凸轮式锂电池叠片机械手研制

随着锂离子电池应用的迅猛发展,对其相应的生产设备的需求也日益扩大。本文设计的机械手是锂离子动力电池叠片机的核心执行部件,用于实现锂电池的高速、高精度自动化叠片。在分析具体工艺要求的基础上,设计完成了一种新型的基于凸轮连杆机构的两自由度机械手,并通过SolidWorks软件进行了实体建模,然后通过ANSYS软件对机构进行了整机模态分析,研究了整个机构的振动特性,最终生产出原理样机,为锂电池叠片机的开发解决了关键技术问题。

锂电池叠片机隔膜纠偏神经近似内模及迭代学习复合控制

为了解决叠片过程中隔膜对齐度较差的问题,采用神经近似内模和迭代学习控制相结合的方法设计控制器来改进隔膜的纠偏效果,提出一种神经网络近似内模及迭代学习复合控制的隔膜纠偏控制算法。首先针对影响隔膜对齐度的复杂特性导致难以用物理数学模型去描述纠偏过程的问题,采用神经网络的优秀的非线性逼近能力建立纠偏系统的神经网络模型。其次为了提升系统的鲁棒性以及避免系统模型的非仿射非线性特性,采用一种神经近似内模对纠偏系统进行控制,仿真表明神经近似内模对纠偏系统能取得较好的控制效果,但是对周期性扰动的抑制能力有限。然而在锂电池叠片过程中,速度和张力的规律性变化会对隔膜偏移误差产生周期性的干扰。最后将迭代学习控制引入到神经近似内模控制中以应对纠偏系统的周期性扰动,仿真表明引入迭代学习控制后,纠偏系统的周期性扰动得到有效地抑制。试验结果表明所提出的纠偏控制算法可以有效地提升锂电池叠片机放卷系统的隔膜对齐度。

面向工程应用的机械专业科研训练设计

"机械设计"作为机械工程专业主干课程,在引领该专业学生开展科研训练和毕业设计中承担着重要的角色,同时计算机辅助设计工具从中也发挥着越来越重要的作用。机械类学生科研训练和实践,需要面向机械工程实际和社会发展,直面鲜活的机械工程产品新的应用需求。电动汽车产业发展促进了锂离子电池制造业的进步。电池制造水平的提高既需要先进的设计方法和工艺,也需要制造装备水平的不断提升。针对电动汽车产业发展新的需求,需引导学生灵活运用机械设计的知识探讨新制造装备设计思路,学以致用去研究和解决工程实际问题。文中通过锂电池叠片机部件工作原理分析和车门焊接结构强度分析两项科研训练内容,初步探讨学用结合的专业训练实践理念。