摘要：联轴器不对中故障会对风车状态下的航空发动机转子系统振动特性产生不利影响。文中针对航空发动机特点,搭建了航空发动机低压转子风车不平衡模拟碰摩实验台,对实验器简化模型在风车状态下碰摩故障动力学响应特性进行研究。结合实验器建立转子系统集中质量模型,基于达朗贝尔原理建立了考虑非线性碰摩力、联轴器不对中力、油膜力及支承轴承力作用下的转子系统联轴器不对中-风车碰摩动力学控制方程,采用4阶Runge-Kutta法对动力学控制方程进行数值求解。结合时域波形图、频谱图、轴心轨迹图、庞加莱截面图和分岔图等分析了联轴器不对中量和碰摩刚度对转子系统风车碰摩动力学响应特性的影响。分析结果表明:联轴器不对中-转子系统风车碰摩耦合故障主要表现出碰摩故障特征,系统始终存在2倍转频且2倍转频幅值具有随着不对中量增加近似线性急剧增大的特性,最终成为系统的主要故障特征;随着不对中量增加,转子系统频率成分逐渐由低分数转频变化至整数高倍转频,且转子系统由周期运动经拟周期运动最终进入混沌运动状态。

摘要：基于摩擦学理论和缸套／活塞环的润滑磨损特征，采用激光微造型技术，在缸套内表面进行规则微观几何形貌的造型。通过分析缸套／活塞环摩擦副的物理模型，建立了具有规则微观几何形貌特征的缸套内表面润滑理论模型，用变异的多重网格法进行了数值求解，并对微观几何形貌参数进行了初步的优化设计。研究结果表明，即使在两个平面摩擦副上进行简单的激光微凹腔造型，也能维持良好的动压润滑效果。同时得出，微凹腔的面积占有率为15％、深径比为0．5时，润滑油膜厚度增加了10％-15％，平均摩擦力减小了20％，润滑减磨效果较好。

摘要：为提高多变量系统解耦控制的性能,提出了一种基于参考模型的神经网络在线解耦控制方法.构造神经网络实现前馈解耦,通过参考模型的输出与被控系统输出估计耦合作用对被控量的影响,由此设计神经网络权值参数学习算法,在线调整网络参数使多变量耦合系统实现解耦;对解耦后的子系统分别设计闭环控制器,以达到优良的控制性能.仿真实验结果表明,提出的解耦控制方法是简单有效的.

摘要：针对一种新型汽车电泳涂装输送用混联机构,基于机构结构特点,分别采用单回路控制策略对混联机构的各条支路进行独立控制。由于机构在实际的运动过程中,各支路间存在耦合关系,会引起系统的不稳定。因此,为了解决输送机构各支路间耦合作用,提高控制系统在高速度、高加速度的情况的控制精度,提出了一种分数阶+前馈补偿控制策略对输送机构的各支路进行独立控制,并通过建立动力学模型和定义的耦合强度系数,进一步分析得出各支路之间存在耦合作用,采用前馈补偿的方式消除耦合作用的影响。然后,利用遗传算法对所提出的分数阶控制器进行参数优化。最后利用MATLAB软件分别对分数阶控制+前馈补偿和经典PID控制+前馈补偿进行仿真比较,结果表明分数阶控制+前馈补偿控制有着良好的跟踪性能,对外部的随机干扰具有较好的鲁棒性,且系统稳态误差较小,满足系统高性能控制要求。

摘要：根据气缸内孔不同区域的磨损特征,对缸套内壁进行分区并设计三种缸套内壁激光微织构方案。通过工艺试验确定激光微织构加工参数,并对缸套进行实际激光微织构加工,研究了气缸内孔分区异化激光表面微织构技术(laser surface micro-texturing,LST)对内燃机综合性能的影响。发动机台架性能试验表明:与原机相比,配装三种激光微织构缸套的柴油机燃油消耗率均有不同程度降低,机油消耗率最大降幅达45.5%。研究结果表明:采用缸套上止点区与裙部主接触区复合微织构方案可显著提高柴油机的综合性能。

摘要：为了解决传统施药方式药液在植株中下冠层沉积量不足、雾滴粒径分布不均匀等问题,对常规喷杆喷雾扇形喷头设计了一种双平板感应式荷电装置,试验测量了该扇形静电喷头产生的雾滴荷质比、空间上的横向和纵向粒径分布并验证了在风幕和静电作用下雾滴的沉积性能。试验结果表明:荷质比随着静电电压的增大先增大后趋于稳定,随喷雾压力的增大而减小;静电作用能够减小雾滴粒径,并且使雾滴粒径横向分布更加均匀;随着喷头远离测量装置,纵向雾滴粒径逐渐增大;风幕作用能够改善雾滴在冠层中的沉积性能,相同条件下,有风幕时雾滴沉积分布的变异系数为0.645,与无风幕时的0.871降低了25.95%;静电作用能够改善雾滴在冠层中的沉积性能,在静电电压0和6 kV作用下,雾滴沉积分布的变异系数减小了50.2%;荷电条件下,随着喷雾压力的增大,雾滴的沉积分布均匀性反而会减小。该研究可为进一步研究新型喷头荷电装置及风幕式喷杆喷雾机的研发提供参考。

摘要：对于农业机器人而言,其动力学模型是进行动力学特性分析的基础,是实现动力学优化设计及高精度操作的前提。该文针对一种新型驱动冗余并联机构进行了动力学建模,该机构的动平台通过2个PRRR支链和1个PPRR支链与静平台相连,拥有2个转动自由度和1个平动自由度。在分析并联机构组成的基础上,充分考虑各构件惯性力的影响,建立基于Lagrange方程的工作空间完整动力学模型,并运用最小2范数法实现驱动力优化;通过分析给定路径下并联机构各主要组成构件对驱动力的影响,提出针对上述完整动力学模型的简化方案。结合并联机构应用特点,进行了仿真及试验。结果表明,非冗余驱动情况下第1,2轴向驱动力的最大值为15N,施加冗余驱动后,最大值降为10N,各驱动力峰值降低约33%;机构位姿角β达到57.6460o时,各驱动力均发生急剧变化,经验证可知该点为奇异点,在实际应用中应避开该点。机构末端轨迹跟踪结果显示,在Y,Z和β方向的最大跟踪误差分别为0.8mm,0.6mm和0.068o,因此,基于本文所建立的简化动力学模型的机器人控制系统具有良好的跟踪特性。该研究可为冗余并联机构的动力学控制方法设计提供重要参考。

摘要：为实现基于脉宽调制(PWM)间歇喷雾的流量调节式变量喷施控制,以DSP56F805数字信号控制器为核心,设计了一种PWM间歇喷雾式变量喷施控制器。控制器有单机和联机两种工作模式,可输出12路独立调节的PWM信号,实时检测喷雾机组前进速度、隔膜泵输入轴转速、喷杆压力和喷施流量,并采用预测比例控制方法,通过比例溢流阀在线调节喷杆压力。将控制器安装到一台经过改装的商购喷杆式喷雾机上,构建了一套PWM间歇喷雾式变量喷施系统,并进行了系统测试。测试结果表明:PWM信号有效频率小于等于5 Hz、流量调节范围大于10,喷雾机组前进速度检测误差在±0.1 km/h范围内、隔膜泵输入轴转速检测误差在±1.5 r/min范围内、喷杆压力检测误差在±0.01 MPa范围内、喷施流量检测误差在±0.05 L/min范围内,经2 s调节后喷杆压力调节误差在±0.01 MPa范围内。

摘要：对一种汽车电泳涂装输送用新型混联机构进行动力学控制研究。首先采用拉格朗日法推导出混联机构动力学模型。其次,基于构建的动力学模型设计了一种PD滑模神经网络控制器并进行了稳定性证明。最后,通过MATLAB仿真并与PD滑模控制器的仿真结果进行比较,结果表明:所提出PD滑模神经网络控制器由于具有神经网络的前馈控制有效解决了PD滑模控制器存在的剧烈抖振问题,使得汽车电泳涂装输送控制系统呈现良好的控制性能。

摘要：采用6013型直动式高速电磁阀、TR80-05型圆锥雾喷头、DBEE6-1X/50型先导式比例溢流阀和自制的PWM变量喷施控制器,设计了一套PWM间歇喷雾式变量喷施系统。就隔膜泵输入轴转速、喷头位置、喷雾压力、PWM控制信号频率和占空比等因素对喷头喷雾流量的影响进行了试验测试,采用单因素线性拟合法建立了0.2、0.3和0.4 MPa喷雾压力下TR80-05型圆锥雾喷头的喷雾流量计算模型,得出了相应的施药量控制模型,并对整个PWM变量喷施系统的施药量控制性能进行了试验测试。测试结果表明:喷雾流量受喷头位置和PWM控制信号频率的影响很小,而受喷雾压力和PWM控制信号占空比的影响很大;在启用喷雾压力稳定控制功能的情况下,隔膜泵输入轴转速对喷雾流量的影响很小;在该电磁阀与喷头组合下,系统流量调节范围约为10∶1;当目标喷雾流量大于等于0.3 L/min时,喷雾流量控制误差在±4%范围内;整个系统的施药量控制误差在±6%范围内。