摘要：【目的】针对涡流空气分级机补气效果不佳的问题，为寻求最优补气方案。【方法】采用Fluent软件对涡流空气分级机进行流场仿真，探究不同补气结构对气流滞留能力、均匀性、分散性的影响，以及对应分级机的颗粒分级效果。【结果】仿真结果表明，Model 2在导流罩上方增添挡风环结构，有效遏制了气流流失，显著提升了补气气流在锥壳内部的滞留时间，d50较Model 1的减小0.62μm; Model 3在补气结构内添置导流叶片，减弱了气流冲击并增加气流分散效果，d50较Model 2的减小2.88μm; Model 4、 Model 5将补气结构进出气区域在竖直方向上错开，保证了气流有充足的滞留空间，进而阻止气流快速扩散；Model 5采用补气结构出气区域下置方案，利用锥壳壁面为气流导向，其轴向速度分布更加合理，气流分散性及分布均匀性最好。【结论】对比5种补气结构的粒径累计分布曲线，Model 5的d50为28.5μm，略大于Model 3的27.3μm，但在0～20μm粒度区间段，Model 5的曲线位于Model 3下方，说明Model 5对大米粉细颗粒的分级效果优于Model 3，综合来看，Model 5对大米粉的颗粒分级效果最佳。

摘要：针对基于QR码导航的自动导引车(Automated Guided Vehicle, AGV)在起始位姿偏差较大时无法快速平稳消除误差的问题,提出一种基于辅助跟踪轨迹与分数阶滑模控制器的纠偏系统。给出AGV运动学与动力学模型,并基于分数阶微积分算子与指数超扭曲算法(Exponential Super Twisting Algorithm, ESTA)设计分数阶滑模控制器。设计辅助系统补偿可能出现的输入饱和问题,加强处理瞬时扰动的能力。辅助跟踪轨迹采用均匀三次B样条曲线生成,并利用遗传算法在曲率、速度等约束条件下求解最优曲线。通过Lyapunov理论给出稳定性证明。仿真结果表明,该系统能够有效处理起始位姿偏差过大的问题,并具有更快的收敛速度和良好的抗干扰性能。

摘要：针对桌面式电火花加工机床数控系统的兼容性和加工放电要求,课题组设计了一款基于ARM和现场可编辑门阵列(field programmable gate array, FPGA)的电火花加工机床数控系统硬件平台。该平台任务分配均匀合理,以ARM处理器为核心搭建上位机,移植Linux系统进行多任务处理、人机界面、插补运算等任务;以FPGA为核心搭建的下位机系统负责运动控制、放电脉冲控制、辅助模块控制等任务;硬件平台的搭建采用了核心板+基板的方式并采用以太网口进行通信。试验结果表明该硬件平台搭建的数控系统可以较好地完成电火花小孔加工。该研究提供了一种移植性好、迭代升级成本低、适配多种脉冲电源的电火花加工机床数控系统硬件平台设计方案。

摘要：在保持果蔬包装内气氛的条件下,通过优化并控制包装内的相对湿度,减少了果蔬袋内凝水和失水,试验结果对果蔬采后品质影响显著。通过对果蔬冷藏期间的气体传递、果蔬蒸腾以及薄膜透湿过程进行分析建模,确定包装贮存气氛环境条件,近一步利用所建模型设计微孔参数和薄膜面积,从而使果蔬在贮藏时保持适宜的气氛和相对湿度条件。以双孢菇为试验对象,通过测定双孢菇呼吸速率,设计合适的微孔数量、直径以及薄膜面积;通过贮藏试验对比多种薄膜面积包装内气体组分、失重率、亮度和相对湿度,对模型进行试验验证。结果表明,在5℃、100 g的双孢菇根据模型计算得出的微孔参数(n=4,d=50μm)、薄膜面积(442~553 cm^(2))条件下,与其他组相比能够保持较好的气氛范围[O_(2)为(5±2)%,CO_(2)为(17±4)%]和相对湿度(93%~100%),显著抑制双孢菇的多酚氧化酶活性,在贮藏10 d后的亮度值为83.48±0.61,失重率为(3.86±0.44)%,保鲜期可达12 d,试验数据与模型预测值具有较高的吻合度。

摘要：机器人技术基础是面向机械电子工程专业与机器人工程专业培养方案中机电一体化能力培养的重要专业课程,能够有机地将机器人数理知识与工程实践联系到一起,具有理论与实践并举的特色。然而,经过该课程的实际教学活动,发现现有的课程教学方法与教学内容并不能很好地跟随机器人专业最前沿的发展轨迹,教学方法与教学内容需要进一步完善与改进。该文详细论述了机器人技术基础课程在实际教学中存在的问题,并对课程进行改进措施探索与实践。结果表明:所提出的改进措施很好地明晰了课程培养重点,能紧跟机器人前沿热点,提高了课程的趣味性,并使考核方式得到了合理优化。

摘要：为了提高气溶胶激光雷达(ALD)的测量精准度,设计一套模拟光源来校准ALD的接收系统。将BUCK电路和嵌入式控制系统相结合,提出了一种高准确性、低功耗的ALD校准光源调节控制技术。首先,设计了LED光源的控制系统和LED恒流驱动的控制电路结构;其次,根据继电反馈控制和Ziegler Nichols(Z-N)法设计了LED工作电流的比例、积分和微分(PID)自整定算法;最后,通过实验验证了控制电路具有低功耗、高准确性的特点。

摘要：针对牛粪发酵过程具有惯性大、时滞性、参数变化非线性的特点,提出了一种基于深度确定性策略梯度(DDPG)改进Smith模糊PID控制器的温度控制方法。首先,针对传统模糊PID不能对时滞系统有效控制的问题,建立Smith预估模糊PID控制器。其次,使用DDPG算法改进温度控制器,对设计的智能体进行离线训练。最后,通过仿真对所设计控制器进行实验验证。实验结果表明:DDPG改进的Smith模糊PID控制器能有效消除时滞对温度控制的影响,减少超调量和误差,且能避免被控对象参数随时间变化产生动态偏离时造成的系统不稳定。

摘要：为提高预充式注射器的推杆装置上料效率,课题组基于EDEM软件的JKR模型进行仿真分析,以推杆为研究对象,以规定时间段内出料数为评价指标,探究了内转盘转速、外转盘转速、内转盘倾斜角、锥形盘角度和外转盘半径对推杆出料效率的影响。首先通过单因素分析,确定了各单因素的影响程度,筛选出影响程度更大的4个因素,再设计进行4因素3水平正交试验,确定了最佳参数组合及各因素对出料效率的影响程度顺序;然后,对出料稳定性进行了研究,得到了最佳进料方式;最后进行了试验验证。结果表明:仿真和试验的最大误差为9.6%,说明该模型的模拟分析是可靠的;最佳参数组合情况下,比原始数据出料效率提升了29.8%。

摘要：某超超临界火电机组中的F92钢法兰锻件,采用传统的冲孔和芯轴拔长工艺成形后,锻件内孔处经常出现裂纹和外凹缺陷,产品合格率仅有25%。对锻件成形过程进行数值模拟,研究其等效应变场的分布规律,发现裂纹产生处等效应变达到最大值15.170,同时锻件内孔产生外凹,最大直径达到669.421 mm。为解决此问题,提出一种小压量多道次拔长和近净成形挤压铆镦工艺相结合的优化方案。模拟结果显示,实施优化方案后,压下量为60 mm左右时得到最佳效果,等效应变值降至11.310,外凹最大直径减小到630.682 mm,同时锻件金属流线变化均匀。生产试制表明,法兰锻件裂纹和外凹缺陷消失,力学性能良好,微观组织细小均匀,产品合格率由25%提升至80%。

摘要：为设计具有大行程与良好解耦特性的三平动微定位平台,提出了一种新型2T3R型运动副。基于2T3R型运动副,设计了三平动微定位平台的结构;采用非线性模型法建立了平台力-位移关系与丢失运动的理论模型,并采用拉格朗日方程建立了平台固有频率的理论模型;采用目标规划法对三平动微定位平台进行了参数优化;通过有限元仿真验证了理论模型的正确性。理论计算与仿真研究结果表明:平台一阶固有频率为51.27 Hz,在1 mm运动行程内,x、z轴方向的丢失运动分别小于0.67%、0.20%,输入与输出完全解耦。研究结果证明了运动副、平台结构设计的有效性及优化模型的可行性。