基于改进人工蜂群算法的绿色可重入混合流水车间调度研究

针对绿色可重入混合流程车间调度问题(GRHFSP),建立了以最小化最大完工时间、最小化综合资源环境影响为目标的优化模型,提出了改进的人工蜂群算法。首先设计了一种基于重入层数、工位和机器的编码方案,并根据所考虑的同类不等效并行机的情况设计了一种混合种群初始化策略;然后设计了两种不同的更新策略对机器的编码方式进行更新;最后采用所提算法的种群进化策略提高了算法的局部搜索能力和解的质量。通过基于不同数据集的仿真实验,验证了所提算法的有效性,对比结果表明,所提算法比其他算法对求解GRHFSP问题更有效。

基于多目标RCPSP问题的水泥库施工优化调度研究

针对水泥工程建造过程任务繁重、现场协调作业多等问题,以水泥库施工为对象,设计了工期最短-资源均衡的多目标资源受限项目调度优化方案。结合项目工期最短指标和资源均衡优化指标建立了多目标优化模型,对NSGA-Ⅱ算法进行针对性的改进设计,采用带集合关系的选择、交叉、变异算子,减少迭代过程中的不可行解,引入最优前端个体系数,以控制Pareto前沿中的个体数量,保证最优解的分布均匀。利用改进NSGA-Ⅱ算法求解水泥库多目标调度优化模型,得到Pareto最优解集为项目决策者提供参考。

MiniLZO压缩算法在电子水泵性能测试中的应用

针对车用电子水泵生产过程中,检测设备在实时监测时需要采样传输大量数据,而嵌入式设备使用的现场总线受制于传输速率,导致传输效率不理想。为提升测试设备中下位机与上位机的数据传输效率,以电子水泵测试系统为设计场景,结合MiniLZO算法压缩传输的数据,最后试验证明最高实现了37%的压缩率,并且总体上减少约63%的传输时间。

基于光纤光栅传感的可承载共形天线变形重构研究

针对可承载共形天线变形重构要求,采用模态法变形重构理论,运用光纤光栅分布传感获取的应变信息,研究建立了可承载共形天线变形重构方法。重点研究了基于信息冗余度准则的以重构精度为目标的光纤传感器布局优化问题,为可承载共形天线变形的有效重构奠定了基础,最后通过实验验证了该变形重构方法可行,且重构精度良好。

基于OSEK标准的直接网络管理的优化设计

在采用CAN总线进行通信的汽车网络中,网络管理可以提高车载总线通信的安全性和可靠性。在OSEK标准的直接网络管理中,针对多节点网络系统中加入新节点后,重新建立稳定逻辑环的重复声明和重复建环导致系统反应慢、资源利用率低问题,提出了通过优化报文管理单元格式,重塑新节点加入后重新建立稳定逻辑环逻辑的方案,并在CANoe软件上进行了仿真实验,通过对比两种逻辑下重新建立逻辑环的效率,验证了优化方案的正确性和可行性。

基于粒子滤波改进激光SLAM算法研究

针对传统粒子滤波算法低精度、不一致性和鲁棒性等问题,提出改进提议分布和选择性重采样,使得尽可能复制大权重粒子,尽可能保留小权重粒子,描绘出精度更高的环境地图。通过理论分析原始算法和改进算法获取直观数据,与实验相结合,将改进的算法应用在AGV小车,创建在线二维栅格地图,实验证明以粒子滤波为基础的改进SLAM算法能够实现更加清晰的环境地图,具有有效性。

内置式高效永磁同步电机结构优化

针对内置式永磁高效同步电机结构优化问题,通过理论计算提出了目标电机的初始结构设计方案,选择合适的电机结构设计变量,以效率和永磁体使用量为目标,依据技术指标确定设计约束条件,根据改进的粒子群多目标优化算法得到了多目标函数的Pareto前沿,并折中选择了相对理想的结构参数,通过优化前后的对比,电机效率和成本均得到了改善。最后,通过搭建测试平台,对加工完成的样机进行额定效率性能的测试,实验结果证明了结构优化设计方案的有效性,为该类电机的结构优化提供了参考价值。

连续碳纤维3D打印的选择性增强路径规划方法

为了充分利用碳纤维材料轻质高强及3D打印自由成型的优势,以纤维增强的方式提高热塑性材料的打印性能,研究了连续碳纤维3D打印的性能选择性增强路径规划方法,根据性能增强需求,对三维模型进行层段细分处理,提供基于多种材料特性的不同层段和不同区域工艺参数设置接口;对填充区域和轮廓区域分别采用多种混合路径的连续碳纤维选择性增强算法和轮廓增强算法,并对轮廓区域的纤维打印路径进行优化,保证纤维路径的连续性,达到对三维模型不同部位性能灵活增强的目标。通过三维模型路径规划仿真对比和3D打印实验对比,验证该方法的有效性。

基于光纤光栅加速度传感器的管道流量实时监测方法研究

在高温、高压、腐蚀等极端恶劣环境的油气井下,光纤传感器相比传统电类传感器具有更高的可靠性。管道振动的标准偏差与流动湍流引起的管壁压力波动成正比,因此基于光纤光栅传感原理及传感器几何形状优化方法设计了一种高灵敏度的光纤加速器传感器以感受管壁压力波动,进行非侵入式管道流量测量。搭建了实验平台进行相关实验,采用指数拟合及二次拟合方法拟合振动标准差与流速实验数据,拟合度均高达98%,流速拟合误差在±5%范围内,指数拟合方法更优,可测最低流速为0.37 m/s。经实验证明,此种加速器传感器能够较好实现井下管道非侵入式实时测量。

基于改进NSGA-Ⅱ算法的多目标不相关并行机调度研究

针对不相关并行机调度问题,考虑不完美维修和完美维修两种预防性维修方式,建立了以最小化最大完工时间和任务总延期时间为目标的调度模型,提出了一种基于变领域搜索的改进多目标遗传算法(INSGA-Ⅱ-VNS)对其进行求解。通过不同数据集的仿真实验及算法对比,验证了所提算法的有效性和可行性。

面向纸杯杯口圆度检测的双向径向扫描方法研究

针对目前基于机器视觉技术的纸杯杯口圆度质量检测时,因光照不均而致杯口边缘轮廓定位准确率低和速度慢等问题,采用对图像径向灰度及梯度的特征分析,提出一种自适应阈值的双向径向扫描方法。应用双边滤波优化图像径向灰度分布规律,以及对灰度直方图均衡算法HE算法进行改进,使杯口边缘灰度对比更加明显,减弱了光照对获取边缘点的影响,提高了边缘点定位的准确率和效率。另外针对杯口圆度质量评估参数单一而导致漏检测问题,在获取杯口内外边缘点坐标之后,应用最小二乘法分别进行圆拟合,并以内外两个轮廓圆度来综合评定杯口圆度质量,提高了检测准确率。实验结果表明,所提算法对不同圆度缺陷的纸杯具有98%的检测准确率和0.123秒/个的平均检测速率,相较于其他算法更加快速有效。

某型雷达天线车挡块顶紧结构改进设计与优化研究

针对一款新型结构天线车的结构进行力学分析及优化。先对其建立三维可视化模型,进行有限元力学仿真分析,分析其受力分布及应力强度,得出在举升状态时锁紧机构的底部受力过大。接着为解决此问题,提出了两种挡块顶紧方案,并进行强度校核。结果表明,两种方案均满足工作强度要求,可减轻锁紧机构的受力,延长机构工作寿命。

基于空间特征的共享通勤班车路径优化研究

为规划更优的共享通勤班车路径,提高通勤体验,构建了共享通勤班车规划模型,通过对启发式函数的改良和引入全局最优解概率的选择,提出了一种改进的蚁群算法,优化了对班车遍历路径的搜索,Matlab仿真运行结果表明该方法能有效优化共享通勤班车路径并提高效率。

磁轴承开关功率放大器共模EMI建模与分析

针对磁轴承开关功率放大器中的开关器件状态切换产生严重的共模电磁干扰,影响磁轴承控制系统正常工作问题,基于考虑寄生参数的半桥开关功放高频电路模型,建立了含负载的干扰源并联共模电磁干扰等效电路模型,同时推导了共模电流的数学表达式,仿真分析了共模电流的时域和频谱特性。最后通过实验验证该模型的准确性。

基于随机SVPWM的磁轴承功放研究

针对传统磁轴承功放因每个线圈都使用单独的H桥,存在体积庞大、功率损耗高等问题,以空间矢量控制理论为基础,通过共用部分桥臂,磁轴承功放只需要三个桥臂就可以单独控制两个磁轴承线圈电流。而常规SVPWM以固定开关频率进行脉宽调制,输出电流在开关频率及其整数倍处存在大量的谐波能量,因此将随机PWM和SVPWM相结合,提出了用于磁轴承桥臂功放的随机SVPWM技术,通过将谐波能量尽可能分布在更宽的频带上,进而降低输出电流的谐波幅值。仿真和实验结果证实了相较于两电平PWM,该技术控制下的功放各项性能得到了提高,并且能够有效抑制输出电流的谐波幅值,进而改善控制系统的电磁噪声,提高控制系统的稳定性。

基于NSGA-Ⅱ的流水车间多品种柔性分批调度

针对流水车间分批调度问题,构建了一个流水车间柔性分批调度模型,该模型以最小完工时间和最小加工成本为目标,并采用NSGA-Ⅱ进行求解。对每种产品进行随机分批,并在求解过程中子批量不断变化,采用了集中优化的思想,使得各产品的分批方案和子批调度可以同时求出。实例仿真表明,该算法可有效提高车间的生产效率,降低生产成本,具备可行性。

轮毂轴承润滑脂综合性能评价及试验研究

调配了5款润滑脂样,测试了其5种主要理化指标:工作锥入度、水淋流失量、滴点、相似粘度和钢网分油,基于雷达图-灰色关联度分析法构建了轮毂轴承润滑脂的综合性能评价模型。测试了轮毂轴承在不同润滑脂样润滑时的启动力矩和转动力矩,验证了评价模型评价常温时轮毂轴承在脂润滑下摩擦力矩的有效性。对各脂样进行了元素分析后,发现极压抗磨剂可有效改善润滑脂的摩擦特性,添加剂中的Zn、S、P三元素在极压抗磨性能上具有协同影响的作用,而K元素可能会抑制其协同性。

考虑核心设备利用率的柔性作业车间调度研究

为提高柔性作业车间调度问题中核心设备的效率,以最小化最大完成时间和最大化核心设备利用率为目标建立数学模型,设计一种改进的帝国竞争算法来求解该模型。最后,采用正交法对参数进行寻优。通过与其他算法对比验证了所提算法在解决此类问题的有效性。

泵车液压缸的轻量化设计与研究

针对泵车变幅液压缸轻量化需求,设计了一种碳纤维复合材料液压缸。主要针对液压缸的缸筒和活塞杆进行了轻量化结构设计,并利用ABAQUS有限元软件对其进行了仿真分析。研究结果表明:对于缸筒,0°铺层可以有效降低缸筒的应力和位移;对于活塞杆,增加90°铺层能够有效提高活塞杆的刚度。同时,相较于金属液压缸,碳纤维复合材料缸筒减重26%,碳纤维活塞杆减重约57%,减重效果明显。

瓦楞纸箱表面缺陷研究及视觉检测方法

针对瓦楞纸箱表面缺陷对纸箱质量的影响问题,建立了纸箱表面缺陷数据集,设计了基于YOLO v3算法对纸箱表面缺陷进行检测的深度神经网络模型,并使用PyQt工具设计了能够识别纸箱表面缺陷的软件,它与人工检测相比具有更高的速度、精度和稳定性,能够实现瓦楞纸箱表面缺陷特征实时检测。