检索结果-内蒙古大学图书馆

控制理论与应用 2024年第6期41卷 977-989页

作者：方子丞李新宇高亮华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室湖北武汉430074

针对以最小化最大完工时间为目标的分布式异构作业车间调度问题(DHJSP),本文提出了一种新的混合遗传禁忌搜索算法.首先,综合考虑工厂的工件总负载与最大机器负载,提出了一种新的工厂负载表达方式.其次,针对DHJSP总工序数不定的特性,提... 详细信息

针对以最小化最大完工时间为目标的分布式异构作业车间调度问题(DHJSP),本文提出了一种新的混合遗传禁忌搜索算法.首先,综合考虑工厂的工件总负载与最大机器负载,提出了一种新的工厂负载表达方式.其次,针对DHJSP总工序数不定的特性,提出以最小化最大工厂负载为目标快速确定初始工件分配方案,并验证了方法的高效性.然后,新设计了两种考虑负载均衡的单工件转移邻域结构,根据工序调度的结果对工件分配方案进行局部搜索.最后,因DHJSP缺少标准算例和相关算法,在分布式同构作业车间调度问题(DJSP)上与现有算法进行对比,所提算法在TA算例的480个问题上更新了420个问题的最优解,其余60个问题取得了同等最优解.在随机生成的3个不同规模的异构算例中,所提算法也均取得了较好解,验证了所提方法的优越性.

关键词：作业车间调度分布式异构工厂负载均衡混合算法最大完工时间

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主动减振器结构参数优化设计

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振动工程学报 2013年第1期26卷 61-67页

作者：李小平廖飞红陈学东李巍华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室湖北武汉430074

主动减振系统由3个以上减振器构成,其固有频率直接决定了系统隔振带宽,且减振器水平向隔振广泛采用摆机构。柔性杆直径及杆长是影响摆机构水平向刚度的主要几何参数。根据材料弹性变形理论建立了摆机构的水平向刚度模型及最大拉应力模... 详细信息

主动减振系统由3个以上减振器构成,其固有频率直接决定了系统隔振带宽,且减振器水平向隔振广泛采用摆机构。柔性杆直径及杆长是影响摆机构水平向刚度的主要几何参数。根据材料弹性变形理论建立了摆机构的水平向刚度模型及最大拉应力模型。在给定的负载质量范围内,以主动减振系统水平向固有频率与目标值的均方差最小作为优化目标,将许用拉应力和最大尺寸作为设计约束,应用序列二次规划法求解该非线性优化模型,得出摆机构的最优设计参数及对应的均方差。基于3σ准则,可估计主动减振系统的水平向固有频率分布范围。在许用固有频率范围约束下,得到摆机构参数的允许范围。实验结果表明:减振系统固有频率的测试值与理论分析值的差异小于10%;加入主动控制后,振动传递率的共振峰小于0dB,大于6Hz的振动传递率小于-20dB。

关键词：主动减振摆机构结构参数优化

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过程均值偏移随机的EWMA控制图优化设计

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计算机集成制造系统 2014年第11期20卷 2820-2825页

作者：朱海平尹惠邓宇浩黄丹华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室湖北武汉430074

针对过程均值偏移随机的情况,提出一种统计经济最优的指数加权移动平均控制图优化设计方法。该方法将过程受控、失控未检出、失控被检出并进行恢复这三个阶段定义为一个周期,分析了三个阶段的平均时长及质量成本构成,通过计算产品质量... 详细信息

针对过程均值偏移随机的情况,提出一种统计经济最优的指数加权移动平均控制图优化设计方法。该方法将过程受控、失控未检出、失控被检出并进行恢复这三个阶段定义为一个周期,分析了三个阶段的平均时长及质量成本构成,通过计算产品质量特性超出规格界限的概率量化缺陷产品所造成的质量损失,以单位时间内期望成本最小为目标建立指数加权移动平均控制图优化模型并设计了遗传算法,优化了样本容量、采样间隔、平滑界限和控制界限等参数。通过与休哈特均值控制图、传统指数加权移动平均控制图等进行对比验证了该模型的优越性。

关键词：统计过程控制指数加权移动平均控制图优化模型质量损失过程均值偏移

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柔性电子喷印制造液滴沉积控制研究综述

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华中科技大学学报（自然科学版） 2022年第12期50卷 75-88页

作者：陈建魁李顺博尹周平金一威黄萌萌华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室湖北武汉430074

喷墨打印技术在柔性电子制备中得到了广泛应用,液滴精确沉积控制是实现高效率、高精度、高分辨率图案化控制的关键.基于单液滴沉积理论,分析了液滴飞行速度、黏度、几何尺寸、基板粗糙度与疏水特性等多种参数对铺展的影响;总结了流体体... 详细信息

喷墨打印技术在柔性电子制备中得到了广泛应用,液滴精确沉积控制是实现高效率、高精度、高分辨率图案化控制的关键.基于单液滴沉积理论,分析了液滴飞行速度、黏度、几何尺寸、基板粗糙度与疏水特性等多种参数对铺展的影响;总结了流体体积(volume of fluid,VOF)、格子玻尔兹曼方法(lattice Boltzmann method,LBM)、多体耗散粒子动力学(many-body dissipative particle dynamics,MDPD)等不同尺度液滴沉积问题的数值模拟方法与开展液滴沉积研究的实验方法.介绍了多液滴沉积融合机理以及通过喷墨打印制备点、线、膜结构的方法,针对液滴精确沉积定位问题,还分析了通过控制基板润湿性梯度、气流辅助、静电聚焦等方法,最后展望了喷墨打印的工程化应用及其研究和应用前景.

关键词：柔性电子喷墨印刷液滴沉积沉积控制新型显示

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适应非平整地面的双足机器人柔顺步态优化方法

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华中科技大学学报（自然科学版） 2021年第7期49卷 97-102页

作者：钟浩然李新宇高亮谢思诚华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室湖北武汉430074

为了实现双足机器人在不平整地面上的快速步行,提出一种基于优化的2D柔顺步态规划方法.基于腿部刚度和触地角,采用弹簧倒立摆模型建立机器人步行的参数化模型.考虑质心控制误差,提出一种适应位姿扰动的步态规划方法,允许机器人不必回到... 详细信息

为了实现双足机器人在不平整地面上的快速步行,提出一种基于优化的2D柔顺步态规划方法.基于腿部刚度和触地角,采用弹簧倒立摆模型建立机器人步行的参数化模型.考虑质心控制误差,提出一种适应位姿扰动的步态规划方法,允许机器人不必回到预设姿态就可以直接进入下一步态周期,使机器人更灵活.针对传统规划方法仅考虑质心在步态周期末端速度而导致的速度误差,提出一种速度补偿策略,控制整个步态周期速度,提高了连续步行的速度跟踪精度.将对腿部刚度和触地角的求解转化为优化问题,采用改进鲸鱼群算法进行求解,实现了对复杂环境的自适应.仿真结果表明:相较于传统方法,提出的方法可以实现更快速的步行,使机器人能在更复杂的地面上精确跟踪目标速度,连续平稳行走.

关键词：双足机器人步态规划变刚度弹性倒立摆参数优化不平整地面

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激光加热辅助车削淬硬钢的白层形成临界切削速度预测与实验研究

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中国机械工程 2022年第1期33卷 15-23页

作者：谢兴杰张小俭华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室武汉430074 华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074

淬硬钢已加工表面极易产生白层,对零件的服役性能造成很大影响,采用激光加热辅助车削替代常规车削来加工淬硬钢可解决白层形成的问题。利用VDFLUX用户子程序建立了热力耦合移动激光加热辅助车削过程有限元模型并进行仿真。基于有限元模... 详细信息

淬硬钢已加工表面极易产生白层,对零件的服役性能造成很大影响,采用激光加热辅助车削替代常规车削来加工淬硬钢可解决白层形成的问题。利用VDFLUX用户子程序建立了热力耦合移动激光加热辅助车削过程有限元模型并进行仿真。基于有限元模型仿真结果和白层形成临界切削速度预测模型,分析了不同激光预热参数对白层形成临界切削速度的影响。结果表明,在选用的激光预热参数范围内(激光功率P为200~600 W,激光光斑半径R为0.5~0.9 mm,激光光斑到刀尖点的距离L为5~15 mm),适当减小P和L、增大R均能增大白层形成临界切削速度的上限,在优选的激光预热参数(P=200 W,R=0.9 mm,L=5 mm)下,淬硬钢已加工表面白层形成的临界切削速度较常规切削提高了约26.09%。

关键词：激光辅助车削淬硬钢白层有限元分析

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基于严格耦合波理论的蝴蝶鳞翅分级结构光学特性研究

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光学学报 2011年第7期31卷 291-297页

作者：杨雪峰史铁林左海波江轩廖广兰华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室湖北武汉430074

Morpho蝴蝶的颜色效应是由蝴蝶鳞翅上特殊的分级微纳结构与光发生干涉、衍射和散射等作用引起的,是一种典型的结构色。以严格耦合波理论(RCWA)为基础,借助光学衍射结构综合设计工具,建立了仿蝴蝶鳞翅分级结构的二维模型,系统分析了底层... 详细信息

Morpho蝴蝶的颜色效应是由蝴蝶鳞翅上特殊的分级微纳结构与光发生干涉、衍射和散射等作用引起的,是一种典型的结构色。以严格耦合波理论(RCWA)为基础,借助光学衍射结构综合设计工具,建立了仿蝴蝶鳞翅分级结构的二维模型,系统分析了底层电介质单元横向周期占空比、纵向相邻电介质单元宽度差值、介质层纵向周期占空比以及脊柱与基底之间夹角等结构参数对Morpho蝴蝶鳞片光学特性的影响。揭示了蝴蝶鳞翅结构色的显色机理,为具有环境检测功能的仿生微纳结构和器件的设计、制造和应用提供了理论指导。

关键词：生物光学光学特性严格耦合波理论 Morpho蝴蝶分级结构

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海水液压技术在深海装备中的应用

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机械工程学报 2014年第2期50卷 28-35页

作者：刘银水吴德发李东林赵旭峰李晓晖华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074 华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室武汉430074

海水液压技术由于其与海洋环境相容、具有海深压力自动补偿功能、运行成本低、工作介质易处理、难燃、系统组成简单、清洁等优点,已在国内外的深海装备中得到了成功应用。介绍海水液压技术的优点及国内外研究简况。分析液压元件与系统... 详细信息

海水液压技术由于其与海洋环境相容、具有海深压力自动补偿功能、运行成本低、工作介质易处理、难燃、系统组成简单、清洁等优点,已在国内外的深海装备中得到了成功应用。介绍海水液压技术的优点及国内外研究简况。分析液压元件与系统采用海水直接作为工作介质所面临的关键技术问题,同时分析深海环境对元件的性能产生影响,包括海深压力和温度对介质特性的影响、海水介质的颗粒污染、海深压力对摩擦副的影响等;从新原理、新材料、新结构、新工艺等方面分析相应的解决措施。介绍几个海水液压技术在深海装备中应用的实例:①潜水器浮力微调采用海水液压浮力调节系统,替代油压和气压浮力调节系统,具有结构简单,性能可靠等优点,是目前大深度潜器普遍采用的形式;②海水液压驱动水下作业机械手,是今后水下作业机械手驱动方式发展的新方向;③海水液压水下作业工具,直接以海水作为工作介质,同油压工具相比,具有系统组成简单、压力损失小、效率高、维护方便等优点。

关键词：海水液压传动深海装备浮力调节系统水下作业工具机械手

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多模糊信息条件下的物料配送路径规划问题研究

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机械工程学报 2011年第1期47卷 124-131页

作者：李晋航黄刚贾艳华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074 华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室武汉430074

混流装配线的物料配送是支撑装配线运作的复杂系统。配送准确、及时不仅能够保证生产不断线,还能大大提高生产效率,发挥混流装配的优势。但是配送环节中往往存在工位货物需求量,工位预约到货时间和车辆运输时间不确定等因素,使得传统路... 详细信息

混流装配线的物料配送是支撑装配线运作的复杂系统。配送准确、及时不仅能够保证生产不断线,还能大大提高生产效率,发挥混流装配的优势。但是配送环节中往往存在工位货物需求量,工位预约到货时间和车辆运输时间不确定等因素,使得传统路径规划模型不能真实地反映现场情况,反而因种种异常导致事倍功半。对不确定因素进行考虑,建立模糊信息条件下的机会约束规划模型,并改进传统混合智能算法去求解模型。算法设计上,采用轮盘赌启发式算法来缩小初始解的搜索范围,在交叉算子中提出用广义海明相似度概念来区分染色体的相似程度,在进化过程中采用双选择双变异流程来加快算法的收敛速度。通过实例证明该算法处理不确定因素的可行性和高效性,并对模糊参数中关键因子的置信度选择不同值进行对比分析,给出选择建议。

关键词：物料配送车辆路径规划模糊机会约束规划改进混合智能算法

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机器人铣削加工误差视觉跟踪测量与补偿研究

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机械工程学报 2022年第14期58卷 35-43页

作者：邸红采彭芳瑜唐小卫闫蓉华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074 华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室武汉430074

机器人铣削加工是大型复杂构件的重要加工手段,然而由于机器人本体结构特点及零部件制造、安装等误差,使其在大行程运动过程中轨迹绝对精度较低,严重制约机器人铣削加工的应用工况。现有机器人精度的传感测量控制方法主要集中在基于视... 详细信息

机器人铣削加工是大型复杂构件的重要加工手段,然而由于机器人本体结构特点及零部件制造、安装等误差,使其在大行程运动过程中轨迹绝对精度较低,严重制约机器人铣削加工的应用工况。现有机器人精度的传感测量控制方法主要集中在基于视觉的定位误差预测和激光跟踪仪的轨迹误差测量等,前者难以考虑铣削轨迹误差,后者操作复杂且设备极其昂贵。为此,提出一种利用双目视觉系统跟踪测量的机器人铣削加工刀具端位置误差计算和加工误差补偿方法,实现机器人铣削加工误差的高效准确预测和补偿。其中通过训练粒子群算法(Particle swarm optimization,PSO)优化的BP神经网络建立了位姿相关的机器人加工刀具TCP位置误差预测模型,基于弦截法建立了位置误差迭代模型,制定了轨迹误差的综合补偿策略。试验结果表明机器人铣削加工最大切深误差从1.354 mm降低到0.244 mm,为机器人铣削加工工况扩展提供了理论和技术基础。

关键词：机器人铣削视觉跟踪测量加工误差综合补偿 BP神经网络

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