摘要：表面粗糙度的评价方法和评价参数较多,但在零件设计、加工和测量等环节常存在评价参数选用单一及选用不当等问题。从统计学的角度剖析了轮廓法中幅度参数Ra,Rq,Rsk和Rku的数学内涵,指出其分别关联着轮廓纵坐标值的1~4阶原点矩,可以表达纵坐标值的均值、标准差、分布偏态和峰态。普通精度结构件的联接面、配合面粗糙度轮廓近似对称分布,故采用参数Ra评价较为合理。以功能要求为主的导向面、密封面、摩擦面和超精加工表面等轮廓常显著不对称,采用参数Rq和Rsk联合评价较为合理。本文给出了内燃机缸套、数控机床导轨、数控刀柄工作面的表面粗糙度测量实例,验证了理论分析,为零件表面粗糙度的设计、测量和评价提供了参考。

摘要：以阀控非对称缸位置伺服系统为研究对象,建立其数学模型;针对负载突变及油液弹性模量变化提出了H∞鲁棒控制方法,从频域上分析了控制器对系统动态性能和稳态性能的影响。采用AMESim和MATLAB/Simulink搭建了阀控非对称缸位置伺服系统的联合仿真模型,对不同工况下控制器的跟踪精度及抗扰能力进行仿真研究。最后,通过油缸加载实验测试平台对仿真结果进行进一步验证。结果表明:所设计的H∞控制器提高了系统的快速性和鲁棒性,相比于PID控制下系统正弦响应结果,H∞控制器的最大跟踪误差在无负载工况下降低了48.8%,在负载突变工况下降低了56.25%;同时阶跃响应时间缩短了7.5%。

摘要：砂轮变幅器是旋转超声内圆磨削谐振系统的关键部件,其设计质量直接影响超声磨削的工艺效果。但目前内圆磨削砂轮变幅器缺乏较为完善的理论分析模型。为提高砂轮变幅器理论分析模型的通用性,基于非谐振设计理论建立了纵向谐振砂轮变幅器的理论分析模型,并利用砂轮变幅器各振动单元间的力、位移连续条件与边界条件推导了其频率方程。然后,针对频率方程进行编程求解,并通过ANSYS有限元仿真分析进行验证。最后,加工制作了纵向谐振砂轮变幅器,并开展阻抗特性分析试验、超声谐振试验和振动位移测量试验,分析了其谐振特性。试验结果表明,所研制的砂轮变幅器的谐振试验频率与理论设计频率一致,其输出端振动位移的试验值与仿真值的相对误差为7.83%,符合旋转超声内圆磨削的要求,验证了理论分析模型求解的正确性。研究结果为旋转超声内圆磨削砂轮变幅器的设计提供了便捷且有效的方法。

摘要：在煤矿井下等特殊场合,传统超声测距系统的脉冲变压器存在火花能量超限风险,难以满足燃爆环境下本质安全的要求。设计基于无变压器驱动的矿用本质安全超声测距系统,实现爆炸性环境下的距离测量。以E524.33测距芯片为核心设计无变压器驱动模块,分析系统测距功能与测距时序,并进行超声测距范围和精度实验。实验表明,超声测距系统可以实现250~2 750 mm的距离测量。证明系统可实现本质安全的位置监测,并应用于煤矿井下的车辆行驶安全预警。

摘要：针对热连轧过程中活套高度与张力之间的强耦合关系,提出了一种基于线性二次型的活套高度和张力的控制方法,该方法能够有效解决活套高度和张力的耦合问题,保持活套系统的稳定。首先,根据现场数据和相关的数学模型建立了状态方程。其次,基于线性二次型理论,设计了活套高度和张力的LQR控制器。最后对所设计的LQR控制器的抗干扰性能和响应性能进行了测试。仿真结果表明,相较于传统的PI控制器,所提出的LQR控制器具有更好的抗干扰性能和响应性能。

摘要：针对铁路货车在高速重载行车状态下的轮轴智能检测和轴承故障难以诊断问题,研究设计了一种高速重载铁路货车轮轴智能检测系统。通过构建系统的软件和硬件结构模型,制定通信指令集的编码和解码规则,设计智能化指令调度策略,编写专家控制产生式规则。同时采用基于有限脉冲响应-经验模态分解(FIR-EMD)和改进支持向量机(SVM)的铁路轴承故障诊断方法,实现铁路轴承故障有效分类。提出一种高速重载轮轴检测领域中可编程的智能化测控方法,能够对现场设备的控制程序进行重构和功能扩展。实验测试及结果表明,该系统设备的设计满足铁路货车轮轴高速度、大重载、智能化检测的需求。

摘要：为了同时解决吊车在复杂工况下运行时负载的摇摆问题和小车定位问题,设计了一种基于鲸鱼优化算法(WOA)优化的吊车串级模糊PID控制系统。根据吊车动力学结构特征,将吊车系统分为内外两个子系统进行串级控制,保证了内部独立性的同时,又加强了系统的抗干扰能力。考虑到WOA算法调节参数少,寻优能力强的特点。设计出了一种对吊车控制系统的内部参数(量化因子、比例因子)进行在线自整定的控制策略,解决了该类参数以往严重依赖于人工试凑法调整的缺陷,使得控制系统的性能达到了最优。通过设计传统PID吊车控制系统、串级模糊PID系统、以及设计传统PSO算法优化的吊车系统作为对比,实验结果证明,基于WOA算法控制的串级模糊PID吊车控制策略更好,具体表现在其对负载的消摆作用更好,同时吊车的小车定位时间更短,超调量等各项性能指标更出色。还设置了不同吊装高度的变绳长实验,表明所提出的控制系统对参数变化不敏感,可直接移植于不同的吊车系统,具有广泛的适用性。

摘要：对于多轴车辆而言,常见的单轴、两轴互连油气悬架系统大多无法有效控制车身的振动。针对这一问题,结合同侧互连与X型互连两种形式,设计四轴车辆的悬架互连形式。对比分析了侧倾和俯仰工况下四轴互连悬架与单轴连通式悬架的力矩以及刚度特性,并且分析了关键参数对于悬架刚度的影响。通过联合仿真对比单轴互连悬架以及四轴互连悬架的操纵稳定性。结果表明,四轴互连悬架大幅提高了悬架的侧倾刚度以及俯仰刚度。通过联合仿真对比可知,四轴互连悬架的侧倾角,俯仰角以及横向载荷转移率均小于单轴互连悬架,车身稳定性更好。

摘要：煤矿井下的地形狭长且照明条件差、人员设备繁杂,在机车驾驶尤其是在倒车时,存在非常高的安全风险,给煤矿井下的人员设备安全埋下非常大的隐患。因此,通过研究本质安全电路的能量特性,并对井下环境倒车特性进行了分析,设计了煤矿本质安全超声预警系统,在满足煤矿井下的防爆要求的同时最大限度地保护井下行车安全。

摘要：为了建立马铃薯芽培养育苗技术体系,降低马铃薯扩繁成本,本试验采用L9(34)正交试验设计方法,探讨了湿度、光照和温度3个因素对马铃薯芽培养育苗的影响。结果表明:3个因素对马铃薯芽培养均有显著影响,且湿度的影响最大,温度次之;培养湿度80%~90%、光照强度≤10 lx、温度23~25℃为马铃薯芽培养最佳培养条件,出芽数最多,达到105.00个。该试验获得了马铃薯芽培养育苗的具体培养条件参数,建立了芽培养育苗技术体系。