摘要：基于“防冰为主,除冰为辅”的理念,设计一台智能感知线路环境的输电线路主动防冰/除冰机器人。机器人包括机械系统、控制系统、电源系统、环境感知系统四部分。机械系统用于满足机器人线上运动和防冰/除冰需求;控制系统实现上位机遥感控制和下位机自主控制;电源系统采用自取电电源管理系统,保证机器人可长时间在线工作;环境感知系统收集电力线局部环境数据并通过无线传输发送回监控后台进行分析。提出一种可便于无人机吊装上下线的进线方式,研制实验样机并进行各功能试验,验证了设计方案的可行性和可靠性。

摘要：集装箱站场装卸作业时,主要依靠起重机司机手工录入集装箱箱号,自动化程度低。站场的多样化环境容易造成识别模型的复杂度较高,导致计算耗时较长;同时由于集装箱表面纹理复杂、磨损腐蚀严重、箱号字体及排列方式多样等问题使得其字符特征难以提取且识别精度不高,现有的算法往往无法同时满足准确性和实时性两个要求,难以在实际场景中应用。因此,设计了一种前处理方法,能够有效降低图像的计算量,并利用改进的YOLOv3网络提出了一种可应用于实际集装箱站场的实时集装箱箱号识别算法,该算法箱号定位部分准确率达到了99.6%,定位耗时16 ms,同时算法箱号识别的总体正确率达到了98.4%,总识别耗时103 ms,实现了对集装箱箱号高效精确的识别。

摘要：传统的高速列车横向半主动控制研究,主要以提高车体横向运行平稳性为目的;但车体与各部件之间通过二系悬挂与一系悬挂连接传递相互耦合振动作用,因此半主动控制在改善车体横向平稳性的同时,将导致构架横向振动和轮轨横向作用加剧,从而使得列车脱轨系数增大,列车运行安全性能变差;针对这一问题,提出在虚拟惯性阻尼半主动控制和脱轨安全半主动控制的基础上,设计两个控制回路的多目标约束下的混合半主动控制算法,在实现列车横向半主动控制提高平稳性的同时,控制脱轨系数的恶化,从而同时提高列车平稳性和脱轨安全性能;并利用Simpack建立了某型高速列车多刚体动力学模型,联合Matlab/Simulink建立了联合仿真分析系统对车体横向半主动控制进行研究;结果表明:采用多目标约束半主动控制算法后,车体横向振动加速度峰值和均方根值分别降低了36%和34%,平稳性改善了15%,脱轨系数减小了17%;可见采用多目标约束半主动控制算法不仅能够有效抑制车体横向振动,改善列车运行平稳性,而且还能减小列车脱轨系数,提高列车运行安全性。

摘要：产品服务系统的交互性,导致其需求、技术特性之间存在较强的相关性及自相关性;同时多利益相关方参与性,导致其在需求分析及转化、技术特性分析过程中存在一定的冲突,而现有技术特性重要度研究缺乏对需求与技术特性的自相关性及两者之间相关性、评价信息冲突协调的考虑,为此提出基于共识决策-DEMATEL-QFD模型的产品服务系统技术特性排序方法。采用二元语义术语集处理质量功能展开中利益相关方的评价信息,通过共识决策来协调利益相关方评价值之间的冲突,采用决策试验与试验评估法综合考虑产品服务系统内所有元素之间的直接与间接影响关系,最后结合给定的利益相关方需求的重要度,基于QFD模型实现从利益相关方需求到产品服务系统技术特性的转换,确定技术特性的重要度。以智能家居产品的技术特性重要度计算为例验证模型的有效性,结果表明,该模型能够在协调评价冲突的同时,科学量化需求与技术特性的重要度关联,提升决策的可靠性与精准性,为产品服务系统中技术特性排序与优化提供了理论与实践支持。

摘要：目前煤矿铁路运输中的装煤平车线中各操作工位多为人工值守,存在因自动化水平不高而影响生产效率的问题。文章利用自动化控制技术,设计了一套矿用装煤平车线监控系统,通过对基于PLC的硬件系统的搭建和上位机界面设计,完成对整个产线的集中控制,操作简单,安全高效,大大减轻了操作人员的工作强度。

摘要：借鉴桥梁领域内斜拉桥的斜拉索设计思想,通过Ansys有限元分析软件对36t-35m门式起重机进行结构改造,考虑了门式起重机的不同工况下的受载,分析对比了无斜门式起重机与带斜拉索门式起重机(改造目标)的静刚度与强度。研究结果表明:通过斜拉索对门式起重机进行改造,能显著提高门式起重机整体的静刚度与强度。其中小车位于刚性支腿端悬臂处的静刚度增幅最大为25.24%,小车在刚性支腿端悬臂处满载制动时强度提高最大为49.41%;通过斜拉索对门式起重机进行改造具有很好的经济性,满足了起重吨位愈发提高的需求,为门式起重机的改造提供了新的思路。

摘要：针对大型装备制造车间人机双资源调度中工人疲劳和学习效应集成优化难的问题,基于指数型疲劳表征和DeJong学习曲线,构建混合整数规划模型。根据双资源调度问题的编码特征,结合排序规则生成初始调度方案,结合移除和插入操作设计自适应大邻域搜索算法,以求解人机双资源分配、工件排序、动态调度等子问题。同时,围绕紧急插单、机器故障、工人离岗等扰动设计重调度策略,基于原有算法实现动态调度,并进行算法测试。结果表明,与求解器、规则、遗传算法等相比,所提算法找到了完工时间更短的调度方案,且在紧急插单、机器故障、工人离岗等动态调度场景下,也能够给出更好的结果。所研究的装备制造车间调度问题同时考虑了工人疲劳与学习效应,对应算法可为大型装备制造排产系统开发提供参考。

摘要：为了自主越障巡线机器人能够安全可靠地完成各项线上工作任务,将其控制系统整合划分为三个子系统:机载控制系统、远程上位机、实时视频传输系统,通过各子系统之间的通信、配合来提高系统整体的稳定性与可靠性。机载控制系统负责电机驱动、电源管理、传感器数据采集、接收与处理远程上位机指令等任务;远程上位机负责发送控制指令、接收并处理机载系统传回的信息(传感器数据、电机状态、机器人状态等);实时视频传输系统负责将机载相机采集的原始或处理后的视频、图像传回后台,以便于远程巡检、控制、故障排查等的使用。在完成了各子系统的设计与软硬件实现后,针对各子系统的各项功能在架空输电线路上进行了多项验证实验,验证了设计的自主越障巡线机器人控制系统的可靠性与稳定性。

摘要：为了快速准确求解计算加劲箱梁腹板结构中局部矩形板的屈曲承载力,基于微分求积方法获取非均布载荷作用下矩形板的屈曲承载能力,对传统计算方法中的经验设计公式进行了修正。首先,推导了非均布载荷作用下简支矩形板无量纲屈曲控制微分方程的微分求积计算格式,经与文献解对比验证了微分求积数值解的精确性;其次,建立了包含非均布载荷系数与边长比的参数分析案例矩阵,并给出了传统计算方法解与数值解之间的相对误差值,找出相对误差较大的边长比参数区间;同时,通过离散系数分析评价了不同边长比对应屈曲失稳系数之间的离散程度,找出离散系数小时所对应的非均布载荷参数区间;最后,针对离散系数小时所对应的非均布载荷参数区间,选取边长比参数区间对应所有屈曲失稳系数中的最小值,拟合提出了非均布载荷系数与屈曲失稳系数最小值之间的修正计算方法,并将修正计算方法解、传统计算方法解与数值解进行对比分析验证。研究结果表明:提出的微分求积法数值分析模型求解精度高;以拉为主的非均布载荷系数,传统计算方法解与数值解之间相对误差区间为[-26.65%,-88.99%],不同边长比对应屈曲失稳载荷之间的离散系数区间为[0.18, 0.767]×10^(-3),拟合修正计算方法时可忽略边长比变化对屈曲失稳载荷的影响;修正计算方法解与数值解之间吻合度较好。

摘要：为减少山地齿轨轨道交通中传统转辙机拉杆槽结构道岔的转辙机数量、优化结构布局、减少占地面积,文中设计了一款新型道岔转换系统,其采用连杆结构使可动齿轨成对运动。使用ADAMS软件完成系统的动力学和运动学仿真,得到关键零件的运动参数和运动规律;使用Ansys完成工作时的受力仿真分析,得到关键零件的强度和应力。仿真结果表明:使用新型齿轨道岔转换系统后,安装一台转辙机就能同时驱动两组可动齿轨,实现齿轨道岔转向的工作任务。整套系统结构不存在死点,工作时装置运行平稳,强度刚度符合要求。