摘要：液压工程机械负载变化大、受到控制器计算性能限制,常导致运动控制出现强烈冲击和精度降低等问题,为此提出一种基于低阶模型的含压力补偿比例阀控系统平稳控制方法。首先,证明了含压力补偿比例阀控系统可近似为线性系统,提出一种低阶建模方法,利用分段线性随机系统作为原系统的全局近似,并定量给出分段线性随即系统的协方差矩阵;其次,在所提出的建模方法基础上,设计了稳态卡尔曼速度观测器,提出基于速度观测的双回路控制器,利用精确的观测速度与速度内环控制提高系统阻尼,达到抑制振荡的目的;最后,在盾构管片拼装机举重臂上开展实验验证,实验包括AMESim与Simulink联合仿真实验和PLC控制的实机应用实验。研究结果表明:所提出的低阶建模方法在常见阀参数下与精确模型的精度相对误差不超过3%,所提出的控制方法在低算力控制器上实现了阶跃位置目标轨迹的低冲击、高精度控制,显著增加了系统阻尼,获得了更平滑的速度曲线,减小了稳态误差,力冲击峰值减少21.6 kN,振幅降低约39%,具有较高的工程应用价值。

摘要：针对装备全生命周期退化评估所需的健康指数存在构建过程繁琐且未考虑退化特性、构建模型和学习权重物理难解释、退化趋势可分性和单调性不显著以及难以同步实现装备状态监测、早期故障诊断和退化评估等问题,总结近年来基于谱幅融合广义健康指数的可解释装备退化评估优化模型研究成果,探讨基于退化特性和故障特征稀疏性的两类典型可解释广义健康指数权重优化模型及其应用效果。该类优化模型核心思想是将谱幅(如频域幅值或包络谱域幅值)加权和定义为广义健康指数,然后基于可分性、单调性等退化特性和故障特征稀疏特性推导出相关的多种广义健康指数权重凸优化模型。与现有模型相比,所提出的基于谱幅融合广义健康指数的可解释装备性能退化评估优化模型具有以下特点:①仅需工程常用的傅里叶变换或希尔伯特变换作为原始数据预处理方法,避免使用复杂信号处理算法及其参数优化过程;②广义健康指数权重凸优化模型构造来源于退化特性和故障特征稀疏性的凸优化描述,因此权重优化模型具有可解释性和全局最优解;③优化的谱幅权重具备频域故障物理可解释性,谱幅权重可定位信息频率带并揭示故障特征频率来支撑广义健康指数退化评估合理性;④基于谱幅加权的广义健康指数可同时实现装备状态监测、故障诊断和退化评估三重目的,利于高效实施装备智能运维。最后,对基于谱幅融合广义健康指数的未来研究方向进行充分探讨。

摘要：车架是货车的关键部件,其动态特性直接影响整车振动和使用寿命,其中如何避免车架与其他零部件的共振一直是整车开发的关键问题。本文首先基于SIMP密度-刚度插值模型和优化准则法,建立线弹性连续体结构刚度拓扑优化的数学模型,对中间密度材料进行研究,得出惩罚因子的取值范围;并对与怠速工况下的发动机极易产生共振的货车车架结构进行了拓扑优化;由优化结果得出了改进的尾部横梁结构,并减轻了横梁质量,减重效果为15.63%。

摘要：车辆悬架系统中由于不确定性的存在,使系统鲁棒性应该引起足够的重视。可是,模型中不同参数不确定对系统的鲁棒性影响的强弱程度是不同的;利用矩阵线性分式变换理论对二自由度车辆油气主动悬架系统进行不确定建模分析,通过H∞控制和结构奇异值理论,设计了满足系统要求的鲁棒H∞控制器。同时,对模型中不同类型摄动以及不同参数不确定对系统鲁棒性的影响强弱程度进行评估和分析。

摘要：制孔工序是飞机结构装配中一个非常重要的环节。根据飞机薄壁结构零件钻孔工序,建立麻花钻钻削加工过程有限元仿真模型,采用通用显式动力分析程序LS-DYNA对钻削加工过程进行三维数值仿真研究。仿真动态模拟了钻削加工时钻屑和毛刺的生成过程,获得了螺旋钻屑;提取并分析了钻削轴向钻削力特征;采用直接热力耦合有限元方法分析了加工过程中刀具和工件间摩擦热的产生及钻削温度的瞬态分布。仿真结果表明,钻削毛刺在钻入和钻出都有可能产生,且钻出毛刺大于钻入毛刺。仿真得到的轴向钻削力与理论相符。

摘要：目标物体尺寸和方位识别是移动机器人在未知环境下实现自主搬运的关键技术,主要难点是如何从混有地面和周边环境信息的3维点云数据中提取物体信息,并准确识别其方位和尺寸。常用的方法是通过3维点云建立物体包围盒,但是现有的基于PCA（主成分分析）或基于边缘点云提取的包围盒建立方法对物体边缘点云噪声比较敏感。文中主要针对室内搬运场景中方形箱式物体,提出1种基于3维点云欧氏聚类和RANSAC（随机采样一致性）边界拟合的物体尺寸和方位识别算法。首先,采用点云截断、体素滤波降采样和离群点移除对数据进行预处理,然后采用基于K-D树的快速聚类算法进行物体与物体之间的分割,接着将分割后物体3维点云进行2维投影。由于投影后物体2维点云边缘点密度远高于内部点云密度,采用RANSAC算法对边缘点云进行直线拟合。该直线能够近似物体边缘点云分布的期望均值,受物体边缘点云噪声的影响较小。实验表明该算法精度较高、速度较快、鲁棒性好,可用于移动机器人物体搬运作业等领域。

摘要：结合目前危险品集装箱道路运输监控管理现状以及运输过程中的监控要求,选择温度、湿度、振动、烟雾、倾角等几种典型状态作为监控参量,基于无线射频RFID技术、GPRS/GPS技术和传感采集技术,研制出危险品集装箱状态信息实时监测系统。监测系统中功能独特的集装箱电子标签,实时获取集装箱状态采集控制模块发出的状态信息,并发送给车载危险品监控终端;车载终端通过GPRS将危险品集装箱状态信息、车辆行驶状态及定位信息发送到远程监控管理系统,从而实现对运输过程中的危险品集装箱状态的实时监测与追踪。

摘要：运用并联机构型综合理论GF集设计出一种新型的并联海浪发电装置,利用线性微幅波理论和弗汝德-克雷洛夫假定法,建立垂直圆柱形浮体在海浪作用下的动态响应模型,求解出一定海洋环境下浮体的垂荡运动和摆动的规律,并对海浪发电装置机构运动学特性进行分析,求解出用于能量转换的6条并联液压缸的伸缩位移曲线。

摘要：针对危险品集装箱运输过程中存在的巨大潜在危险性,综合GIS与GPRS技术实时获取并显示运输过程中危险品状态信息和物流信息,通过分析GPRS网络通信特点,选择TCP协议作为GPRS通信协议,实现远程监控平台与下层硬件之间的双向通信,并采用***和SQL数据库等开发工具,研制出危险品集装箱运输远程监控平台软件。结果表明,该监控平台的开发与实施提高危险品运输过程的安全性,减少人民群众的财产损失。

摘要：分析了一种移动式四足着陆机器人容错能力,当机器人遇到故障,它的行走能力会受到影响,所以分析机器人的容错能力十分重要,运用螺旋理论对四足移动式着陆机器人单腿故障模式进行分析;对单腿故障模式下四足移动式着陆机器人身体容错性能进行分析;最后考虑着陆机器人四条腿综合故障模式对机器人身体容错性能进行分析,得出不同故障条件下机器人腿部和机体的残余运动能力。