牵引力及爬坡能力研究

牵引力是管道机器人的一个重要指标,牵引力的大小直接影响到机器人的运动速度以及带载能力等。介绍了一种新型蠕动式微小管道机器人的系统结构及工作原理,并对机器人在直管内爬行时的牵引力作了详细分析。分析了机器人在倾斜管道内的爬坡能力,然后利用ADAMS软件进行虚拟样机的仿真,最后利用研制样机进行了试验测试。

三维受限刚体的摩擦接触分析

首先建立了摩擦接触约束条件下三维刚体的动力学模型,利用线性互补问题(LCP)理论对其进行了降阶处理,讨论了其解的存在性和唯一性问题,然后利用Kelvin接触模型和奇异摄动理论揭示了受限刚体降阶模型接触力稳定性的附加条件,最后以单接触细长杆为例,分别从滑动接触和滚动接触两种情况讨论了运动的稳定性,验证了理论分析的正确性。

Windows 2000下的PCI设备的WDM驱动程序设计与研究

讨论了 Windows2 0 0 0下利用 DDK开发 PCI设备的 WDM驱动程序的设计原理、方法及在设计中的注意事项。并实现了 PCI设备的具有内存和 I/O读写及中断处理的

一种新型蠕动式微小管内机器人的研制

针对管径为18-20 mm的细小管道,本文研制了一种新型的蠕动式微小管内机器人,采用三组直流减速电机和螺杆传动装置,通过控制三组电机顺序协调动作,实现机器人的蠕动爬行。该机器人由三个单元组成:前后部分为支撑管壁的爪结构单元,中间部分为蠕动单元,各单元之间用微型十字换向节连接。可搭载无损检测(non-destructive testing,NDT)传感器,能适应Φ18-Φ20 mm的管径,可通过曲率半径不小于80mm的弯管,移动速度为5-8mm/s,具有0-90°爬坡能力,可双向移动,其负载能力不小于1kgf,载重自重比可达6.67:1,机器人本体尺寸为Φ13 mm×190 mm,重约150g,实现了管道机器人的"微小化"和"大驱动力"的需求。

基于故障扩散强度的故障样本选取方法

传统的测试性验证试验样本选取方法没有考虑测试对象的各故障模式之间的复杂性与不确定性关系。针对这一问题,建立了一种基于模糊概率Petri网的复杂系统故障扩散模型,该模型完备地描述了测试对象故障模式之间的传播扩散关系,并引入故障扩散强度概念,按分步扩散的原则对故障扩散过程进行描述,给出了每个故障的扩散强度量值。提出了基于故障率和故障扩散强度的故障样本选择方法,案例验证结果表明,基于该方法选择的故障样本集更能覆盖测试对象的故障模式集。

微小管道机器人机构设计及动力学分析

设计了一种蠕动式微小管道机器人，采用三组直流电机与螺旋传动装置，通过控制三组电机顺序协调动作，实现了机器人的蠕动前进。研究了机器人在竖直管道中驱动负载的情况，以及爪子适应管径变化的力学调节特征。利用ADAMS动力学分析软件，对机构做了运动学和动力学仿真，通过仿真得到了牵引力和移动速度与结构参数之间的关系。仿真表明，机器人可以适应（Ф15～20mm的管道，驱动力达到28N，移动速度为6mm／s。

基于Fisher统计量的测试性增长试验数据相容性检验方法

在测试性评估过程中,为检验测试性增长试验数据与现场数据的总体一致性,提出一种基于Fisher统计量的相容性检验方法。主要针对"小子样、成败型"数据,提出顺序约束模型完成对试验数据的增长趋势检验,依据超几何分布构造Fisher统计量,对相邻增长阶段间连带关系进行判定,继而得到增长试验数据与现场数据总体一致性的相关结论。实例应用表明:在小样本情况下所提方法能对总体一致性做出合理判定,其可处理的样本量上限为26,工程实际中,在给定显著性水平的情况下,应综合考虑增长成本、结果稳定性、维修改进技术水平等因素的影响,合理安排装备增长过程中的增长阶段数。

基于变模式分解与极限学习机的孤岛检测研究

针对被动式孤岛检测方法易受电能质量扰动影响的缺陷,提出了一种基于变模式分解(VMD)与极限学习机的孤岛自动检测方法。从公共耦合点(PCC)采集逆变器输出电压信号及电流信号,进而利用VMD技术提取特征量,再通过极限学习机进行模式识别来判断是否出现孤岛现象。仿真结果表明,所提方法可以有效检测出孤岛发生,而且能防止电能质量扰动对孤岛检测准确性的影响。

考虑分时电价电动汽车负荷的微电网优化调度

针对含有电动汽车负荷的微电网,提出了一种考虑分时电价电动汽车负荷的微电网调度方法。分析了分时电价对电动汽车充电概率影响,进而计算了考虑分时电价的电动汽车负荷;建立了含电动汽车、风力发电、光伏发电、微型燃气轮机和柴油机等多微源及负荷的微电网优化调度模型;采用权重粒子群算法(PSO)求解获取最优调度策略。实验结果表明:所提方法能获取分时电价下含电动汽车负荷的微电网经济调度策略,调度策略有效可行。

考虑多能量流的光柴储独立微电网协调控制

为研究光柴储独立微电网,提出了该系统的结构、组网形式,并对其运行时的系统内各元件的协调控制策略进行了详细描述。该协调控制策略将光伏最大功率跟踪控制、蓄电池充放电控制及柴油机控制相结合,在保证微电网电能质量的前提下,最大化地利用光能、减少柴油消耗,提供供电稳定性。仿真模型验证了上述控制策略的正确性,结果表明,该控制策略能协调光柴储微电网各部分的能量流动,使之合理有序运行。

多源测试性综合评估数据等效折合模型与方法研究

由于用于开展测试性综合评估的先验信息形式多样,使得Bayes框架下能够处理的成败型数据不一致。为了解决这一问题,以测试性评估中专家数据、摸底试验数据、增长试验数据、可更换单元数据和虚拟试验数据这5种常见的先验信息为研究对象,在Bayes理论框架下分别研究提出相应的等效方法,实现了各类数据向成败型数据的折合。案例应用表明:所提方法合理有效,适用范围广,间接扩大了可用于测试性评估的数据样本量。

自治型光柴储微电网无缝切换策略研究

光柴储微电网是解决远离电网区域供电的有效途径,光柴储微电网处于自治模式时需在不同组网形式下运行,如何解决系统在柴油机投入和退出运行时的电压和频率波动是光柴储微电网稳定运行的关键。本文通过对储能电池和柴油机的综合控制,有效地解决了光柴储微电网无缝切换问题,并通过仿真验证了控制策略。

严寒和寒冷地区老旧小区建筑外窗气密性实测分析

为有效指导老旧小区建筑外窗节能改造,采用压差法针对严寒和寒冷地区106樘外窗进行了气密性实测。结果表明这些外窗的平均冷风渗透量为23.04m^3/(m^2·h),合格率仅为16.98%,大部分外窗达不到气密性要求;相对于木窗和钢窗,铝合金窗和塑钢窗能明显提升气密性;对于塑钢窗,单层玻璃与双层玻璃的气密性差别较小,平开塑钢窗的气密性明显优于推拉塑钢窗。

双活塞手动泵海水淡化装置原理设计及仿真分析

在对某型单活塞手动泵海水淡化装置分析的基础上,设计了1种双活塞手动泵海水淡化装置,并进行机械建模设计和动力学仿真分析。该双活塞手动泵海水淡化装置装利用2个泵活塞的互补式往复运动,产水量大,可达约23 L/h;流量波动较小,产水效率高。可为进行原理样机试制提供依据,同时也为进一步研究设计高性能海水淡化装置提供思路。

绞股蓝多糖缓解小鼠体力疲劳试验

探究绞股蓝多糖缓解体力疲劳作用。利用昆明小鼠作为研究对象,通过小鼠游泳试验,测定试验组和对照组小鼠血清中乳酸(LA)、乳酸脱氢酶(LDH)、尿素氮(BUN)、肝糖原、肌糖原变化。结果表明,灌胃绞股蓝多糖可显著延长小鼠负重游泳时间,提高血清乳酸脱氢酶活力和机体内糖原积累量,降低小鼠血清中乳酸和尿素氮含量。因此,绞股蓝多糖可作为一种功能性原料以减缓高强度运动引起的体力疲劳。

考虑测试性设计缺陷修正延时的测试性增长模型建模与评价方法

针对现有测试性增长模型忽略了测试性设计缺陷的修正延时过程,进而导致测试性增长模型(TGM)跟踪与预计精度低的问题,提出了一种考虑测试性设计缺陷修正延时的测试性增长模型建模理论与方法。首先分析测试性设计缺陷识别与修正之间的延时机理,得到剩余测试性设计缺陷(TDL)具有先增后减的铃形变化趋势;在此基础上,分别以Gamma、Raleigh和Delay-S 3种曲线拟合剩余测试性设计缺陷(RTDL)变化趋势,研究建立基于以上3种曲线考虑修正延时的测试性增长模型;最后,以某机载稳定跟踪平台测试性增长试验数据验证测试性增长模型拟合、跟踪及预计效能。研究结果表明:基于该测试性增长试验数据,Gamma曲线可以精确地拟合剩余测试性设计缺陷变化规律,测试性增长模型跟踪和预计精度可达到10^-2数量级。