检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2023年第17期42卷 203-209,283页

作者：位莎杨阳杜明刚何清波彭志科上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 中国北方车辆研究所车辆传动国家重点实验室北京100072 宁夏大学机械工程学院银川750021

针对强背景噪声下的特征提取问题,提出一种基于参数化滤波的旋转设备特征频率提取方法。对目标特征频率进行瞬时频率的初步提取;利用傅里叶基函数对初始瞬时频率进行拟合,得到所需特征频率的瞬时频率;根据提取出的瞬时频率和瞬时幅值重... 详细信息

针对强背景噪声下的特征提取问题,提出一种基于参数化滤波的旋转设备特征频率提取方法。对目标特征频率进行瞬时频率的初步提取;利用傅里叶基函数对初始瞬时频率进行拟合,得到所需特征频率的瞬时频率;根据提取出的瞬时频率和瞬时幅值重构出提取后的频谱图,从而达到对噪声进行抑制并准确提取所需特征频率的目的。使用仿真信号验证了该方法的有效性,对齿轮传动系统中行星齿轮箱振动数据、轴承外圈故障振动数据及轴承外圈早期故障进行试验分析。结果表明,该方法能有效提高信号的信噪比,准确提取特征频率,增强故障特征。

关键词：参数化滤波特征频率提取故障诊断信号分解

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基于状态反馈线性化的阀控非对称缸系统模型预测控制

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液压与气动 2023年第1期47卷 70-76页

作者：戴博见陶建峰孙浩刘成良上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

针对使用PID方法对阀控非对称液压缸位置控制中出现的超调问题,以及传统非线性模型预测控制优化求解计算时间较长的问题,提出了一种基于状态反馈线性化的阀控非对称缸模型预测控制方案。首先建立了阀控系统状态空间模型,运用微分几何理... 详细信息

针对使用PID方法对阀控非对称液压缸位置控制中出现的超调问题,以及传统非线性模型预测控制优化求解计算时间较长的问题,提出了一种基于状态反馈线性化的阀控非对称缸模型预测控制方案。首先建立了阀控系统状态空间模型,运用微分几何理论讨论系统可反馈线性化的充要条件,并将非线性系统映射为新坐标空间内的线性系统模型;设计了反馈线性化模型预测控制器(Feedback Linearization Model Predictive Controller,FLMPC),讨论了线性系统下的约束问题,其中由于系统仿真预测时域远小于系统响应时间,对模型预测控制的损失函数加以修正。结果证明,在相同输入情况下,反馈线性化系统与原系统的位置误差满足控制需要,且在保证被控对象快速稳定控制的条件下,对比该算法与非线性模型预测控制的单步计算时间,证明该算法能够缩短计算时间。

关键词：非对称阀控液压缸位置控制反馈线性化模型预测控制

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采用生理响度感知机制的车内噪声声品质预测

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声学学报 2024年第2期49卷 246-253页

作者：刘后广赵禹饶柱石贺志恒杨建华刘送永中国矿业大学机电工程学院徐州221116 比亚迪汽车工业有限公司汽车工程研究院深圳518118 上海交通大学振动、冲击、噪声研究所上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

现有车内噪声声品质预测的响度计算中没有考虑真实人耳生理解剖结构的传声特性,因此提出了一种基于生理响度感知模型的车内噪声声品质预估方法。首先,采集两款轿车的车内噪声样本,并通过主观评价试验得到车内噪声的主观评价烦恼度。之后... 详细信息

现有车内噪声声品质预测的响度计算中没有考虑真实人耳生理解剖结构的传声特性,因此提出了一种基于生理响度感知模型的车内噪声声品质预估方法。首先,采集两款轿车的车内噪声样本,并通过主观评价试验得到车内噪声的主观评价烦恼度。之后,整合中耳集总参数模型与耳蜗传输线模型,构建生理响度模型。然后,以生理响度模型的响度计算值为主要参数,结合尖锐度、粗糙度与车内噪声的主观评价值,通过TabNet模型构建了车辆声品质预测模型。最终,对比分析了所构建声品质模型与基于现有标准响度模型所构建的声品质模型的预测效果。结果表明,采用生理响度模型的声品质预测平均误差百分比仅有4.73%,优于采用Moore响度(6.13%)与Zwicker响度(6.94%)的声品质预测结果。此外,所构建的TabNet声品质预测模型的平均误差百分比也低于基于BP神经网络模型的平均误差百分比(7.60%)。采用生理响度模型的TabNet声品质预测能够提高车内噪声声品质客观评价的准确率。

关键词：车内噪声声品质生理响度感知 TabNet网络听觉外周

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面向可重构制造的数字孪生映射建模与监控仿真

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浙江大学学报（工学版） 2022年第5期56卷 843-855页

作者：冷柏寒夏唐斌孙贺王皓奚立峰上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学弗劳恩霍夫智能制造项目中心上海201306

针对数字孪生在可重构制造系统(RMS)的应用问题,提出面向RMS的数字孪生与制造仿真一体化平台(DTMSIP)架构. DTMSIP架构充分适配RMS动态重构特性,可以在RMS构型设计中实现仿真分析.对面向RMS的数字孪生映射进行建模,通过引入孪生实体(TE)... 详细信息

针对数字孪生在可重构制造系统(RMS)的应用问题,提出面向RMS的数字孪生与制造仿真一体化平台(DTMSIP)架构. DTMSIP架构充分适配RMS动态重构特性,可以在RMS构型设计中实现仿真分析.对面向RMS的数字孪生映射进行建模,通过引入孪生实体(TE),实现RMS车间的多源异构数据集成,并分别建立机床与构型的数字孪生映射.建立数字孪生方法在RMS重构中的应用流程,通过信息物理融合迭代与构型仿真优化迭代,DTMSIP可以服务于RMS的系统重构.为了验证所提出方法的可行性,使用虚幻引擎四(UE4)为一套实际的模块化RMS构建数字孪生平台,并将当前构型以及4种规划构型作为仿真输入.通过分析重构成本、生产周期与系统平衡率3项指标,实现对构型的量化综合分析,实现了重构设计流程加速.

关键词：数字孪生可重构制造系统映射建模实时仿真系统重构

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农业机器人关键技术研究现状与发展趋势

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农业机械学报 2022年第7期53卷 1-22,55页

作者：刘成良贡亮苑进李彦明上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 山东农业大学机械与电子工程学院泰安271018

农业机器人是机器人领域重要分支,农业机器人代替人工作业成为现代农业发展的重要趋势。本文给出了农业机器人定义和分类,分析了农业机器人国内外发展现状、应用需求和技术挑战,划分了农业机器人3个发展阶段。通过对各类应用场景农业机... 详细信息

农业机器人是机器人领域重要分支,农业机器人代替人工作业成为现代农业发展的重要趋势。本文给出了农业机器人定义和分类,分析了农业机器人国内外发展现状、应用需求和技术挑战,划分了农业机器人3个发展阶段。通过对各类应用场景农业机器人的研究分析,提出了农业机器人的物境信息智能感知、智慧决策与智能控制、灵巧臂手精准作业、自主导航稳定行走、端边云协同机器人系统5大技术要素,阐明了农业机器人关键技术发展趋势,给出了其技术标准体系架构方案。指出了农业机器人共性关键技术是助推智能农机升级、智慧农业产业快速发展的重要抓手,同时指出我国农业机器人正进入快速发展期,也是我国追赶国际技术前沿的战略机遇期,最后为我国农业机器人产业发展提供了方向性建议。

关键词：农业机器人智能感知决策控制自主作业标准体系

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基于EMD多尺度威布尔分布与HMM的轴承性能退化评估方法

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振动与冲击 2022年第3期41卷 209-215页

作者：王冉周雁翔胡雄陈进上海海事大学物流工程学院上海201306 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

轴承作为旋转机械中的重要部件,对其性能退化状态进行准确评估是开展预测性维护的重要前提。针对现有性能退化指标在鲁棒性和敏感性上的不足,提出一种基于多尺度威布尔分布与隐马尔可夫模型(Hidden Markov model,HMM)的滚动轴承性能退... 详细信息

轴承作为旋转机械中的重要部件,对其性能退化状态进行准确评估是开展预测性维护的重要前提。针对现有性能退化指标在鲁棒性和敏感性上的不足,提出一种基于多尺度威布尔分布与隐马尔可夫模型(Hidden Markov model,HMM)的滚动轴承性能退化评估方法。首先,采用经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)对轴承振动信号进行多尺度分解,将轴承振动数据分解到不同尺度的本征模态分量(intrinsic mode function,IMF)中;然后,通过峭度指标选取故障特征信息明显的IMF分量,并对各个IMF分量进行滑动窗口威布尔分布拟合,提取多尺度威布尔形状参数作为性能退化特征;最后,将轴承正常状态下退化特征参数输入隐马尔可夫模型(Hidden Markov model,HMM)进行训练,建立性能退化评估模型,从而实现轴承性能退化评估。试验结果表明,该评估方法可以有效反映轴承的性能退化趋势,与其他相关方法相比,该方法能够及时识别到轴承早期故障,并且具有较强的稳定性。

关键词：轴承性能退化评估威布尔分布形状参数经验模态分解隐马尔可夫模型

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流形正则化支持高阶张量机及其在行星齿轮箱半监督故障诊断中的应用

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振动工程学报 2025年第1期38卷 78-87页

作者：杨诚何清波贾民平李志农彭志科上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 东南大学机械工程学院江苏南京211189 南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室江西南昌330063 宁夏大学机械工程学院宁夏银川750021

本文提出了一种基于流形正则化支持高阶张量机(MRSHTM)的行星齿轮箱半监督故障诊断方法。在MRSHTM中引入CP分解挖掘张量数据中的内在结构信息,并定义张量逆多元二次核函数(Tensor‐IMKF)以构建图拉普拉斯算子,从而更好地描述张量数据之... 详细信息

本文提出了一种基于流形正则化支持高阶张量机(MRSHTM)的行星齿轮箱半监督故障诊断方法。在MRSHTM中引入CP分解挖掘张量数据中的内在结构信息,并定义张量逆多元二次核函数(Tensor‐IMKF)以构建图拉普拉斯算子,从而更好地描述张量数据之间的流形结构。针对多分类问题,将一对多(OVR)策略引入MRSHTM中,提出一对多流形正则化支持高阶张量机(OVR‐MRSHTM)模型。利用层次多尺度排列熵(HMPE)提取多通道振动信号的“通道×层次×尺度”三阶张量故障特征,并输入OVR‐MRSHTM中进行自动识别。实验结果表明,所提算法能够在张量空间中实现稀缺标记样本下的行星齿轮箱智能故障诊断。

关键词：半监督故障诊断行星齿轮箱张量学习流形正则化

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瞬时频率加权的稀疏时频理论及其应用

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振动.测试与诊断 2025年第1期45卷 32-38,198页

作者：包文杰王正伟石生超祁富志马润生范彩兄李富才中国矿业大学机电工程学院徐州221000 国网青海省电力公司电力科学研究院西宁810000 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海201100

为了解决一阶权重算子对于频率快变的信号难以准确提取信号特征的问题,在现有的l1范数正则项稀疏求解模型的基础上,提出了瞬时频率加权的稀疏时频分析理论。首先,建立稀疏时频表示模型和l1正则项加权策略;其次,推导广义瞬时频率估计显... 详细信息

为了解决一阶权重算子对于频率快变的信号难以准确提取信号特征的问题,在现有的l1范数正则项稀疏求解模型的基础上,提出了瞬时频率加权的稀疏时频分析理论。首先,建立稀疏时频表示模型和l1正则项加权策略;其次,推导广义瞬时频率估计显式表达式,并将通过其构建l1范数的权重算子;然后,采用快速迭代收缩阈值算法求解时频稀疏结果;最后,通过多分量的数值仿真信号和转子碰摩故障实验信号验证了该方法的有效性。实验结果表明,该方法能够得到高聚集性和准确性的时频分布,并可以准确识别出由碰摩故障导致的转子瞬时频率周期性波动。

关键词：稀疏方法瞬时频率估计时频分析故障诊断

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面向杆系结构的离散元异步长计算方法

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计算物理 2022年第4期39卷 395-402页

作者：李佟王倩金先龙上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

为了提升离散元法处理连续介质问题的计算效率,提出一种基于重叠颗粒的离散元分区异步长计算方法来处理连续介质问题。该方法采用颗粒分割将连续介质划分为若干子分区,各分区采用velocity-Verlet积分格式求解运动方程。相邻分区通过重... 详细信息

为了提升离散元法处理连续介质问题的计算效率,提出一种基于重叠颗粒的离散元分区异步长计算方法来处理连续介质问题。该方法采用颗粒分割将连续介质划分为若干子分区,各分区采用velocity-Verlet积分格式求解运动方程。相邻分区通过重叠颗粒构成局部耦合区域,边界数据传递过程中不涉及插值和截断过程。数值算例表明,该方法在保证高精度的同时有效地降低了计算时间。在实际应用中可以有针对性地将连续介质划分为不同尺度颗粒的分区,根据问题规模及分区颗粒尺度特性采用不同时间步长,节省存储空间且大幅提升计算效率。

关键词：离散元方法连接键重叠颗粒异步长连续介质

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轴颈倾斜下船用复合衬层艉轴承混合润滑特性分析及结构优化

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振动与冲击 2022年第19期41卷 22-29页

作者：吕芳蕊饶柱石王珏河海大学机电工程学院江苏常州213022 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

船用艉轴承支撑着悬伸于船外的螺旋桨轴,由于螺旋桨的重力作用,其轴颈中心线不再平行于轴承孔中心线,而是在竖直平面内发生倾斜。轴颈倾斜使轴承膜厚及压力沿轴向不再均匀分布,显著降低轴承承载能力,使之处于混合润滑状态,且易导致碰磨... 详细信息

船用艉轴承支撑着悬伸于船外的螺旋桨轴,由于螺旋桨的重力作用,其轴颈中心线不再平行于轴承孔中心线,而是在竖直平面内发生倾斜。轴颈倾斜使轴承膜厚及压力沿轴向不再均匀分布,显著降低轴承承载能力,使之处于混合润滑状态,且易导致碰磨、严重磨损甚至轴瓦烧焦等问题,严重危害轴系服役安全。为提高轴颈倾斜下水润滑艉轴承的性能,改善压力分布,提出了一种采用复合衬层的轴承设计方法,以高分子材料作为承载表面,在高分子承载层与金属外壳之间加入橡胶层,橡胶层为等厚或非等厚结构。在此基础上建立了复合衬层水润滑轴承的混合润滑模型,分析了单一衬层结构、等厚复合衬层结构及非等厚复合衬层结构下的轴承性能。结果表明,对于处于混合润滑状态的水润滑轴承,复合衬层改善了压力分布、降低了摩擦因数和混合润滑状态过渡到流体动力润滑状态时的转速,而非等厚复合衬层对润滑性能具有更显著的改善作用。总结得到非等厚复合衬层轴承最优橡胶层厚的拟合公式,并给出了公式的适用范围,公式形式简洁,便于应用于轴承设计计算。相关工作为船用轴承优化设计和承载能力提升提供了新思路。

关键词：船用艉轴承轴颈倾斜混合润滑结构优化

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