摘要：分析学生基本能力培养与课程日常教学的关系，在机械设计课程群的日常教学过程中，探索改进教学的方式方法，潜移默化地培养专业人才的工程实践能力、自主学习能力、自我表达能力、自主创新能力等四种基本能力。

摘要：现阶段室内等结构化环境中的机器人定位技术备受关注,视觉-惯性传感器融合的同时定位与建图(visual-inertial simultaneous localization and mapping,VI-SLAM)系统凭借其成本低、体积小、互补性高等优点得到广泛应用。针对现有VI-SLAM系统中相机和IMU的旋转外参在线初始化困难、室内环境中的结构化特征利用不充分等问题,提出一种结构化环境下基于点线特征的双目VI-SLAM系统。该系统基于结构化环境中的线特征,采用先静止、后运动的两步法,在线初始化相机和IMU之间的旋转外参,并通过融合视觉提供的点、线特征的重投影误差约束和IMU提供的预积分约束,共同优化定位系统的状态量。在EuRoC室内无人机数据集和真实地下停车场中的试验表明,两步初始化旋转外参算法有效且准确,可为优化环节提供良好的初始值,通过与多种视觉定位算法进行对比,验证了该系统拥有更高的定位精度。

摘要：提出了一种干片式制动器支撑结构的拓扑优化设计建模方法.基于变密度法,以支撑结构关键控制点位移最小为目标函数,建立了优化模型.通过设定关键点与其对应目标坐标之间的距离最小达到控制支撑结构关键位置变形的目的.采用关键点的权重因子来突出优化目标的主次关系.分析了三种不同设计域情况下支撑结构的拓扑构型,研究了约束条件对拓扑结构的影响规律.支撑结构优化支柱表现为一个复合孔槽结构,右下角为类三角形的通孔并且在外表面为较大的浅槽结构.结果表明在体积减少量增加的情况下,支撑结构的最大变形和最大应力会随之增加.在最大变形不变情况下,体积减少了10.2%;在体积相当的情况下,最大变形减少了9.4%;在体积减少6.0%的情况下,最大变形减少了4.1%.

摘要：在车身结构正向概念设计阶段,确定最优承载度对指导非承载式纯电动汽车车身轻量化设计具有重要意义。针对模块化的纯电动汽车结构建立了车身的简化几何模型;确定了多点集中载荷作用下非承载式车身承载度与耦合力的函数关系;建立了耦合力作用下车身与车架一致性回传刚度链计算模型;以弯曲刚度为约束条件,以整车质量最轻为目标函数进行优化,得到某款非承载式纯电动汽车的车身与车架各自承受载荷的最优比例及各梁简化截面属性参数。最后利用有限元法建模计算,验证了本文研究方法的合理性和有效性。

摘要：为优化柴油机高速电磁阀设计参数及提高其工作效率,建立高速电磁阀静态吸附特性和动态响应特性模型;采用Visual Basic 7.0和MATLAB相结合的方法研发柴油机高速电磁阀特性仿真系统,并对设计参数优化与特性进行仿真分析。研究结果表明:采用自适应变尺度混沌优化算法可实现柴油机高速电磁阀设计参数优化和工作效率提高;当工作电流为10 A时,所产生的最大电磁吸附力能够确保柴油机高速电磁阀正常开启稳定;当工作气隙宽度为50μm时,能够有效缩短柴油机高速电磁阀的静态响应时间;当弹簧预紧力为80 N左右时,可确保其工作开启和关闭的响应时间满足实际要求,而衔铁质量对柴油机高速电磁阀动态响应影响不大。

摘要：伺服系统工程应用越来越广泛,但负载动态特性对伺服电机跟随性能的影响关系目前仍不完全明确.为明确其影响关系,提出负载动态特性对伺服电机跟随性能影响的分析方法,根据伺服驱动理论,建立伺服驱动数学模型,分析伺服电机跟随误差的形成原理,建立伺服电机跟随误差与负载的函数关系.设计不同动态特性负载实验,验证了负载动态特性对伺服电机跟随性能的影响与理论分析相符.根据伺服电机跟随误差与负载的函数关系优化负载动态特性、电机惯量和伺服周期三个变量,进行对比实验,结果表明伺服电机的跟随性能得到了提升.

摘要：基于导重法构建了惯性载荷作用下的多材料结构拓扑优化数学模型,在体积约束下使得其结构柔度最小.将多材料拓扑优化问题分解为一系列单材料拓扑优化问题,采用材料属性有理近似模型(Rational Approximation of Material Properties,RAMP)来表达密度与弹性模量间假定的非线性函数关系,利用导重法建立惯性载荷下设计变量的迭代表达式并通过数值算例验证导重法在考虑惯性载荷作用下多材料结构拓扑优化的有效性.算例结果表明:RAMP插值方法相比其他常用插值模型得到的拓扑构型更清晰,灰度单元更少,在算例1的对比中结构柔度最高降低了35.2%.受惯性载荷影响越大的设计区域其分布的材料弹性模量越大,且高模量密度比能够显著提升结构刚度.

摘要：提出了一种面向智能网联汽车的中心式匝道合流协同控制方法.首先建立了中心式匝道合流协同控制模型,然后通过离散化将其转化为非线性最优化问题,并采用NOMAD算法求解.进行了100组仿真实验,通过随机设置不同的初始化条件对所提方法的有效性以及车辆油耗影响因素进行了研究,并与其他文献的方法进行对比.研究结果表明,本文所提方法对不同的初始合流场景有较好的控制效果,与对比文献中的方法相比,可使车辆平均油耗降低42.38%,显著提高了匝道合流过程中车辆的燃油经济性.

摘要：为研究多轴鼓轮系统同步控制问题,提出一种独立伺服多轴同步控制系统的机电联合仿真分析方法.建立三鼓轮系统动力学模型并分析其动力学特性;基于对控制系统的分析,建立了多轴同步控制模型,整定了三环控制器参数.通过ADAMS/MATLAB联合仿真,分析主从式控制结构下相邻轴位置同步误差以及耦合控制对系统性能的影响.仿真结果表明同步误差在允许范围之内,通过添加耦合控制能有效减小系统误差.通过实验验证了主从式多轴鼓轮系统有较好的同步性能,符合设计要求.

摘要：针对多自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)的深度和纵向速度耦合控制问题,提出一种基于分布式模型预测控制(Distributed Model Predictive Control,DMPC)的双子系统控制方法 .在DMPC的框架下,AUV和邻居共享信息以建立预测优化问题,实现多AUV的协同控制.考虑单个AUV的深度和纵向速度控制,深度控制子系统参考轨迹中的俯仰角序列作为速度控制子系统中俯仰角的实际值,同时纵向速度控制子系统参考轨迹中的纵向速度序列作为深度控制子系统中纵向速度的实际值,由此解耦为两个子系统,进而独立地求解预测优化问题.仿真实验结果表明,相对于整体系统DMPC方法,本文提出的双子系统DMPC方法可在牺牲一定深度控制收敛速度的基础上降低计算时间73.3%.