摘要：为了对舰艇内的内燃机进行减振,将内燃机及其配套设备安装于多层隔振系统,采用活动标架法(MFM)对多层隔振系统进行动力学建模及计算,易于描述基础的多样运动方式,简化了动力学方程的复杂性.针对多支撑的复杂隔振系统,定义了基于传递力的振级落差指标,用于理论计算和设计阶段隔振系统的性能评估.研究了不同形式的船体运动对隔振系统性能的影响,结果表明:船体的运动状态会显著影响隔振系统的隔振性能,随着船体运动幅值或频率增大,隔振系统的隔振效果变差,船体横摇或纵摇对隔振性能的影响比垂荡更为复杂.

摘要：为解决接触式测量方式损伤工件以及测量设备造价昂贵的问题,设计一种基于机器视觉的低成本、高精度的丝杠螺距测量系统。该系统依靠MATLAB平台搭建,由图像采集系统、机械系统、步进控制系统、图像和数据处理4个子系统构成。利用亚像素图像拼接算法拼接丝杠子图像从而获得完整的丝杠图像,通过图像增强、降噪等预处理方法改善图像质量,采用形态学边缘提取和亚像素边缘定位的组合算法精确提取丝杠边缘,并由数据处理程序自动测量螺距误差。试验结果表明,机器视觉系统和标准仪器(JCS-040A)对3种型号滚珠丝杠螺距测量结果的相对误差分别不超过0.04%、0.06%、0.09%,该方法应用于丝杠工业测量中的可行性得以验证。

摘要：刚度作为工业机器人领域研究中的关键对象,对机器人在机械加工领域的应用有着重要影响,因此对其刚度进行精确辨识有深远意义。针对以往刚度辨识试验中存在的不足及未考虑到的问题,提出了一种较以往试验更为标准化且精确的试验方法,全面考虑刚度辨识试验中多个影响因素,利用MATLAB软件优化试验设置与机器人位姿,在建立系统运动学DH参数模型及传统静刚度模型的基础上,完成对机器人刚度的识别计算。试验结果显示出优化后的方法有效提高了求解的刚度矩阵其准确性。

摘要：为提高装夹布局优化计算的效率,同时考虑加工过程中振动对变形的影响,提出了融合改进的反向传播神经网络(back propagation neural network,BPNN)与快速非支配排序遗传算法(nondominated sorting genetic algorithms,NSGA-Ⅱ)的优化模型。首先,基于“N-2-1”定位原理,以定位点坐标为设计变量,薄壁件装夹变形和主振型位移为优化目标,通过有限元仿真建立了神经网络训练样本集;其次,引入粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)改进神经网络,通过对有限样本集训练,构建了定位布局与装夹变形和振动位移之间的代理模型。实例结果表明,改进后的神经网络对装夹变形的预测精度提高了93%,对振动变形的预测最大误差仅为1.8%;最后,通过遗传算法求解预测模型得到了定位布局帕累托解集,进一步提高了优化效率。

摘要：基体表面织构化预处理对于涂层综合性能的改善作用已经得到初步证实。综述了表面织构的现有制备技术、优缺点及表面织构关键设计参数,总结了表面织构技术在机械加工、医学、微纳机电系统等领域中的应用,介绍了基体表面织构化与软硬涂层协同作用的研究现状,并从涂层的表面性能和界面性能两个角度展开,探讨了基体表面织构化预处理提升涂层综合性能的协同作用机理。最后展望了织构化涂层的发展方向,以期为织构化涂层后续开展更为深入的研究工作提供理论指导和参考。

摘要：本文基于状态重置的改进型动态抗饱和补偿方案,研究了具有单输入的线性饱和系统的抗饱和控制问题.相比较于传统的动态抗饱和补偿方案,当执行器不饱和时,改进的动态抗饱和补偿方案把动态抗饱和补偿器的状态重置为零.所以当执行器不饱和时,改进的动态抗饱和补偿器将不会对控制器进行补偿.进一步的,提出了一个时间依赖的Lyapunov函数来分析闭环系统的稳定性,并以LMIs的形式给出了闭环系统的控制综合条件.最后,通过压电纳米运动平台验证了所提出的改进型动态抗饱和补偿方案的有效性.

摘要：为提高陶瓷喷砂嘴抗冲蚀磨损能力,缓解喷嘴入口、出口的高应力状态,采用热压烧结工艺制备了Al2O3+(W,Ti)C/Al2O3+TiC三层对称型叠层陶瓷材料及叠层陶瓷喷嘴.研究结果表明:叠层陶瓷材料表层较之相应单一材料而言,具有更高的硬度和断裂韧性;在相同的冲蚀磨损条件下,叠层陶瓷喷嘴的抗冲蚀磨损性能较非叠层陶瓷喷嘴有显著的提高;试验分析叠层陶瓷喷嘴的最佳层厚比为2.此外,采用有限元法对叠层陶瓷喷嘴在制备过程中的残余应力进行了理论计算,给出了叠层陶瓷喷嘴中残余应力与层厚比的关系.研究表明,残余压应力的存在,细化了晶粒,提高了叠层材料表层的硬度和断裂韧性,是叠层陶瓷喷嘴其抗冲蚀磨损能力提高的原因.理论分析最佳层厚比也为2,理论分析与试验结果相互印证.

摘要：针对主从模式带来的通信延迟、冗余通信等问题,设计一种基于RS485多主对等通信方式,实现RS485通信线路上多主机对等通信功能,不需要主机轮询通信。对通信线路进行设计,在原有RS485通信线路基础上增加一条控制线路,用于检测通信线路的工作情况。移植uC/OS-Ⅱ实时操作系统到STM32F103C8T6控制板上,利用uC/OS-Ⅱ的实时多任务特性,实现通信线路检测、数据接收、数据发送及其他任务的同时运行,提高通信系统的工作效率。采用数据缓冲、数据队列、循环冗余校核(cyclic redundancy check,CRC)校验等方式,提高数据接收与发送的稳定性和可靠性,解决数据量增加带来的数据混乱、传输不稳定等问题。通过搭建试验系统,实现预期的通信功能,验证多主对等通信的可行性,为联网设备通信提供一种新方法。

摘要：文中研究了6-SPS并联机构的工作空间及驱动杆受力情况,分析结构参数对其影响。首先,根据旋量定理推导出并联机构位姿逆解的解析式,并对机构进行静力学分析,通过MATLAB软件与ADAMS软件联合仿真,验证了逆解解析式和静力学分析的正确性;随后,基于杆长约束和干涉约束,运用逆解解析式获得不同姿态下并联机构的工作空间,并逐点计算该工作空间下驱动杆受力;最后,研究结构参数对零姿态工作空间及驱动杆受力的影响。结果表明:驱动杆的伸长量是影响工作空间最关键的因素,并且随着工作空间的增大,驱动杆受力也随之增大。研究结果为并联机构的结构设计提供了依据。

摘要：为实现嵌入式实时系统的可重构性,解决用户级功能开放问题,提出了一种基于Statecharts建模理论的功能分离的嵌入式实时系统设计方法。应用该方法,可将系统设计为机器接口、事件处理器和系统描述数据三部分。功能设计基于Statechart建模,且被作为系统描述数据在复杂的整个系统设计中独立出来。通过提供的系统描述数据开发工具,用户和第三方对功能的升级和二次开发成为可能。详细说明了该系统的结构和实现方案。通过此方法在机床控制器开发中的应用和用户级开发实例,验证了该方法的可行性,系统功能的可重构性和用户级开放也得到了实现。