摘要：良好的推力控制分配策略是缆控水下机器人(remotely operated vehicle, ROV)机动性和作业安全性的保障,也是ROV运动控制技术得以实现的必要条件.但现有的推力控制分配策略存在推力输出饱和或计算时间过长等问题,导致ROV机动性欠佳.针对现存问题,提出了一种混合优化目标推力控制分配策略.首先,建立ROV驱动系统数学模型,设计了一种混合优化目标推力控制分配函数;再使用Fluent软件分析不同工况下导管螺旋桨的水动力性能,得到推进器的推力模型,从而确定混合优化目标推力控制分配函数的约束条件;最后采用光滑牛顿法求解混合优化目标推力控制分配函数,并与传统伪逆推力分配策略进行仿真对比.仿真结果表明,混合优化目标推力控制分配策略能满足各推进器对推力的约束要求,并能有效地利用约束范围内的推力集合,且通过光滑牛顿法求解的总体误差小于0.0007 N m,单步迭代次数在10步以内,单步计算时间小于2 ms,其具有精度高、实时性好、无推力输出饱和等优点.

摘要：溶血和血栓是离心式人工心脏泵亟需解决的两大难题。本文通过设计不同叶片结构参数的叶轮,利用计算流体动力学仿真软件Fluent,研究叶片出口角度、叶片出口宽度、叶片厚度以及分流叶片等结构参数对叶轮的剪切应力分布和水力性能的影响。结果显示,叶片出口角度过大或过小都会导致泵内剪切应力的增大。叶片出口宽度与泵的扬程呈正相关,设计时需考虑叶片与蜗壳的间隙,避免影响泵内血液流动状态引起溶血。叶片厚度较小时,叶片表面及泵内剪切应力较大,适当增大叶片厚度可以有效降低叶片缘剪切应力分布。在增加分流叶片辅助泵扬程的同时,也会造成叶片表面的剪切应力增大,这适用于低转速下需要增加水力性能的叶轮设计。

摘要：为解决有雾环境下由于图像退化造成的视觉SLAM系统的稳定性问题,对含雾连续图像的雾浓度变化特性进行研究,提出一种针对未知雾浓度环境的自适应图像去雾算法。使用自适应PI调节方式调节去雾参数,使用去雾图像中的阻塞点占比表示图像去雾程度,实现对去雾参数的实时校正,保证算法对不同雾浓度环境下图像的去雾效果。实验结果表明,该算法相较于现有去雾算法具有更好的去雾效果,使用该算法作为前端的视觉SLAM系统在雾天环境下具有更好的鲁棒性。

摘要：针对再制造液压缸筒表面厚重油漆难以去除的问题,采用超声熔盐复合清洗技术进行有效清洗。影响复合清洗效果因素较多,选择清洗温度和超声功率进行研究。通过中心复合试验法,以清洗周期和3.5min去污率作为评判标准,拟合试验数据建立回归方程和响应面模型,探究清洗温度和超声功率的影响作用。结果显示:随清洗温度升高,熔盐表面张力变小,化学反应速率提高,清洗周期变短,清洗能力增强;超声功率增大,清洗场内振荡作用变强,使熔盐加速流动,场内各部分温度趋于一致,加速反应进行,增强清洗能力。因此随清洗温度和超声功率提高,复合清洗去除油漆能力增强。通过试验确定超声熔盐复合清洗去除油漆的最优参数为清洗温度(326～336)℃,超声功率为最大值1440W,最优参数下清洗周期为4min,清洗3.5min时去污率为97.5%。

摘要：国内外反恐形势日趋严峻,各国积极推进排爆机器人开发.针对排爆机器人机械臂的轨迹跟踪问题,展开控制模型仿真研究,使用MATLAB和ADAMS软件实现机械臂的虚拟样机建模、控制系统设计与系统仿真,将常规PID与模糊PID分别应用于联合仿真系统的设计.阶跃响应曲线显示,相对于常规PID,模糊PID减少了25.2%的超调量;正弦轨迹跟踪曲线显示,相对于常规PID,模糊PID减少了13.8%的超调量,响应时间缩短了22.8%.仿真研究显示,模糊PID模型拥有更快的响应速度及更优的轨迹跟踪质量,更适合作为排爆机械臂的控制方式.

摘要：介绍了目前复杂曲线加工的现状,以及利用NURBS曲线进行复杂曲线加工的优势,同时提出了对NURBS曲线双向插补过程中正反向减加速阶段以及匀速阶段一种改进的误差圆整的算法。对NURBS曲线进行实时的双向插补时,在双向的加速度到达最大之前,插补数据正向输出,反向储存,经过这个阶段以后,需要对剩余的弧长进行正向速度规划和插补,包括S曲线加减速算法中的减加速阶段,匀速阶段,加减速阶段,经过前一阶段插补,三个阶段对应的时间T3、T4、T5已经计算获得,然而,无法保证T3、T4、T5的总和是插补周期T的整数倍,即存在圆整误差问题。传统的圆整误差算法满足了位移补偿要求,而将位移误差控制在可允许范围即1e-5mm之内,仅仅满足了插补速度平滑衔接的必要条件,还要考虑插补过程的加速度。因此,提出了一种NURBS双向插补中改进的误差圆整策略,并对其进行仿真。仿真结果表明该算法可以实现速度加速度满足了机床的约束且位移误差控制在了允许范围之内的同时,插补进入匀速阶段以后加速度可以过渡为零,并且大大提高了整个插补过程速度过渡的平滑性。

摘要：现代机械工程具有复杂性的问题特征,良好的工程教育不仅需要学生扎实地掌握各环节独立的专业技能,而且必须建立起各环节专业知识的内在联系,只有这样才能培养出高素质的机械工程人才。本文围绕机械加工中典型的零部件齿轮轴,提出了从设计、制造到检测的全过程成果导向式模块化实验教学,将机械专业知识融会贯通,并使其原本的知识内部结构关系得以体现。采用开放式实验教学模式,有利于培养“过程+结果”新工科应用型技术人才。

摘要：针对目前由于无法定量计算核电汽轮机围带阻尼而只能凭经验设计叶片围带结构等技术难题,以四边形围带为例,基于谐波平衡法建立考虑摩擦系数、接触角、接触刚度、间隙、转速影响的围带宏观滑移迟滞摩擦模型,基于CN群论建立考虑围带内阻尼和刚度的转子系统动力学模型,提出利用瞬态响应幅值包络法定量计算不同工况下围带等效阻尼新方法。研究表明,摩擦系数、接触刚度、转速、间隙、接触角对围带内阻尼影响的敏感性依次降低;围带摩擦等效阻尼在工作转速下达到最优;应用所提出的等效阻尼计算法可优化围带各参数获得最优内阻尼自愈抑振效果,对指导转子系统设计具有重要意义。

摘要：为了提高随机森林算法在驾驶员视线估计任务中的分类准确率,设计了一种改进的随机森林模型。首先提取驾驶员的头部姿态特征和眼睛特征;然后通过高斯混合聚类模型对驾驶员特征进行预处理,增加随机森林决策树之间的独立性;并在随机森林建树完成后给予各决策树相应的权重以提高分类效果较好决策树的分类权重。仿真实验表明:改进随机森林算法对驾驶员常用的13个视线区域的平均识别率可以达到93.47%,高于传统随机森林的分类效果。

摘要：为了研究液压潜孔钻机大臂油缸缓冲装置在定孔位过程中的缓冲性能,以某型潜孔钻机大臂油缸为研究对象,利用计算机仿真技术,建立潜孔钻机大臂油缸仿真模型,根据实际工况进行大臂油缸缓冲特性的动态仿真。在SimulationX中模拟潜孔钻机钻孔姿态调整过程,输出油缸的压力、流量和活塞位移速度等数据,通过分析仿真结果来确定大臂液压缸缓冲装置的有效性。研究结果表明,浮动缓冲套式液压缸有着良好的缓冲性能,能有效减小钻机工作姿态调整过程中的冲击。