面向公差原则的装配体公差优化分配

针对现有装配体公差优化分配中没有考虑公差原则影响的问题,将公差原则引入到装配体公差优化分配模型中,为面向公差原则的装配体公差优化分配提供一种可行的方法。首先,以公差原则修正后的雅可比旋量模型为基础,构建装配体公差优化分配模型的装配功能约束;其次,结合实际机械加工精度范围,构建装配体公差优化分配模型的加工能力约束;然后,根据公差成本函数,构建装配体公差优化分配模型的优化目标;最后,以机床尾座为实例说明了面向公差原则的装配体公差优化分配过程,采用遗传算法求解,对装配体公差优化分配结果进行了分析,验证了该方法的有效性。

NPC三电平虚拟同步机桥臂故障容错模型预测控制

虚拟同步机VSG(virtual synchronous generator)通过模拟同步机特性为新能源并网提供惯性和阻尼。然而,电力电子开关器件高频开关过程中可能会发生断路故障,导致输出电流波形严重畸变,影响电网安全稳定运行。针对中点箝位型NPC(neutral point clamped)三电平VSG桥臂故障问题,提出一种中点电压均衡的VSG容错模型预测控制策略。分析NPC三电平VSG单相桥臂故障后运行机理,在开关器件故障后利用直流侧电容组成虚拟桥臂,重构为VSG桥臂故障容错结构。建立故障情况下预测电流模型,重构故障状态空间电压矢量,将直流侧中点电容电压引入容错模型代价函数,减小电容电压波动,实现VSG桥臂故障容错运行。实验结果表明,在开关器件发生故障后,NPC三电平VSG能容错连续运行,验证了所提模型预测容错控制策略的有效性,提高了VSG运行可靠性。

煤矿智能感知网络中基于后备节点集合的节能容错路由

节点能量效率和路由容错性是煤矿智能感知网络重要的两方面,目前的煤矿感知路由并没有兼顾两者,提出一种分布式的基于后备节点集合的节能容错路由(ECFTR),为每个簇头节点构造后备节点集合,计算转发代价来确定下一跳簇头节点,在当前簇头节点失效时利用后备集合节点恢复到基站的路由。对ECFTR算法的性能分析和仿真比较说明,相比同类算法,ECFTR算法在节省能量、延长网络生存期以及路由的稳定性、容错性方面有明显优势,网络生存期分别比其他三种同类算法提高了100%、46%和20%,基站平均接收的数据包数分别增加了37%、35%、33%。模拟井下实验进一步验证了ECFTR的有效性和抗干扰性。

基于最短路径的复杂机械产品装配过程质量控制点公差带在线优化方法

为提高复杂机械产品的装配精度和装配质量稳定性,提出一种基于最短路径的复杂机械产品装配过程质量控制点公差带在线优化方法。对关键工序的质量控制点公差带进行细粒度划分;从装配精度角度出发,引入田口工序能力指数构建质量损失—公差函数;综合考虑装配过程中两种作业(基本作业和辅助作业)类型的时间调整损失,建立装配时间调整费用—公差函数;在上述两函数的基础上,通过加权聚类建立装配损失—公差函数模型,以描述质量控制点的总损失与公差的关系;构建基于最短路径的公差带在线优化模型,将装配损失—公差函数作为权函数,以最小损失为目标进行搜索,实现对后续质量控制点公差带的在线优化。以某型发动机缸盖螺栓拧紧过程为应用实例,验证了上述方法的可行性和有效性。

尺寸公差与形位公差混合优化分配

为解决尺寸公差与形位公差混合优化分配问题,提出了一种公差优化分配方法。根据成本—公差函数和尺寸公差与形位公差的关系,建立了以最小制造总成本为目标的非线性公差混合优化分配模型。该模型的约束包括装配尺寸链的功能要求和加工能力。求解该模型能同时得到优化的尺寸公差和形位公差。最后,分别用公差混合优化分配法和传统方法对一个实例进行公差分配,结果表明所提方法比传统方法更优越。

基于多重相关特征质量损失函数的公差优化设计

在重点推导了具有多重相关特征产品的质量损失与尺寸公差的函数关系的基础上,提出了多重相关特征产品的公差优化设计方法,建立了基于制造成本-质量损失的公差优化设计的综合模型,建立该模型的目的是寻求制造成本和质量损失之间的平衡,实现旨在提高产品质量和降低成本的公差优化设计。应用实例验证了所提出方法的有效性。

基于统计公差和质量损失的公差设计

公差设计是产品设计的重要组成部分并直接影响到产品的实际生产成本。在传统的公差设计中,很少同时考虑质量损失和统计公差,因而采用传统的设计方法很难得到公差的最优解。基于产品的质量损失,利用公差-成本关系和统计公差的方法,建立了公差设计的优化模型,并应用遗传算法进行装配公差的分配。该模型以制造成本与质量损失成本之和为目标函数,以加工能力和功能要求为约束条件。最后通过齿轮装配体公差分配的一个例子来说明所提出方法和模型的优点。

基于神经网络和遗传算法的公差优化设计

针对产品制造中公差与成本之间高度非线性关系的特点,提出了一种综合神经网络与遗传算法进行公差优化的方法,该方法利用遗传算法在大范围解空间内采用概率搜索策略得到全局最优解且有较强鲁棒性的特点,以及神经网络解决高度非线性问题的优越性,首先利用神经网络对公差成本进行仿真,得到具有黑箱特点的公差成本函数关系;然后在公差分配中采用遗传算法,以总成本最小为目标函数,以满足装配公差要求和符合标准公差等级为约束条件进行优化;同时基于VC和Matlab开发了公差优化系统,以飞机舱门锁钩机构为对象进行了验证,并针对不同的公差成本及分配方法进行了对比.结果表明:采用神经网络与遗传算法综合分配的结果与传统方法相比具有较大的优越性.

多工序尺寸及公差优化

为提高产品制造质量、降低产品制造成本,提出了一种多工序尺寸及公差的优化方法。该方法综合考虑制造成本、质量损失和加工能力指数,以加工能力指数分别修正制造成本-公差函数和质量损失函数,在工序内建立总成本-公差函数模型。在此基础上,采用目标层解法优化特征内的各个工序基本尺寸和尺寸公差,最终达到降低特征总成本的目的。最后以一个仿真实例验证了该方法的可行性。

基于制造-质量损失成本的公差优化分配法

基于成本-公差函数和质量损失函数,构造了以制造成本和质量损失成本之和最小为目标函数、以概率边界为约束条件的公差优化分配数学模型,采用拉格朗日乘数法进行求解,实现了公差的定量优化分配。实例验证表明,该方法找到了制造成本与质量保证之间的1个平衡点,对实际应用具有一定的参考价值。

基于模糊神经网络的公差-成本模型研究

研究了面向制造环境的公差-成本模型.对制造环境中有关的加工因素进行分类及模糊化处理,构造了加工因素的成本模糊影响系数,并以此系数和零件公差作为输入,建立了基于模糊神经网络的公差-成本模型.此模型在表征加工成本、公差关系上的精度较高,更适应面向制造公差设计的要求.

基于粒子群算法的并行公差优化设计模型求解

建立了以最小制造成本为目标,以装配功能要求和工序加工能力为约束的并行公差优化设计模型.将粒子群工具箱作为并行公差优化设计模型的求解工具,并给出具体的流程.最后,通过一个实例的求解验证利用基于粒子群工具箱的粒子群算法求解并行公差优化模型的可行性.通过与已有结果的比较,说明了该方法在求解非凸规划问题时的优越性.

基于粒子群算法的公差分配优化方法

基于成本—公差模型和质量损失模型,以加工能力和装配尺寸链的功能约束条件为标准,以制造成本最低、质量损失最小为优化目标,建立兼顾产品成本和质量的公差分配的多目标函数优化模型。基于粒子群优化算法,按照从全局到局部的寻优策略,用线性调节方法来确定其参数的变化规律,进而应用MATLAB软件对建立的函数模型进行优化计算,得到产品的生产成本和质量损失之间的关系曲线,可为公差分配提供更多的解决方案和更可靠的理论依据。

一类不确定线性系统容错保成本控制器设计

考虑了具有参数不确定性的线性定常系统,研究了带有执行器故障和不确定性扰动的保成本容错控制问题。在考虑更一般、更实际的执行器故障模型的基础上,给出了系统鲁棒稳定及容错保成本控制器存在的充分条件。通过求解代数Ricatti方程完成动态反馈控制器的设计。仿真实例验证了所得结果的可行性。比较不考虑故障的控制器与考虑故障的容错控制器的控制效果,进一步说明了对系统进行容错控制的必要性。

连续复利的加工成本-公差模型改进

从连续复利的角度,对原始的基于加工特征的成本-公差函数进行改进,提出改进的加工成本-公差模型.基于改进的加工成本-公差模型,构造了以改进后的加工成本与质量损失成本之和最小为目标函数的并行公差优化设计数学模型,实现公差的优化设计.最后通过工程实例验证所提出的方法.实例验证表明,基于连续复利的加工成本-公差模型更贴近现实,计算出的总成本更合理.

基于层次分析法的公差成本优化设计

针对制造过程中存在众多加工模糊因素影响加工成本的实际情况,提出一种基于层次分析法的公差成本优化模型,采用层次分析法得出加工因素的成本综合影响权系数,将其引入制造成本函数中,并综合考虑多重相关特征的产品质量损失与尺寸公差的函数关系,建立了制造成本与质量损失之和最小的公差成本优化模型。通过实例对该模型进行验证,结果表明该模型有效可行。

中国通货膨胀容忍度合意值的测算:基于福利成本的研究

为有效引导通货膨胀预期,有必要提高政策透明度,设置合理的通货膨胀容忍度,给出明确的政策信号。然而,评判政策有效性的标准在于是否能够增进社会福利,如果政策不能增进参与主体的福利,人们很难判定政策是否有效。基于这样的考虑,本文构建了货币需求函数,通过"福利三角"测算了通货膨胀福利成本,得出了福利成本与物价水平的计量方程,并给出了通货膨胀容忍度合意值。实证分析结果表明,货币需求函数采取双对数形式更为适合中国的实际情况,福利成本和通货膨胀走势基本一致,采取措施控制通货膨胀有助于提高居民福利水平,目前物价波动的适度区间是[98.1889,104.9241],通货膨胀容忍度合意值为104.9241。

双向交直流容错变换器有限状态预测功率控制

为提高变换器发生故障后的容错运行能力,提出一种双向交直流容错变换器模型预测直接功率控制策略。该策略无需使用锁相环和PWM调制模块,易于实现。对容错控制系统性能进行实验研究,结果表明在功率器件发生故障的情况下,双向交直流容错变换器仍能连续运行,并具有较好的动、静态性能,验证所提出控制策略的有效性。

建立最低制造成本的公差知识库

在满足装配精度要求的条件下,通过试验提出制造成本最低时公差的合理分配的设想,推导出非常实用的公差优化计算方法,为工程设计人员在设计最初阶段进行公差的合理分配提供了依据。

基于田口质量损失函数的SEA模型研究

介绍一种通过适当试验设计,运用试验结果数据近似模拟产品性能指标的均值模型和方差模型的双响应曲面建模方法(DRSM),将田口质量损失函数模型和容差—成本函数模型综合考虑,即提出一种基于田口质量损失函数的SEA模型设计方法,可以提高质量系统稳健性及其优化效率。最后通过实例证明该方法的有效性。