摘要：水下环境压力、通信、负载控制等影响多腿步履式行走装置水下工作控制的可靠性和复杂性,甚至制约其水下工作功能的实现.针对多腿步履式行走装置水下环境中的工作控制问题,根据先定向后行走的控制策略提出控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)设备底层与以太网顶层通信相结合的双层复合组网控制方法.采用补偿器进行水下压力补偿,利用负载流量独立分配控制避免多腿独立动作干扰,结合CAN总线底层采集行走装置状态信息、以太网顶层遥控操作,设计基于CAN总线的水下多腿步履式行走装置电液控制系统,并在样机中进行应用.应用表明该系统实现了水下行走装置定位的远程化、实时化和自动化,对提高控制效率,增强水下定位装置的可靠性具有重要参考意义.

摘要：电锤是一种利用撞击来产生、传递能量的机械。首先基于电锤的结构特点和波动力学理论,建立电锤三元冲击系统动力学模型;然后应用透反射关系原理,提出电锤冲击系统动力学数值模拟计算方法;最后以某型号电锤为例,进行冲击系统动力学数值仿真分析和试验验证,结果表明数值仿真分析与试验测试结果基本吻合。这为电锤冲击系统的动力学分析、结构设计及优化提供理论基础和方法。

摘要：归纳总结了岩矿石电性参数实验过程中激励场源性质与实验装置类型,提出基于伪随机逆重复m序列信号为激励场源的实验方案,进而设计了新的观测装置.发送机产生的伪随机信号序列采用恒流源形式输出,频带宽度为1.0×10^(-3)-1.0×10^(-4)Hz;接收机采用FGPA+ARM架构进行数据记录,在对比变频法、2^(n)伪随机序列与逆重复m序列在相同带宽内的频点密度基础上,利用Cole-Cole模型进行测量装置标定研究.理论证明利用逆重复m序列信号频点密、测量速度快;观测装置标定后一致性较好,为研发利用该场源进行岩矿石电性参数室内实验的仪器开发提供了相应的理论基础.

摘要：本文针对1 Hz~2 kHz地电场信号的采集需求,设计实现了一种多通道并行采集与上位机数据处理的仪器设计方案.其中信号采集部分采用微弱信号检测技术,同时对多路信号进行前置放大、信号调理,模数转换后存储在SD卡上或上传至上位机存储.上位机数据处理软件实现数字滤波选频、频谱分析、天然电场动态信号分析等功能,得到相应结果并自动成图.本文通过室内实验验证通道稳定性、一致性基础上进行了多次室外或野外实验:例如在湖南科技大学地下水水源地附近进行了通道一致性实验和地下水探测实验;针对双频激电仪2频组信号设计了三种不同条件下的信号采集实验,实验结果良好;在湖南省浏阳市大围山白泥村开展了寻找基岩裂隙水的探测实验,将本装置与湖南继善高科技有限公司SQ-5型双频激电仪、湖南普奇地质勘察设备研究院PQWT-S300天然电场找水仪进行了实验对比,实验结果定位的地下水异常点与另外两种仪器探测结果一致,表明了本装置在地质勘探应用中的可行性和有效性.本装置可同时采集多个测点信号,能在1 Hz~2 kHz频带内提取高密频点的时频信号,可移植性强、易于功能扩展,且成本低廉,在资源勘察、工程物探等方面应用前景良好.

摘要：为了克服间隙特性和未知扰动对双机械臂系统抓取物体性能的影响,设计了模糊自适应鲁棒控制律。首先建立了双机械臂系统数学模型和间隙特性模型,然后引入自适应律来估计未知扰动,利用模糊系统来估计系统模型参数,同时设计了自适应间隙逆模型来补偿间隙特性,并对系统进行了稳定性分析,最后实现了考虑间隙特性的双机械臂系统精确控制。仿真结果表明,设计的控制方法具有更好的快速性和准确性,能够确保物体在0.5 s内稳定跟踪轨迹指令,最大跟踪误差仅为0.5 cm;设计的自适应律能够快速准确估计未知扰动,最大估计误差仅为0.3 N·m,估计精度较高。

摘要：为解决金属超轻结构零件设计技术复杂、设计周期长、难添加蒙皮进行增材制造等难题,提出一种基于激光选区熔化增材制造工艺的金属零件自动超轻结构化设计方法:根据激光选区熔化工艺特点,编制程序将原始零件CAD模型自动转化为设定孔隙率的带蒙皮类蜂窝状超轻结构零件模型,且其数据可直接驱动设备实现零件增材制造。研究了带蒙皮超轻结构的构造形式及设计方法;探讨了合适的成型棱长及合理蒙皮结构形式;成功实现复杂零件自动带蒙皮超轻结构化设计及增材制造,所得零件孔隙率误差2.79%,表明能较准确按预期减重。该方法能根据原始零件CAD模型自动、快速地构建带蒙皮金属超轻结构零件模型,大大减轻该类零件设计负担及提高其实用性。

摘要：进行了将采用双闭环控制的Buck-Boost矩阵变换器用于异步电机调速系统控制的研究,设计了基于Buck-Boost矩阵变换器的异步电机调速控制策略。该策略根据异步电机的给定转速,基于矢量控制原理获得异步电机对应的输入电压,并以该电压作为Buck-Boost矩阵变换器的参考输出电压,再通过对Buck-Boost矩阵变换器采用双闭环控制策略使其实际输出电压与其参考输出电压保持一致,从而实现异步电机的实际转速对给定转速的准确跟踪,达到准确控制异步电机转速的目的。该控制策略的控制效果通过仿真得到了验证。仿真分析结果表明,异步电机采用基于Buck-Boost矩阵变换器的调速控制策略可取得良好的动态和稳态性能以及四象限运行特性,因而具有较好的应用价值。

摘要：针对太阳能斯特林热机直接照射型管簇式吸热器,采用等温分析法与湍流强制传热理论,综合考虑加热管簇的通流容积、工质的流阻损失和加热管簇传热能力,得到了基于基本输入热与基于最佳长径比的加热管簇换热长度与管数的定量设计公式.在此基础上,以改善光热转换特性为目的构建了一种新型加热管簇空间位置曲线方程,并以有效功率1 k W太阳能斯特林热机加热管簇设计为例建立了该加热管簇的三维实体模型.通过Fluent仿真分析了该加热管簇的流动与换热特性.结果表明:1 k W有效功率管簇式吸热器所需加热管数为28根,单根加热管长度为31 cm;渐开线加热管结构避免了管内工质流动出现二次流,降低了加热管弯管部分工质压力损失;加热管管壁温度分布相对均匀.

摘要：为了研究电锤钻头直径与工作介质加载刚度对电锤冲击系统的影响,采用冲击机械系统波动力学数值计算方法,计算7种直径钻头(直径12～38 mm范围内)分别凿入6种工作介质(单位长度钻刃加载刚度在1.16～2.88 MN/m范围内)时电锤冲击系统受力和凿入效率.研究表明,钻头直径与工作介质加载刚度对冲锤、冲杆的受力状态基本不产生影响,对钻头的受力状态会产生显著影响;随着钻头直径的增大或工作介质加载刚度的减小,电锤冲击系统的凿入效率降低.研究结论可为电锤冲击系统的设计和电锤的选型提供一定的理论依据.

摘要：采用金刚石涂层854钻头进行了钻削碳纤维增强树脂基复合材料T300和T800的试验,使用测力仪与超景深三维显微系统对钻削过程中的钻削力以及孔出、入口缺陷进行了测试与观察。分析了钻削力随时间的变化规律,切削用量对切削力和钻孔质量的影响。实验结果表明:在相同进给速度下,随转速增加,轴向力呈减小的趋势;在同一转速下,轴向力随着进给速度增加呈逐渐增大的趋势,已加工孔的入口质量比出口质量好。在相同参数下,T300比T800的轴向力要小,T300的平均力约为T800的2/3左右。T800的撕裂长度约为T300的1/3左右。