摘要：面向核燃料元件高性能、高可靠封装等重大需求,提出适用于低电导率难变形铁马钢包壳管-端塞的磁脉冲压接成形工艺,并利用基于LS-DYNA的数值模拟与试验验证了工艺的可行性,研究发现集磁器-包壳管在间隙2mm、放电电压12.9k V、频率8.06k Hz条件下压接质量最优,工业CT结果显示压接精度达到5μm。

摘要：针对电静液作动器(EHA)功率密度高、工况复杂、元件集成度高、故障种类多的特点,设计了一种基于自适应神经网络鲁棒观测器的电静液作动器故障诊断与容错控制器。对模型的内部状态提出一种鲁棒观测器进行观测,对液压系统弹性模量等不确定性设计参数自适应率进行估计,对摩擦扰动等非线性设计径向基函数(RBF)神经网络予以逼近。通过前馈补偿的方法对故障和参数不确定性进行补偿,同时针对系统其他扰动设计鲁棒项加以克服。利用Lyapunov稳定性定理证明了所提出的控制器在存在故障的情况下可以实现系统的有界稳定。联合仿真结果表明:相对于传统的比例、积分、微分控制器(PID)和自适应鲁棒控制器(ARC),所提出的控制器具有更高的控制精度与鲁棒性。

摘要：针对机电伺服系统可能发生的故障,提出基于自适应神经网络滑模观测器的快速终端滑模容错控制策略.在自适应滑模观测器中引入神经网络估计故障,以提高故障发生时观测器的状态估计精度和故障检测准确性.利用观测器的状态估计值进行状态重构,结合参数自适应技术和快速终端滑模控制方法设计主动容错控制器.针对参数不确定性设计参数自适应率进行估计,并利用前馈补偿技术补偿故障和参数不确定性.针对未知上界的扰动设计具有自适应增益的鲁棒项.利用Lyapunov定理证明所提出的控制方法可以实现系统有界稳定,大量仿真和实验结果验证了控制器在系统发生故障时具有良好的容错能力、控制精度和响应速度.

摘要：基于刚体模型和小角度假设,传统的几何误差模型采用传递矩阵建立几何误差与测量机空间误差的关系。但通过传递矩阵建立的几何误差模型难以清晰揭示各单项几何误差对空间误差的影响关系。为了更清楚地表达单项几何误差对空间误差的影响关系,基于三轴测量机拓扑结构建立了各单项几何误差模型,分析了测量机各项阿贝误差产生机制。利用所建立的单项几何误差模型分析各单项几何误差的影响权重,对自研测量机高权重几何误差进行辨识与补偿,结果表明,补偿后测量机测量直径150 mm平面与直径60 mm凹球面的PV值分别达到344.32 nm和161.74 nm,面形误差与波面干涉仪测量结果基本一致。单项几何误差模型有助于了解阿贝误差的产生机理;提出的几何误差权重计算方法有助于实现对测量机敏感误差的精确控制,指导高精度测量机结构设计与测量精度的提升。

摘要：采用有限元法研究了分步冷压对7050铝合金T形锻件淬火残余应力的影响,分析了冷压后锻件残余应力的分布规律,分析了摩擦系数对应力消减效果的影响。结果表明:T形锻件淬火残余应力呈“外压内拉”分布,筋条部位压应力达到-250 MPa,拉应力达到220 MPa,翼板部位压应力达到-250 MPa,拉应力达到210 MPa;冷压后,淬火残余应力大幅下降,锻件大部分区域残余应力分布在-50〜50MPa范围。当摩擦系数为0.3时,锻件冷压后残余应力平均消减率最高,达到63%,T形锻件整体残余应力均值和方差最小,整体应力分布更为均匀。

摘要：为了提高巨型模锻液压机同步控制系统的快速响应性,在300MN模锻液压机的基础上,针对800MN模锻液压机的特点重新设计了同步控制系统,并基于液压基础理论和动力学理论,联合建立了活动横梁运行时同步控制系统的整体数学模型。将原方案和现有方案进行了对比仿真,结果表明:新设计的800MN同步控制系统的响应特性较原方案的响应特性有较大幅度的改善,响应速度和动静态精度均有较大提高。

摘要：斜孔翻边被广泛应用于运载火箭燃料贮箱箱底,但现有工艺存在翻边破裂、高度不均匀和多套复杂工装等问题。利用电磁成形的单模具和可以提高材料成形极限的优势,实现了采用单套工装和线圈一次放电成形高精度的斜翻边孔。通过理论解析建立了板料不同区域翻边高度的计算公式,发现斜孔翻边的高度差与板料厚度t0和翻边圆角半径r有关。采用有限元仿真优化了椭圆孔圆心的偏置量,发现随着偏置量的增加,板料斜孔翻边的高度差先降低后增加,当偏置量为5 mm时,板料斜孔翻边后的最大高度差为0.20 mm。在电磁成形过程中,锐角侧先于钝角侧变形,而惯性效应会使得零件最终贴模。放电电压为10 kV条件下板料与模具的最大贴模间隙为0.25 mm,有限元仿真与实验结果的误差小于5%。

摘要：目前机电作动器由于具有干净、维护方便等优点,越来越受到航空业的青睐。航空机电作动器的特点是控制精度、稳定性和响应速度要求高,针对以上特点,提出了一种基于多层神经网络的快速终端滑模控制策略。为了提高航空作动器响应速度和跟踪精度,设计了快速终端滑模控制策略,不仅可以加快系统响应而且可以在无扰动情况下实现系统的有限时间稳定。针对系统参数不确定性和外部扰动,设计多层神经网络进行估计并通过前馈方法加以补偿。针对神经网络的重构误差,设计了非线性鲁棒项加以克服。利用李亚普洛夫稳定性定理证明了控制系统在有扰动情况下可以实现有界稳定。实验结果表明:所设计的控制器具有良好的参数自适应和抗干扰能力,同时具有更高的跟踪精度和更快的响应速度。

摘要：侧辊位移的精确控制对实现四辊卷板机高效加工至关重要,其核心问题是提高阀控非对称缸电液伺服系统的抗扰能力。由于电液伺服系统具有高度非线性和时变不确定性,传统非线性控制方法很难有效处理包含未知动态、外部扰动以及参数变化等的多源不确定扰动。提出一种四辊卷板机侧辊位移线性自抗扰控制方法。综合考虑各种不确定扰动因素的影响,设计了线性扩张状态观测器进行实时估计,采用状态误差反馈控制律给予主动补偿,并消除跟踪误差,证明了线性扩张状态观测器状态观测误差的收敛性和电液伺服系统的闭环稳定性。试验结果表明,所设计的线性自抗扰控制器能有效抑制电液伺服系统中多源不确定性扰动,实现侧辊位移的快速、精确轨迹跟踪。

摘要：针对Exechon并联机构工作空间内动平台转动能力较差这一问题,采用机构变异方法,提出了机构构型为2RPU&1RPS的类Exechon并联模块,并对其进行了结构设计。围绕所设计的类Exechon并联模块,借鉴子结构综合思想,建立了该并联模块的刚度模型,并推导出动平台刚度矩阵的解析表达。分析了类Exechon并联模块在典型位姿下的刚度性能,并将其与有限元仿真结果进行了对比。结果表明,所建解析模型具有较高计算精度,可用于机构工作全域内刚度特性的快速预估。