摘要：为适应移动机械的智能化作业和高质量作业的发展要求,提出了一种新型的挖掘机臂架位置控制策略。根据目标位置和操作速度,设计了预期的工作轨迹。利用所提出的策略,使动臂可以沿设计轨迹移动到目标位置,并保证定位精度。建立了控制策略的试验样机,并进行了相应的试验。实验结果表明:本研究工作对提高挖掘机臂架自动化作业效率和精度具有普遍意义。

摘要：针对目前大型风力机翼型综合气动性能的优化需求,建立了多运行工况下的翼型优化设计方法。该方法利用最优拉丁超立方法设计样本,采用解析函数线性叠加法表征翼型外形,建立径向基函数模型代替复杂且耗时的CFD气动分析模型,利用多目标粒子群优化算法对该模型进行多点优化设计,以获取综合气动性能更佳的风力机专用翼型。利用上述方法对风力机常用翼型NACA4418进行优化,结果表明:新翼型在各运行工况下,升力系数和升阻比均有所提高,该优化方法可提高优化效率,改善翼型的气动特性,具有一定的工程实用价值。

摘要：传统的螺旋输送机的设计方法要根据不同物料的充填系数范围,对螺旋直径和转速进行反复校验,直至找到合适的螺旋输送机设计参数。其过程设计周期长、成本高。为此提出一种新的设计方法。根据螺旋输送机的参数建立其数学模型,搭建设计系统的程序流程框架,建立各主要模块的计算模型。利用Java语言设计"人机对话"的参数设计系统,以方便用户计算和选型。该系统能快速、准确地满足不同工况的螺旋输送机参数的设计要求,可缩短设计周期、减小设计成本,从而提高了生产效率。

摘要：为克服内燃机驱动液压挖掘机动力源能效低、排放差、噪声大的问题,提出一种纯电驱负载敏感系统,采用变频异步电机作为动力源,为克服电动机高速轻载、液压泵小排量工况效率低的不足,设计了基于“排量预值”的转速-排量复合控制方案,尽可能使液压泵处于大排量状态,在流量高动态变化时,采用变排量控制,克服电动机动态响应的不足。构建了3种驱动方案下液压挖掘机机电液联合仿真模型,以动臂单动作及工作装置复合动作进行研究,对比分析不同驱动方案下液压挖掘机能耗特性,并分析“排量预值”对设计方案能效的影响。相比柴油机驱动和定速电机驱动,转速排量复合控制方法可以分别节约成本约63%和38%,随着“排量预值”的增大,纯电驱液压挖掘机的运行成本逐渐降低。

摘要：针对光纤振动传感系统测试与标定环节缺乏便携式振动信号驱动装置的问题,设计了一款基于FreeRTOS和STem Win嵌入式系统的压电陶瓷相位调制模块。该模块使用STM32嵌入式微控制器,结合H桥功率驱动对信号进行功率放大。利用FreeRTOS嵌入式操作系统进行多任务功能部件开发,并设计了STem Win人机交互界面。随后搭建分布式光纤振动传感系统对嵌入式相位调制模块进行测试,结果表明该模块可实现驱动信号频率、占空比、输出极性和电压的调节,并可在总长为11.769 km的传感光纤上对冲击信号进行实时采集,且振动信号定位误差在41 m以内,从而可满足各类光纤振动传感系统在长距离不同位置处进行振动测试与标定的需求。

摘要：数字阀有抗干扰、抗污染等优点,但直接控制的脉宽调制(PWM)式数字阀控制流量小、出口流量不连续等缺陷而限制了其应用。为此,设计出一种两级数字流量控制阀,其先导级采用基于PWM的高速开关阀,主级采用基于流量-位移反馈的插装阀,该数字阀具有结构简单、能量利用率高、先导数字控制、主阀连续输出流量等特点。阐述了该数字流量阀的工作原理,在SimulationX软件中建立了相应的数学模型,利用试验数据对主阀和先导阀模型进行了验证,通过仿真和理论推导得出主阀阀芯位移、总流量、放大倍数等参数与结构参数的关系,并对其性能进行了分析。结果表明:该数字阀工作原理是可行的,通过调整先导阀PWM控制信号占空比即可改变主阀出口流量。研究结果对该数字阀的进一步研发和改进有重要意义。

摘要：针对长距离地下油气管道因地质沉降导致管道应力破坏的问题,提出了基于布里渊光时域反射(BOTDR)原理的分布式光纤应变检测方法。理论分析了油气管道受地质沉降产生应力变化的检测原理,设计了BOTDR分布式光纤应变检测系统。通过累加平均进行信号降噪处理,同时融合列文伯格-马夸尔特(Levenberg-Marquardt)算法,改善系统测量精度。系统性能进行测试,结果表明,系统检测距离可达10 km,应变最大量程为8 500με,应变测量误差为±46με、重复性测量偏差为±36με,定位误差为±2 m,空间分辨率为1 m,满足对管道沿线受应力危害的预警需求。

摘要：装载机装卸作业过程中,行走系统频繁启制动,带来系统能耗高且驱动电机装机功率大的问题。提出一种液电混合装载机行走节能系统,阐述了其工作原理并设计了液压再生制动策略和能量辅助启动策略以协调电机和液压泵/马达的动力总成部件,在Simulation X中建立了仿真模型。结果表明,此方案有效回收和再利用了装载机行走的制动动能,驱动电机的峰值功率降低约39%,一次完整作业能量消耗减少约29%。

摘要：针对现有的煤矿巷道积水测控系统组网扩展不灵活及数据获取不方便等问题,设计了基于网络发布技术的煤矿巷道积水远程网络测控系统。首先设计了数据采集电路,完成了监控分站的硬件电路设计;其次设计了分站和主站之间的RS485总线通信及PLC以太网模块与组态软件之间的数据通信方案,实现RS485总线数据的以太网控制;最后设计了组态软件驱动GSM DTU模块及组态工程的Web发布,实现井下水情的远程网络查询和控制。实践表明该系统组网扩展灵活,数据信息获取方便。

摘要：以新设计的弛张筛简化模型为研究对象,建立数学振动模型,求解得到位移和加速度的幅值表达式,进而得到影响弛张筛振幅的动力学参数。然后,通过作图分别讨论了各个参数对振幅的影响。最后,利用ADAMS仿真分析了连接弹簧不同刚度值对振幅的影响,发现仿真结果和手工计算结果非常接近,从而确定所建数学模型和分析方法的可行性;也得到了各动力学参数和振幅关系,为设计弛张筛提供了方法和依据。