改进的傅里叶分解方法及其在滚动轴承故障诊断中的应用

为了克服傅里叶分解方法在频谱扫描过程中容易获得较多相近边界,导致无效分量过多的问题,提出了一种改进的傅里叶分解方法(improved Fourier decomposition method,IFDM),并将其应用到轴承故障诊断中。首先,IFDM以傅里叶变换为基础,通过建立邻域叠加准则,将同大于或同小于特征平均值的若干相邻原始分量进行合并,得到一组傅里叶固有模态函数(Fourier intrinsic mode functions,FIMF),从而减少无效分量。其次,重构峭度值大于均值的若干FIMF分量,提取敏感故障特征信息。然后,采用自适应多尺度加权形态学滤波(adaptive multi-scale weighted morphological filtering,AMWMF)去除重构分量中的无关分量及背景噪声。最后,对滤波信号进行频谱分析。仿真和实测信号的分析结果验证了所提方法在轴承故障诊断中的有效性,同时,与现有方法的对比结果表明了所提方法的优越性。

拉压杆件轴力图的矢量画法

对截面法绘制拉压杆件轴力图的《工程力学》知识,进行了整理与分析,提出了一种计算少、效率高的矢量画法,解决了截面法绘制拉压杆轴力图时,计算量大、绘图效率低的问题,为高职高专类学校关于《工程力学》课程改革,提供了一定的参考思路。

采用模糊PID控制的机器人运动轨迹跟踪控制研究

创建了机器人两关节二维模型简图,给出了机器人动力学方程式,设计了模糊PID控制方法,对机器人关节运动轨迹控制参数进行了在线调整。采用Matlab对机器人关节模糊PID控制效果进行仿真。仿真结果显示,机器人关节采用模糊PID控制方法,实际输出运动轨迹与理论输入运动轨迹偏差较小。机器人关节引用模糊PID控制方法,能够避免不确定环境因素的干扰,提高两关节运动轨迹的跟踪精度。

基于人工鱼群算法的两轮机器人运动控制研究

为了降低机器人实际运动位置与目标位置跟踪误差,设计了径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络控制器。利用人工鱼群算法迭代搜索最优值原理对RBF神经网络控制器进行优化,将优化后的控制器用于两轮机器人控制系统中,并给出了两轮机器人误差控制方程式。同时采用MATLAB软件对两轮机器人的控制系统进行仿真,对比分析优化前和优化后输出误差变化范围。结果表明:优化后两轮机器人在向目标位置移动时产生的误差变化幅度范围较小。利用人工鱼群算法优化RBF神经网络控制器,能够提高控制器的反应速度,降低两轮机器人跟踪目标产生的误差。

基于改进PID控制的机床滑台运动位移跟踪误差研究

采取改进PID控制方法,通过仿真验证机床滑台跟踪结果。采用直角坐标系建立机床滑台二维简图模型,设计机床滑台闭环控制流程,定义机床滑台位置传递控制函数。采用BP神经网络结构对PID控制器进行改进,给出机床滑台位置输出误差评价指标函数。采用MATLAB软件检验不同控制系统跟踪结果。结果表明:在无干扰状态下,采用传统PID控制系统,滑台位置跟踪误差最大值为0.05m,采用改进PID控制系统,滑台位置跟踪误差最大值为0.02m。两种控制系统跟踪误差相差不大,都能实现滑台位置的精确定位。在有干扰状态下,采用传统PID控制系统,滑台位置跟踪误差较大,误差最大值为0.19m,而采用改进PID控制系统,滑台位置跟踪误差较小,误差最大值为0.02m。采用改进PID控制系统,能够实现机床滑台位置的精确定位,提高机床主轴对零件的加工精度。

基于改进粒子群算法的车辆被动悬架优化与仿真研究

针对车辆行驶振动幅度较大问题,采用改进粒子算法对被动悬架参数进行优化。建立车辆被动悬架模型简图,推导被动悬架振动微分方程式,分析车辆振动频率和阻尼系数,采用改进粒子群算法优化车辆被动悬架目标函数,在MATLAB软件中对车身垂向加速度、悬架位移和车身位移进行仿真,与优化前仿真结果形成对比。结果显示,优化后,车辆行驶路过障碍物,其车身垂向加速度、悬架位移及车身位移较小。采用改进粒子群算法优化车辆被动悬架参数,能够提高车辆行驶的稳定性。

大板径喷丝板自动检测方法的研究

针对大板径喷丝板在反复使用后,易产生弯曲变形,引起板面的不平整,造成CCD采集到的微孔图像不清晰而引起误检的情况,提出了两种减少自动对焦操作次数的改进检测措施,解决了目前大板径喷丝板因板面不平整而存在误检和"逐孔"对焦检测效率低下的问题,提高了该系列喷丝板自动检测仪的检测精度和效率。

不同电极加工的异形喷丝孔对纤维异形度的影响

采用铜电极及银电极加工的三叶形微孔喷丝板进行PET纺丝,探讨了不同电极加工的微孔伴随工艺条件的变化对纤维异形度的影响。结果表明:在相同的纺丝工艺条件下,银电极比铜电极加工出的微孔纺制的纤维异形度高。在不同工艺条件下,铜电极及银电极加工的微孔对纤维异形度的影响具有一致性,采用银电极加工微孔有利于提高异形纤维的异形度。

采用模型预测控制的车辆主动悬架振动研究

为了改善车辆经过障碍物的稳定性,提高车辆乘坐的舒适性,设计了模型预测控制方法。创建了车辆1/4模型简图,给出了车辆运动数学模型,并对车辆执行器道路系统模型进行简化。定义了车辆运动初始状态,设计了车辆主动悬架模型预测控制系统,并对主动悬架系统目标函数进行了约束。利用MATLAB软件对车辆垂直加速度、纵向和横向角加速度进行仿真,与被动悬架系统进行对比和分析。仿真结果表明,车辆受到路面激励波形干扰时,采用被动悬架系统,车辆垂直加速度、纵向和横向角加速度较大,导致车辆振动幅度较大;而采用主动悬架模型预测控制方法,车辆垂直加速度、纵向和横向角加速度较小,车辆振动幅度较小。采用该控制方法能够降低车辆经过障碍物时的振动幅度,改善车辆乘坐的舒适性。

基于Soild Works Simulation箱梁模板的快速优化设计

通过优化结构、减少材料的方式,可降低箱梁模板成本。结合了在隧道工程特定场合中使用的箱梁模板特点,选定多层交叉式箱梁模板作为优先使用结构;分析了多层交叉式箱梁模板的受力状况,确立了相应的设计参数及其优先级顺序,提出了按优先级高低确定参数的快速优化设计算法;利用Simulation插件,实现了多层交叉式箱梁模板的快速优化设计,达到了降低成本的目的。

基于分层逼近算法的异型钢模快速优化设计研究

针对在多参变量模型进行结构优化设计时计算速度慢的问题,提出了一种能提高运算速度的结构优化设计算法——分层逼近算法,其流程为:利用Solid Works及Simulation插件,建立参变量化模型和静应力算例;结合结构特征,确定各参变量的计算次序;计算算例的静应力强度,生成继续优化调整算例,反复循环直至达到最优算例。此算法应用在异型钢模设计过程中,达到了快速优化设计的目的。

基于改进粒子群算法优化的冲压机构动力学仿真研究

建立了一种冲压机构模型简图,给出了冲压机构运动动力学方程,并推导了冲压机构滑块运动位移、速度及加速度运动方程式。最后引用改进粒子群算法优化目标函数,将优化结果输入到MATLAB软件中进行滑块位移、速度及加速度仿真。同时,与优化前仿真结果进行比较和分析。仿真结果显示,冲压机构设计变量参数采用改进粒子群算法优化后,在冲压机械工件过程中,其运动速度几乎处于匀速状态。冲压机构运动参数采用改进粒子群算法优化后,能够提高冲压机构运动的稳定性,从而提高冲压件产品的质量。

扁平纤维纺丝成形研究 Ⅰ.扁平纤维纺丝成形的数学模型及模拟分析

通过对圆形截面纤维纺丝动力学基本方程的修正及扁平纤维形变方程的推导,建立了扁平纤维纺丝成形的数学模型,并进行了计算机模拟,其结果与Takarada等学者研究结果相一致。模拟纺丝结果表明,增加单孔质量流量,降低纺丝温度及侧吹风起始高度,纤维长宽比提高;喷丝孔的长宽比增大,纤维长宽比大幅度降低。

多叶形纤维成形动力学模型及产品开发实验研究

首先推导了纺丝动力学数学模型及多叶形纤维截面形变动力学模型,并将两者相结合,建立了多叶形纤维纺丝成形模型.在此基础上,进行实验确定了各种不同形状时的形状系数,通过计算机数值模拟计算出多叶形纤维纺丝时的速度、温度、应力、异形度沿纺程变化情况.最后进行了多叶形纤维的产品开发实验研究.

纺纱牵伸波的产生机制及其消除方法

针对纺纱牵伸过程的牵伸波问题,分析在罗拉牵伸系统中短纤纱产生牵伸波的机制,认为纤维之间静摩擦因数大于动摩擦因数导致的黏滑运动是罗拉牵伸系统产生牵伸波的主要原因。提出对罗拉牵伸区的纤维束施加高频微幅波,使牵伸区的纤维之间产生高频的微小相对运动,且纤维之间总是处于动摩擦状态,显著降低导致牵伸波的纤维捆绑效果,从而避免黏滑效应,有效地消除牵伸波。这一设想通过实验得到验证。这种方法可应用于新型纺纱牵伸系统的开发。

二自由度定点运动安全带角度与带感测试机运动学特性

汽车安全带角度与带感测试机在工作过程中具有两轴联动运动特性。文章基于二自由度定点运动特性,利用锥面分析法建立了测试机几何模型;结合测试机两驱动轴匀加速联动特性,推导了测试机两电机驱动力矩方程。根据所设计的测试机,分析了指定区域内两电机联动驱动的运动学特性,计算了两电机的最大驱动力矩值。研究结果可为测试机样机的电机选型、力矩校核及结构优化提供理论依据。

基于图像技术数控定位加工喷丝头微孔

通过对国内湿法纺丝喷丝头微孔的加工工艺研究,分析并提出基于图像技术数控定位加工的喷丝头微孔的方法,及最大限度地减小加工过程中的累积误差和提高二道、三道加工工序的重复定位精度。通过实验分别给出每道工序的图像处理方法及处理后的结果,主要采用最小二乘拟和算法,对目标像素点进行直线和圆的拟和,获得微孔的特征参数。对偏离视景范围的微孔图像通过自动纠偏,调整到合适的范围再进行精确定位处理。该方法是数据定位的加工方式,实现产品的统一性设计,避免了手动加工的人员视觉误差,精确度高。

UG_CAM的2D编程若干实践

以UG自动编程平面铣的边界设置为切入点进行UG_CAM的2D编程介绍,结合平面铣的边界设置对实际零件编程中的混合切削、倒斜角走刀、特殊零件走"单刀"进行实践,为快速熟练掌握UG_CAM的2D编程提供参考。

网络化制造的服务匹配技术研究

结合语义的发现技术,提出了一个网络化制造的服务描述模式,在此描述模式的基础上设计了网络化制造的服务匹配计算模型,介绍了该模型的应用平台,说明了该计算模型的可行性。

扁平纤维纺丝成形研究 Ⅱ.扁平PET纤维喷丝板的设计及产品开发

根据扁平纤维纺丝成形的理论数学模型进行了喷丝板的优化设计，开发了线密度为2．2dtex，纤维截面长宽比为7．5～8．0的PET扁平纤维。结果表明，选择喷丝板微孔长宽比为14较为合理，调节纺丝温度为286oC，降低环吹风速度为1．1m／s，环吹风温度26℃，纺丝速度1000m／min，纺得的PET扁平纤维的平均长宽比为7．738，断裂强度为4．83cN／dtex，断裂伸长率为33．6％，各项质量指标达到了预定的要求，纤维截面均匀，手感丰满。