摘要：为了清除附着在海洋钢桩上的污损生物,本文设计了一款海洋钢桩清刷机器人,携带刮削清理工具,以藤壶为典型清理对象,研究了切削力对附着在海洋钢桩表面污损生物的清理作用。基于正交切削理论和Peel Zone方法,提出了将刮削法及其切削力模型用于清理被污损生物附着的海洋钢桩表面。用有限元方法验证分析模型误差,表明切削力的相对误差小于15%。该模型可用于清刷机器人设计中的切削力估算。分析表明:刀具前角对切削力影响较大,减小刀具前角到45°,较前角为60°时,曲线拟合相对误差增大,清理效果相对不理想,在今后设计海洋钢桩清刷机器人设计中,不建议减小设计清理刀具的前角。

摘要：为了让航天员在没有太空真实环境的地面上模拟太空环境进行虚拟作业训练,设计了一种与虚拟现实(VR)技术相结合的柔索牵引式力觉交互机器人.首先,根据微重力环境中物体的运动特性设计机器人的构型,建立移动平台、驱动单元、人推物体运动过程的动力学模型并进行运动学分析.然后,针对系统冗余驱动及力控制任务,提出一种复合控制策略,即以柔索长度变化为速度控制内环,力的外环控制为力/速混合控制.最后,分别进行单柔索加载和人机系统力觉交互仿真分析,分析结果表明该控制策略可以使柔索驱动单元降低10%的恒力跟随误差并能稳定地跟随余弦力的变化,验证了该控制策略对多余力抑制的有效性.

摘要：温室控制研究已开展多年,一方面是关于温度和湿度的耦合问题运用多种算法进行解耦,另一方面是针对温室内营养成分进行水肥耦合研究。针对温室系统控制问题,目前还没有对上述2种耦合进行综合研究,因此提出温湿度耦合和水肥耦合的温室系统生态耦合观点,通过传感器采集温度、湿度以及土壤氨氮等养分信号,并基于能耗模型以PLC(可编程逻辑控制器)为核心设计集中式PID(比例、积分和微分)解耦控制器,实现温室系统在喷淋农作物时考虑到土壤水肥营养成分的流失,以此提高温室系统的产量和品质,同时降低温室系统的生态损耗和污染。

摘要：介绍用于煤矿防灭火的黄泥注浆灌浆系统。针对半人工控制方式灌浆的工作量较大、效率低、水土配比变化范围大、制浆灌浆过程不连续问题,设计以可编程控制器和触摸屏为核心的黄泥防灭火注浆灌浆全自动智能化系统。介绍系统的结构组成、控制关系、工作原理、典型程序。实践应用表明该系统可降低工人的工作强度,提高工作效率和灌浆的质量。

摘要：随着大规模定制模式的发展与应用,对产品族的研究从设计逐步延伸到制造,针对工艺族的建模提出了基于UML和XML的对工艺族信息模型表达的方法.首先通过对工艺平台及工艺族的介绍,明确了工艺族的元素实体及实体间的相互关系;而后基于面向对象的思想,采用UML静态关系图对工艺族进行了描述;为了使工艺族模型在工程中得到应用并保证不同系统间工艺族信息的可传递性和共享性,通过UML模型向XML Schema的转换规则,用XML对工艺族模型进行表达.最后以卫星结构板面板机加工艺为例,通过对其机加工艺的分析,建立了面板机加工艺族的UML模型,并采用XML描述了面板机加工艺族的实例.

摘要：针对一类状态时滞的分布参数系统,考虑了传感器/执行器间的防碰撞问题和最大通讯距离的最小通讯能耗问题,以及系统的稳定性问题.利用抽象发展方程理论和Lyapunov稳定性方法,设计了一种基于时滞分布参数系统的智能体移动控制策略,包括输出反馈控制器和移动控制力.通过理论推导和仿真实验验证,文中设计的控制策略能够使得时滞分布参数系统是渐近稳定的,同时智能体在移动过程中是防碰撞的,也验证了智能体在最大通讯距离的最小能耗.

摘要：为探讨密度分层流中附体对潜艇周围流场及阻力特性的影响,基于雷诺平均方程建立一种用于模拟密度分层流中水下潜体航行特征的计算流体力学模型。采用SUBOFF潜艇模型进行收敛性研究,并与实验结果进行对比验证数值模型的精确性;采用该模型模拟得到加装不同附体工况下的潜艇以不同航速航行时的水动力特性,并结合压力变化分析相关结果产生的原因。结果表明:附体对分层流中潜艇水动力特性的影响与航速高低有关;在弗劳德数为0.5附近,潜艇兴波阻力系数达到最高;附体带来的潜艇表面曲率突变会引起较大的压力变化;所建模型展示了潜艇的航行尾迹特征,并对密度分层流中水下潜体运动问题模拟方法的选取及潜艇附体的优化设计具有一定参考价值。

摘要：在分析电子束流高能特点基础上研究束流信号检测和测量方法,提出小角度电子束磁控偏转扫描采集方案,在高温难熔钨板上设计直径25μm的小孔传感器,建立信号检测装置和控制流程,共享60 MHz时钟保证扫描与采集同步,将透过小孔的电子强度转换成电压信号,经高频A/D采样和量化后高速传输到内存,对电子束单层截面信号可视化重构后依能量等级进行划分和能量密度分布计算,通过不同高度的多层数据重构活性区体模型,分割空间能量等值面形成序列能量曲面,标定能量峰值90%的空间区域为活性区焦斑.文中的软硬件系统能够有效应用于电子束品质评价.

摘要：将所开发的HIT-3D气热耦合求解器应用于某低压涡轮的数值仿真中,对该涡轮设计简单的内冷结构,比较了不同湍流、转捩模型对叶片温度场预测的影响,初步验证了所开发的耦合求解器的应用能力.由于目前涡轮的冷却结构复杂,数值计算量比较大,为此发展了一种气热耦合与工程设计相结合的方法,以该涡轮为算例初步验证了该方法,并初步模拟了粗糙内壁面对叶片热负荷的影响.计算表明:在层流、转捩流动区域,采用全湍流模型预测的温度要比采用转捩模型的高,同时所发展的气热耦合与工程方法是可行的,可以极大地减少设计中的计算量.

摘要：为了进行竖轴变偏角潮流发电水轮机的水动力性能的模型试验研究,需要设计该水轮机的试验模型,关键是进行水轮机叶片控制机构的设计.在比较现有的变偏角叶片控制机构的设计思路和工作特点基础上,设计了三种适用于竖轴变偏角潮流水轮机的叶片控制机构,并分别给出了工作原理和装配图,介绍了叶片控制机构的实现方法.最后对三种控制机构的性能、造价等因素进行比较,为进一步的模型试验奠定了基础.