摘要：考虑到不相关并行机调度问题中工件的批量与分批情况及机器调整时间,以最小化最大完工时间(Makespan)为优化目标,建立该NP-hard问题的数学规划模型,提出一种将工件批次、批量、机器分区的编码方式,设计了结合Logistic混沌映射策略、自适应变异算子、局部反向学习策略及基于狼群游走机制的混合生物地理学灰狼算法(HBGWO)对不同算例进行求解。对不同规模算例及实例进行仿真试验并与其他启发式算法求解结果进行了对比,对比结果证明了文中所提算法的有效性和优越性。

摘要：针对含有集总不确定项的非对称欠驱动无人艇(unmanned surface vehicle, USV)高精度轨迹跟踪控制问题,提出一种基于未知系统动态估计的滑模控制(sliding mode control,SMC)方法。集总不确定项由系统内部未建模动态和外界环境干扰造成。首先,设计未知系统动态估计器(unknown system dynamics estimator, USDE),精确重构集总不确定项,相比于干扰观测器和扩张状态观测器,未知系统动态观测器具有结构简单、参数少的特点;其次,由于传统滑模控制存在颤振现象,提出一种新的滑模控制方案以解决颤振现象,同时保证误差收敛精度;最后,采用Cybership Ⅱ实验模型进行仿真研究,仿真结果表明,所设计的控制方案可以有效解决含有未知干扰的欠驱动无人艇轨迹跟踪问题。

摘要：运用ANSYS Workbench的瞬态动力学分析和六西格玛设计功能,结合随机有限元法,实现了机械结构部件的可靠性分析.以甘蔗切割器传动机构的上臂轴为例,提出了上臂轴可靠性分析的步骤和方法.选择上臂轴的几何尺寸、负载和弹性模量作为随机变量,对上臂轴进行可靠性分析,得到上臂轴的概率列表和灵敏度,并研究了各随机变量对上臂轴可靠性的影响,从而说明了上臂轴满足可靠性要求.

摘要：针对电液力伺服系统具有参数不确定性、不确定非线性和外部干扰等问题,将反馈线性化理论与滑模控制理论相结合,提出了一种基于反馈线性化的滑模控制方法,实现了对电液力伺服系统进行较高精度跟踪的目的。首先,建立了电液力伺服系统的非线性数学模型,采用微分几何理论将非线性系统中的动态特性变换为线性的动态特性,实现了输入—状态的精确线性化;然后,在控制器中引入了滑模变结构控制,设计了反馈线性化滑模控制器,基于李雅普诺夫稳定性原理,证明了基于反馈线性化控制器的稳定性;最后,利用MATLAB/Simulink软件建立了电液力伺服系统及控制器的仿真模型,对设计的基于反馈线性化控制器进行了仿真验证,分析了不同幅值的信号、随机干扰对系统控制效果的影响。仿真实验结果表明:与PID控制算法相比,采用基于反馈线性化控制算法力使跟踪误差缩小了96.7%,调整时间缩短了90%。研究结果表明:基于反馈线性化控制算法能有效降低非线性因素对跟踪精度的影响,提高系统的力跟踪精度,具有更好的鲁棒性和更优的控制效果。

摘要：针对目前单向阀中因机械螺旋弹簧存在疲劳、断裂等导致其性能降低,压力和流量损失增大等问题,利用磁性材料"同性相斥、异性相吸"的原理,提出斥力、引力两种永磁弹簧单向阀结构。利用ANSYS的Fluent模块对其进行流场仿真分析。在实验室条件下进行相同开启压力流量和压差-流量特性试验。结果表明:新型永磁弹簧单向阀结构合理,斥力永磁弹簧单向阀开启压力最小,反应最灵敏;引力永磁弹簧单向阀压力损失最小。两种永磁弹簧单向阀性能比机械弹簧单向阀优越。

摘要：目的:将有限元仿真结合到随机振动试验中,为红酒运输包装研究提供新思路。方法:以3种不同缓冲减振材料制成的红酒内包装隔衬作为研究对象,通过随机振动试验研究其振动响应,并采用有限元仿真模拟分析试验与仿真结果的关联性。结果:随机振动试验结果与有限元仿真结果高度一致,且有限元仿真较随机试验节省物料、节约时间。结论:通过随机试验与有限元相结合的方法可提高试验效率,有限元仿真方法可为运输振动环境下产品内包装件的分析与设计提供有效指导。

摘要：薄壁四点接触球轴承作为工业机器人传动部件,结构参数是影响其稳定性和寿命的关键因素。文中基于多体动力学与Hertz接触理论,以沟道曲率、径向游隙、滚珠数目为结构参数化变量,运用ADMAS建立参数化动力学分析模型,分析不同结构参数对轴承动力学性能的影响,其结果显示:沟道曲率增加会使滚珠与内圈接触力峰值增加;在径向游隙增加且为正时,滚珠与保持架接触力增加明显,其运转稳定性也越弱;滚珠数目的增加会使保持架质心轴向振动幅值变小,使轴承运转平稳。以上结果为薄壁四点接触球轴承的参数优化提供参考。

摘要：机械臂在轨迹跟踪控制中存在建模误差和外界干扰等问题。为了提高机械臂轨迹跟踪的精度和速度,设计了一种基于干扰观测器的机械臂自适应模糊滑模控制策略。首先,使用新型趋近律来减小机械臂滑模控制系统中抖振的影响;其次,采用干扰观测器对机械臂建模误差和外界干扰进行估计,根据干扰观测器的观测值对机械臂的输入力矩进行补偿;最后,对于无法观测的部分,采用模糊系统中的万能逼近原理对未知的干扰进行估计,进一步提高机械臂的轨迹跟踪性能。通过仿真试验表明,该控制策略不仅可以克服建模误差和外界干扰所带来的影响,还可以有效地削弱系统的抖振,保证了机械臂各关节位置跟踪的精度和速度。同时也说明了该控制策略的有正确性和有效性。

摘要：为了探究工作条件下堆垛机柱脚焊接接头的疲劳寿命问题,对堆垛机柱脚焊接接头进行了动载荷作用下的疲劳寿命分析,并对影响疲劳危险焊缝疲劳强度的相关尺寸进行了优化。首先,建立了含柱脚焊缝的堆垛机柱脚有限元模型,并使用典型受力模式下的静力学分析与焊线处结构应力分析,确定了柱脚危险焊缝位置;然后,建立了含柱脚危险焊缝的堆垛机有限元模型,采用动力学分析得到了动载荷作用下危险焊缝的疲劳载荷谱,并采用结构应力法求解得到了动载荷作用下的危险焊缝疲劳寿命;最后,针对危险焊缝疲劳强度较低的情况,使用响应面优化法对影响柱脚环形焊缝疲劳强度的尺寸进行了优化。研究结果表明:柱脚环形焊缝为柱脚疲劳危险焊缝;在极端工况下,堆垛机危险焊缝疲劳寿命为27.14 y,可以满足堆垛机设计使用年限;优化后的危险焊缝结构应力较优化前降低了15%,危险焊缝疲劳强度得到了较大提高。

摘要：由于电梯普通导轨支架无法对因导轨受力引起的水平振动进行有效衰减,当振动传递至轿厢时,会对其整体性能产生一定影响.因此,首先考虑导轨、滚动导靴、轿厢架、轿厢间的作用力关系,建立了电梯水平振动系统耦合动力学模型,分析了系统的耦合水平振动.随后参考橡胶减振器提出了一种新型导轨减振支架,通过建立的电梯虚拟样机模型对其橡胶板选材和减振效果进行了对比和分析.并采用多岛遗传算法对该导轨减振支架橡胶板的阻尼和刚度参数进行了优化,结果表明:与优化前相比,电梯轿厢的水平振动加速度A95值降低了9.14%.最后基于相似理论搭建了电梯的实验系统,验证了该导轨减振支架和优化结果的合理性.