摘要：针对大尺寸飞机部段的自动化协同运输技术,提出一种基于“光场”的多台自动导引车(Automated guided vehicle,AGV)协同搬运方法,结合激光测量和控制策略,旨在提高飞机制造过程中的装配效率与精度。首先,利用工作空间测量定位系统(Workspace measuring and positioning system,wMPS)实时获取各AGV的位姿信息,并建立系统的运动学模型,得到运动偏差。其次,结合模糊控制与PID控制,设计一种适应复杂工业现场的模糊PID控制算法,对AGV的协同运动偏差进行实时调整,以实现高精度协同运输。试验结果表明,在空载和负载情况下,模糊PID控制显著改善了多AGV系统的运动精度和受力情况。相较于开环控制,闭环控制将协同运动误差控制在±10mm以内,定位器的平均受力降低了30%以上,最大受力保持在±300 N以内。同时,整个运输过程中工装的动态调整有效避免了受力过大导致的部段损坏。这一研究为国产大飞机的柔性装配线建设提供了技术支持,具有重要的应用价值和推广潜力。

摘要：针对基于专家经验对永磁滚筒优化设计时,寻优效率比较低的问题,构建了一种基于改进粒子群优化算法和RMxprt联合仿真的永磁滚筒多目标优化设计方法。首先,提出了一种改进粒子群优化算法,提高了寻优收敛速度;其次,在永磁滚筒结构参数与性能参数关系分析的基础上明确了面向改进粒子群优化算法的变量参数、约束参数和优化参数;最后,通过MATLAB编写改进粒子群优化算法程序,利用改进粒子群优化算法程序实现RMxprt输入参数与输出参数的闭环迭代与比较寻优,提高了永磁滚筒优化设计的效率和优化效果。

摘要：针对永磁同步电机传统滑模控制存在收敛速度慢、抖振大和对不匹配扰动敏感等问题,提出一种新型控制策略。首先,设计了一种新型非奇异快速终端滑模控制,利用积分项减小系统稳态误差;其次,提出了一种新型趋近律,引入切换函数改进系统趋近速度,并应用于失量控制系统速度控制器中;再次,设计扩张观测器对扰动进行观测,并前馈补偿至速度环中;最后,对该控制策略进行仿真分析。结果表明,与传统滑模控制相比,所提新型控制策略能够有效提升系统收敛速度、降低系统抖振和抑制不匹配扰动,为永磁同步电机控制系统设计提供一种新的思路。

摘要：为实现皮带用永磁滚筒的稳定与高效工作,应对影响永磁滚筒性能的重要因素之极槽配合方式进行研究。在分析皮带用永磁滚筒设计以及极槽配合方式选取原则的基础上,根据技术要求建立不同极槽数下的有限元模型,并对比分析不同极槽配合下永磁滚筒的空载气隙磁密、齿槽转矩、空载反电势和转矩脉动等性能参数,揭示对其性能的影响,验证设计的有效性。所得结果为永磁滚筒的进一步研究奠定了基础,为实际生产应用提供理论参考依据。

摘要：分析了飞机装配自主移动式自动制孔系统机构的功能要求,设计了一种双框八腿真空吸附式自主移动机构。并采用虚位移法对该机构进行了法向调姿自由度分析,分析结果表明该机构符合法向调姿时Z向进给,A、B角转动3个自由度的设计要求。

摘要：根据飞机装配自主移动机构的功能要求,设计一种双框八腿真空吸附式自主移动式机构。基于螺旋理论对该机构进行自由度分析,证明该机构能实现自动制孔法向调姿时所需的5坐标运动。给出由初始状态调姿到期望的法向矢量位置计算各腿需要调整量的机构位置反解算法和算例,该算法计算简单,可用于实时控制算法。采用12个电动机驱动,研制了实物样机,通过第三方现场测试验证了系统的运动精度和制孔精度,结果表明:法向调姿精度小于0.2o,满足工程上不大于0.5o的要求;不同法向姿态的情况下,满足定位误差不大于0.3 mm,重复定位误差不大于0.2 mm的要求。机构具有满足飞机装配的刚度、精度、和承载能力要求。

摘要：为了使用激光跟踪仪进行飞机机身段数字化自动高精度测量,必须将激光引向目标点,而传统的引光方法都存在各种不便和缺陷。本文将机器视觉技术运用于激光引光,利用CMOS工业摄像头,基于OpenCV开发了一套激光自动跟踪目标点的程序。首先利用专门的图像采集开发包采集图像;然后根据激光光斑的特征,提出了相应的光斑检测与分割方法,并提取出光斑的质心坐标;最后通过对每一帧图像的迭代操作,使激光不断向目标点靠近,完成对目标的实时跟踪。除此之外,为了实验的方便和节约成本,设计了一套模拟激光跟踪仪的激光发生实验台,用以在实验室内进行模拟操作。本文设计的程序实现了自动化引光,不仅解决了引光的不便,而且提高了整个飞机机身段数字化自动高精度测量系统的自动化程度和精度。

摘要：3D打印技术是一种先进的制造技术,在医疗、航空航天、汽车、模具、文化创意、教育等领域有广阔的应用前景。目前3D打印个性化骨科医疗植入物已有多起成功的应用案例,在如何通过主管部门审核方面积累了丰富的经验。民用飞机结构件与骨科医疗植入物在重要程度、审批方式、认证流程等方面有很多类似的地方,因此在进行民机3D打印结构件适航认证时可以借鉴骨科医疗植入物审批时的诸多宝贵经验。总结了3D打印骨科医疗植入物的应用现状、审批方式及面临的问题,分析了其借鉴价值,旨在为民用飞机3D打印结构件的适航认证提供参考。

摘要：大飞机垂尾装配界面是由钛合金制成的大型结构件,由于结构刚度低,在精加工时易产生振动、回弹变形和让刀等现象,对其精加工质量造成严重影响。为此,基于电磁感应原理设计了一款新型电涡流阻尼器用于抑制装配界面精加工中的多模态振动。首先,介绍了阻尼器的结构,并建立了其阻尼特性的理论模型。然后,基于该模型分别研究了不同磁极厚度、导体厚度和磁极数等对阻尼器阻尼特性的影响,并确定了阻尼器关键零组件的材料及几何参数。基于此,建立了装配界面抑制系统的动力学模型,并通过数值分析和有限元仿真方法得到了装配界面振动速度与阻尼器阻尼特性的变化规律。最后,通过动力学测试和切削实验对阻尼器的抑振性能进行了验证。锤击测试结果表明该阻尼器能明显提高装配界面抑振系统的阻尼比和等效刚度,阻尼比最大能提高2.17倍,等效刚度最大能提高1.65倍,能大幅衰减装配界面在冲击激励下产生的自由振动。切削实验结果表明该阻尼器能显著提升装配界面精加工过程的稳定性,装配界面时域信号的振动幅值最大能降低64.4%。通过对比实验结果得知双阻尼器配置对装配界面的抑振效果更好,能明显提高其动态可加工性,工艺参数轴向切深能提高至2.0mm,主轴转速可提升至500r/min,这为保证和提高装配界面的精加工质量提供了一种简单可行的解决方案。

摘要：为减小大飞机垂尾装配界面精加工过程中产生的加工振动对其精加工质量的影响,需掌握装配界面加工过程的动力学特性,而动力学特性与其模态参数密切相关。因此,为获得装配界面各阶模态参数,针对其动态精加工过程,提出了一种优化STD环境激励下结构模态参数识别方法。该方法首先由装配界面的实测加工振动数据构造Toeplitz矩阵,并将其作为STD法的输入,进而求出装配界面各阶次模态参数,并构成模态参数下三角矩阵。然后利用模态置信因子及模态保证准则选出阶次相对稳定的模态参数作为装配界面的真实模态参数。最后,通过切削实验和锤击测试验证优化STD法的正确性和有效性。将锤击实验模态结果作为装配界面的模态参数测量参考值,以一阶模态频率识别结果为例,该方法相比于传统STD法和SSI法,识别精度分别提高了12.71%和3.82%;同理其余各阶模态参数识别精度均有不同程度的提高。通过优化STD法可准确高效地获得装配界面的模态参数,为其精加工工艺参数的合理选择提供了理论依据和技术支持。