Analysis and correction of the machining errors of small plastic helical gears by ball-end milling

Many small-size precise plastic helical involutes gears are used in electrical appliances to transmit rotary movements con- tinuously and smoothly. Ball-end milling is an effective method for trial manufacture or small batch production of this type of gear, but the precision of the gear is usually low. In this research, the main sources of the errors of the gear, machining errors of the tooth profile and trace of the gear obtained were analyzed. The correction amounts for these errors are then determined by using a CNC gear tester. They are used to generate a new 3D-CAD model for gear machining with better nrecision.

CNN-AE在超奈奎斯特无线光通信端到端系统中的性能

符号间干扰的存在使超奈奎斯特(faster-than-Nyquist, FTN)速率无线光通信系统的性能受到严重影响,针对此问题,提出了一种基于卷积神经网络自编码器的端到端通信系统来消除符号间干扰的影响并完成信号的恢复。针对超奈奎斯特信号非正交的特性,采用交替训练算法分别训练发射机和接收机权重,解决监督训练中模型输入输出数据尺寸不匹配的问题。在此基础上,分析了该系统在Gamma-Gamma大气信道中的误码率(bit error rate, BER)性能。仿真结果证明,与采用最大似然估计的传统系统相比,该系统的误码率性能在各种条件因素影响下都有不同程度的提高。当加速因子在Mazo限内时,该系统可以消除FTN成型和湍流信道带来的复杂混合码间干扰,其误码性能几乎与正交传输系统相等。

考虑弹性变形的机械臂末端位姿误差补偿技术研究

常规的机械臂末端位姿误差补偿技术主要采用求解位置参数实现位姿误差补偿,忽略了机械臂自身弹性变形对误差补偿的影响,导致补偿结果精度较低.因此,提出考虑弹性变形的机械臂末端位姿误差补偿技术研究.构建以四参数定义为基础的机械臂末端运动学建模,在此基础上,基于抗拉强度等参数分析机械臂连杆、关节以及末端三个部位的弹性变形误差量,建立机械臂原点坐标系对位姿参数进行辨识,综合弹性变形情况计算位姿误差补偿值.实验结果表明:所提技术应用后得出的误差补偿结果表现出的标定轨迹重复度较高,补偿结果精度较高,满足了机械臂的实际应用精度需求.

立铣刀磨削加工的棒料装夹偏差补偿技术

刀具棒料装夹偏差是影响刀具磨削精度不可忽视的重要因素。本文基于在机测量探测刀具棒料上各采样点位置的装夹偏差,建立了理论刀具刃线上点的偏差估算方法,在实际磨削加工时,将偏差值反向补偿至磨削轨迹,从而减小刀具的装夹偏差对刀具磨削精度的影响。通过试验磨削四刃平底刀和双刃球刀,在棒料装夹偏差较大的情况下,采用补偿的方式能够提高刀具外形磨削精度。

基于SDT的智慧变电站站端遥测数据修正系统

针对海量变电站遥测数据堆积,导致数据修正误差较大的问题,设计基于结构化数据传送(Structured Data Transfer,SDT)的智慧变电站站端遥测数据修正系统。通过遥测数据前端处理模块并行处理转换数据。利用遥测数据判读模块,结合专家测试库知识判读反馈数据。根据实际数据中显著数据污染率,确定待修正遥测数据。结合异常数据决策规则,应用基于SDT数据修正技术压缩海量遥测数据,避免待修正遥测数据大量堆积。设定SDT数据压缩强制记录限度,将最大误差序列作为系统输入量,构建修正函数,获取站端遥测数据修正结果。测试结果表明,该系统修正的视在功率数据和电流与理想数据存在最大为0.2 MVA和8 A的误差,能够为智慧变电站稳定运行提供可靠数据。

基于球头刀铣削的三轴数控机床几何与切削力综合误差补偿研究

机床加工工艺系统的原始误差严重影响机床的加工精度,消除相应的误差影响至关重要。首先,提出一种静态载荷加载试验方案,模拟机床实际加工过程中的受力状况,再基于试验建立三轴数控机床几何与切削力综合误差模型,以球头刀三轴数控铣削为背景,利用激光干涉仪与“九线法”辨识方法,测量并辨识上述的机床综合误差。然后,根据多体系统理论和齐次坐标变换矩阵,建立球头刀三轴数控铣削空间误差模型,将机床综合误差变换到球头刀刀心的位置上。最后,根据球头刀铣削工件表面成形原理,建立消除机床综合误差的刀心曲面,实现三轴数控机床几何与切削力综合误差的补偿。

牵伸罗拉联接并紧面的轴向接触变形因素分析

为保证牵伸罗拉的安装质量,以牵伸罗拉与罗拉轴承内圈联接并紧面的轴向接触变形为切入点进行分析,反向梳理材料内应力的变化、接触面的表面粗糙度、平面度误差及上车并紧后接触状态,从优化设计、优选材料、工艺基准选择、内应力消除、加工余量确定、减小平面度误差等方面提出改进措施。指出:在组装、装配中要注意关联件的接触精度以确保牵伸罗拉的安装质量,严格控制技术标准,加强清洁保养,以保证高稳定性、高可靠性的纺纱需求。

基于Jacobian+RBF的3-PTT并联机构末端精确控制方法

为降低并联机构机械误差测量和补偿的难度,实现机构末端的精确控制,本文提出一种基于Jacobian和RBF神经网络相结合的末端误差补偿方法。以一种3-PTT并联机构为研究对象,分析机构正、逆运动学,验证数学模型的正确性。根据运动学模型解算Jacobian,分析机构约束奇异和运动奇异。为验证机构末端误差补偿方法的有效性,设置两种实验条件,分别为是否有丝杠的回程误差补偿和末端受不同负载,并通过激光跟踪仪测定末端位置。实验结果表明,使用本文的误差补偿方法后,机构末端轴向(x轴)、径向(y轴)位置误差均降低90%以上,竖直方向(z轴)位置误差均降低80%以上,证明了本文方法的有效性。

Using Neural Networks for Simulating and Predicting Core-End Temperatures in Electrical Generators: Power Uprate Application

Power uprates pose a threat to electrical generators due to possible parasite effects that can develop potential failure sources with catastrophic consequences in most cases. In that sense, it is important to pay close attention to overheating, which results from excessive system losses and cooling system inefficiency. The end region of a stator is the most sensitive part to overheating. The calculation of magnetic fields, the evaluation of eddy-current losses and the determination of loss-derived temperature increases, are challenging problems requiring the use of simulation methods. The most usual methodology is the finite element method, or linear regression. In order to address this methodology, a calculation method was developed to determine temperature increases in the last stator package. The mathematical model developed was based on an artificial intelligence technique, more specifically neural networks. The model was successfully applied to estimate temperatures associated to 108% power and used to extrapolate temperature values for a power uprate to 113.48%. This last scenario was also useful to test extrapolation accuracy. The method is applied to determine core-end temperature when power is uprated to 117.78%. At that point, the temperature value will be compared to with the values obtained using finite elements method and multivariate regression.

Trends of Shoreline Position: An Approach to Future Prediction for Balasore Shoreline, Odisha, India

The present study aims to analyze the shift in shoreline due to coastal processes and formulate available for best estimate of future shoreline positions based on precedent shorelines. Information on rates and trends of shoreline change can be used to improve the understanding of the underlying causes and potential effects of coastal erosion which can support informed coastal management decisions. In this paper, researchers go over the changes in the recent positions of the shoreline of the Balasore coast for the 38 years from 1975 through 2013. The study area includes the Balasore coastal region from Rasalpur to Udaypur together with Chandipur, Choumukh, Chandrabali as well as Bichitrapur. Transects wise shoreline data base were developed for approximately 67 kilometers of shoreline and erosional/accretional scenario has also been analysed by delineating the shoreline from Landsat imageries of 1975, 1980, 1990, 1995, 2000, 2005, 2010 and 2013. A simple Linear Regression Model and End Point Rate (EPR) have been adopted to take out the rate of change of shoreline and its future positions, based on empirical observations at 67 transects along the Balasore coast. It is found that the north eastern part of Balasore coast in the vicinity of Subarnarekha estuary and Chandrabali beach undergo high rates of shore line shift. The shoreline data were integrated for long- (about 17 years) and short-term (about 7 years) shift rates analysis to comprehend the shoreline change and prediction. For the prediction of future shoreline, the model has been validated with the present shoreline position (2013). The rate of shoreline movement calculated from the fixed base line to shoreline position of 1975, 1980, 1990, 1995, 2000, 2005 and 2010 and based on this, the estimated shoreline of 2013 was calculated. The estimated shoreline was compared with the actual shoreline delineated from satellite imagery of 2013. The model error or positional shift at each sample point is observed. The positional error varies from??4.82 m to 212.41 m. It has been found that model prediction error is higher in the left hand side of river Subarnarekha. The overall error for the entire predicted shoreline was found to be 41.88 m by Root Mean Square Error (RMSE). In addition, it was tested by means difference between actual and predicted shoreline positions using “t” test and it has been found that predicted shore line is not significantly different from actual shoreline position at (t132 = 0.278) p < 0.01.

柔性关节机器人抓取末端振动自动化控制方法

为了提高柔性关节机器人抓取末端振动控制精度,该文提出柔性关节机器人抓取末端振动自动化控制方法。对柔性关节机器人展开系统动力学分析,构建奇异摄动模型定义柔性关节机器人系统的运动方程。设计柔性关节机器人的优化控制器,构建控制误差代价函数。利用拉格朗日法获取函数最优解,实现柔性关节机器人抓取末端振动自动化控制。实验结果表明,该方法能够有效抑制柔性关节机器人末端振动信号,相位控制误差均在0.02°以内,抑振措施的上升时间低于7.66 s,末端控制精准度高、效率高、性能好。

考虑机床几何误差的球头刀三坐标NC铣削刀位控制

机床的各种误差是影响机床加工精度的重要因素,其中机床几何误差是主要的误差来源之一。为消除机床几何误差对加工精度的影响,以球头刀三坐标数控(numerical control,NC)铣削加工为研究背景,基于齐次坐标变换理论与刚体运动学方法,结合机床运动链拓扑结构分析,将机床几何误差映射到球头刀刀心的位置误差上。根据球头刀铣削工件表面成形原理,考虑机床几何误差与球头刀刀心位置间的映射关系,构建出刀心曲面与工件表面/设计曲面之间的正逆向计算模型。通过该模型求解出消除机床几何误差的编程刀心曲面,将该曲面导入CAM软件,即可获得消除机床几何误差的NC加工程序。通过曲面实例进行计算和仿真,佐证了该方法的可行性。

乒乓发球机器人手臂末端位置误差补偿研究

为了有效解决乒乓球发球机器人手臂末端定位误差较低的问题,将乒乓球发球机器人作为研究对象,通过MD-H法和微分变换原理构建位置误差模型,同时组建统一变换函数,分析不同参数误差对手臂末端位置误差的影响程度。在关节空间差值误差补偿的基础上对网络型数据展开拟合处理,依据网格顶点利用关节空间距离权重函数补偿机器人手臂关节在运动过程中的转角误差,将补偿应用到机器人运动规划的关节转角中,最终实现手臂末端位置误差补偿。经实验测试结果表明,所提方法可以有效降低乒乓球发球机器人手臂末端位置误差。

智慧变电站计量系统综合误差模型研究

目前智慧变电站计量系统中单体设备的误差特性与检测方法研究日趋成熟,针对设备间误差关联和影响的系统级误差测试方法已得到使用验证。然而,对其综合误差的建模与分析工作尚未有效开展,导致智慧计量系统在误差配合、故障分析等方面缺乏参考依据,不便于在贸易结算关口使用。文章从传感、量化、组帧、插值、延时等影响智慧变电站计量系统误差的因素着手,建立了系统综合误差数学模型,并在各不同场景下对模型准确性进行了试验验证,结果表明该模型特别适用于智慧变电站计量系统综合误差分析,可为系统设计、试验、运维提供参考依据。

基于Scilab准确计算非对称氧化还原滴定终点误差的方法

非对称氧化还原滴定终点误差不仅与滴定终点的电势有关,还与滴定产物的平衡浓度有关,这给终点误差的计算带来了困难。针对这一问题,在综合考虑氧化还原反应物料平衡、电子平衡和能斯特方程等数量关系的基础上,构建了以滴定产物平衡浓度和滴定体积比为未知量的耦合方程组。基于Scilab求解了该方程组,将求解结果代入相关计算公式,所得终点误差与文献值是相符的。

五轴并联机床刀具末端运动位姿自适应控制技术

高精尖领域对精密小零件的加工精度要求越来越高,五轴并联机床作为主要机械加工设备,严格控制机床刀具的运动位姿对于保证成品零件的加工精度具有极其重要的作用。在此背景下,研究一种五轴并联机床刀具末端运动位姿自适应控制技术。在五轴并联机床前方布置两个CCD摄像头作为视觉系统,拍摄关于刀具末端的左右两张图像;在图像预处理、特征点提取与匹配等环节的基础上,求解位姿参数,包括位置三维坐标以及3个姿态数据。以刀具末端运动实际位姿为输入,利用神经网络获取与刀具末端紧密相连的五轴关节角度补偿量。利用PID控制器,通过补偿量计算位姿控制量不断纠正位姿误差,靠近理想位姿。结果表明:应用所提控制方法,与理想位姿之间的平均误差均更小,且平均误差的波动最小,三维位置坐标波动仅在-0.02~0.015、-0.01~0.02、-0.02~0.02 mm之间;横滚角、俯仰角以及方位角波动仅在-0.02°~0.03°、-0.01°~0.04°、-0.02°~0.01°之间,由此说明所提控制方法的精度更高,控制稳定性更高。

一种超低时延FEC实时视频编码算法

为满足5G实时视频传输的可靠性和低时延需求,提出一种面向低时延实时视频前向纠错(Forward Error Correction,FEC)传输控制算法。该算法根据实时视频帧到达情况和当前网络状况,建模FEC编码、缓冲区数据包与端到端时延之间的关系,优化当前时间段FEC编码器的最佳参数。实验结果证明,该算法能够使得98%的视频数据时延控制在100 ms之内,相较于静态前向纠错机制,时延平均减少了30 ms,且用户平均接收视频数据的有效损失率降低约2%。

基于SDR的Link11数据链系统设计

针对目前Link11数据链研究仅对关键技术做验证,而缺少对数据链完整工作流程研究的现状,文章研发了一套基于SDR的完整Link11数据链系统,包括数据链的发送端和接收端。收发两端实现之后,测试Link11数据链系统误码性能。实验结果表明,系统完整实现了Link11数据链通信系统,且在基于距离指标的实验中,系统在真实信道下的误码性能较好。

基于模糊滑模的爬壁机器人末端自动控制方法

由于爬壁机器人在末端控制过程中,易受信号强度变化、网络配置高低和传感器性能等因素的干扰,导致爬壁机器人末端控制速度和稳态值较低、误差较大的问题。为此,提出基于模糊滑模的爬壁机器人末端自动控制方法。首先,利用刚体上6个特征点的单方向增量,得到爬壁机器人的末端位置;然后,通过基于再生权最小二乘法,结合最优剪枝极限学习机法,对得到的末端位置进行误差补偿,以此来提高控制精度;最后,使用模糊滑模理论,推导出一种基于等效控制和切换控制的模糊滑模控制器,实现爬壁机器人的末端自动控制。实验结果表明,所提方法的自动控制速度和稳态值较高,能够有效降低自动控制误差。

供热隧道智能巡检机器人末端位姿控制研究

供热隧道智能巡检机器人在工作过程中,由于隧道内部支路复杂,导致末端位姿控制效果不理想,为此设计了一种针对供热隧道智能巡检机器人的末端位姿控制方法。首先在静平台中构建世界坐标系、在动平台中构建机器人目标坐标系,确定运动学正解坐标系;根据运动学正解坐标系,计算机器人运动学正解与视觉末端位姿控制差值,将该差值作为输入样本,通过RBF神经网络模型的训练使误差最小,将结果反输入,完成机器人末端位姿控制的补偿,实现机器人末端位姿控制。实验结果表明,所提方法负载转动角度控制误差较低、驱动力矩较高,稳定状态下偏移量较小。