检索结果-内蒙古大学图书馆

兵器装备工程学报 2025年第2期46卷 41-48页

作者：白志涛魏志芳张克斌梁敬国中北大学机电工程学院太原030051

为了研究高低温环境对枪械击发点火的主要输出参数的影响,利用枪械击发点火模拟试验装置,开展高低温环境下的枪械击发点火试验,获得高低温环境下截断弹壳的压力时间曲线,并对高低温条件下击发点火性能进行数值模拟,计算出击发药温度、... 详细信息

为了研究高低温环境对枪械击发点火的主要输出参数的影响,利用枪械击发点火模拟试验装置,开展高低温环境下的枪械击发点火试验,获得高低温环境下截断弹壳的压力时间曲线,并对高低温条件下击发点火性能进行数值模拟,计算出击发药温度、应力以及底火输出压力的各项特征参数,将仿真结果与试验进行比对,底火的压力特征参数最大相对误差均小于15%,验证了仿真模型的正确性,可以较好地模拟枪械击发点火的响应过程。该研究可为改进底火设计、提升高低温环境下枪械的可靠性提供一定的理论依据,有利于提升枪械在极端环境下的性能及作战效能。

关键词：环境温度枪械高低温环境击发点火输出压力

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激励磁场作用下的目标磁异常分析

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兵器装备工程学报 2025年第3期46卷 155-161页

作者：杨天晗李世中方玲玲杜东艳中北大学机电工程学院太原030051

为解决普通磁传感器探测距离短的问题,可以利用激励磁场增强目标磁异常量从而扩大磁传感器探测范围。通过为磁传感器布置磁钢所产生的激励磁场,对目标进行磁化从而产生明显的磁异常量,再利用磁传感器对异常信号进行感应。为此,构建了四... 详细信息

为解决普通磁传感器探测距离短的问题,可以利用激励磁场增强目标磁异常量从而扩大磁传感器探测范围。通过为磁传感器布置磁钢所产生的激励磁场,对目标进行磁化从而产生明显的磁异常量,再利用磁传感器对异常信号进行感应。为此,构建了四组不同排列的磁钢结构,以典型铁棒为目标对磁传感器的响应特征进行了对比仿真,并以此为基础设计了磁探测装置,对实际探测效果进行了实验验证。结果表明,对比于无磁钢条件下的磁探测,激励磁场能够有效扩展目标的磁异常量和探测范围。当两块磁钢以磁传感器测量点为中心垂直布置时,激励磁场对铁棒磁化的效果最为显著,获得磁异常量最大,便于信号的采集。此研究为提升磁传感器对目标的探测特性提供了新的技术途径。

关键词：磁探测激励磁场磁异常磁传感器永磁体

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面向轨迹动态感知与自主决策的工业机器人数字孪生建模方法研究

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机械工程学报 2025年第7期61卷 269-283页

作者：李睿智陈悦敏闫纪红哈尔滨工业大学机电工程学院

工业机器人是智能制造的重要装备，提高机器人感知和决策能力是工业机器人发展的必然趋势。由于工业机器人关节刚度较低导致动态性能不佳，在工作过程中实际轨迹与期望轨迹存在偏差，通常需要操作人员使用示教器根据实际运行轨迹进行长... 详细信息

工业机器人是智能制造的重要装备，提高机器人感知和决策能力是工业机器人发展的必然趋势。由于工业机器人关节刚度较低导致动态性能不佳，在工作过程中实际轨迹与期望轨迹存在偏差，通常需要操作人员使用示教器根据实际运行轨迹进行长时间的调试。为了提高工业机器人工作轨迹精度和智能决策能力，提出了一种面向轨迹动态感知与自主决策的工业机器人数字孪生模型构建方法，设计了具备轨迹虚实交互能力的工业机器人数字孪生框架，运用机器人运行过程中的多源异构数据保障了孪生模型对物理实体轨迹的动态感知和实时映射。提出了基于轨迹容错范围阈值评价工业机器人工作轨迹准确性的方法，结合机器人孪生模型和轨迹误差模型建立了基于多项式函数的末端轨迹短时演化预测策略，实现了在实体机器人轨迹即将偏离期望轨迹时，通过数字孪生模型超前判断机器人轨迹偏离情况并自主决策，根据决策结果智能规划新的轨迹和控制机器人实体执行。最后在UR5机器人上验证了该方法的有效性，实现了基于演化预测的末端轨迹自主决策控制，提高了工业机器人轨迹控制智能化水平和鲁棒性。

关键词：数字孪生工业机器人动态感知虚实交互自主决策

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多分区多通道弹载数据记录仪设计

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兵器装备工程学报 2025年第2期46卷 220-227页

作者：张浩洋耿生群赵河明王登辉中北大学机电工程学院太原030051

为适应制导弹药在地面试验及飞行试验等多种试验环境下多次实验,分区存储,多通道数据记录需求;提出多分区多通道记录仪设计。该记录仪以NAND FLASH作为存储器,通过设计存储器记录状态检测算法,使数据录入记录仪时可依照当前记录状态及... 详细信息

为适应制导弹药在地面试验及飞行试验等多种试验环境下多次实验,分区存储,多通道数据记录需求;提出多分区多通道记录仪设计。该记录仪以NAND FLASH作为存储器,通过设计存储器记录状态检测算法,使数据录入记录仪时可依照当前记录状态及较于上次擦除后的记录次数,实现在对应存储区域下的分区数据存储;以基于ARM架构Cortex-M7内核的微控制器作为主控,通过利用双口缓存实现数据由缓存转写入的功能,并配合合理的中断操作实现多通道模量、数字量采集。在提升了弹载数据记录仪存储器的存储空间利用率的同时,提升了记录仪在多种弹载试验环境下的试验测试效率。地面试验及飞行试验验证与分析结果表明,该记录仪可按需实现对8通道模拟量、5通道数字量信号的分区可靠记录,可为其他弹载记录环境的记录仪设计提供思路。

关键词：记录仪数据采集与存储多分区多通道引信

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传感器浮动状态下的TDOA/FDOA无源水声定位方法

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兵器装备工程学报 2025年第2期46卷 188-195,243页

作者：王杰张亚李世中李浪刘洋中北大学机电工程学院太原030051

针对在无源水声定位的研究中存在的传感器在水下的位置浮动导致的定位不精确的问题,基于两步加权最小二乘法,提出了一种联合到达时间差和到达频率差的无源水声目标定位改进方法。该方法首先通过泰勒级数展开的最小加权二乘法对目标的位... 详细信息

针对在无源水声定位的研究中存在的传感器在水下的位置浮动导致的定位不精确的问题,基于两步加权最小二乘法,提出了一种联合到达时间差和到达频率差的无源水声目标定位改进方法。该方法首先通过泰勒级数展开的最小加权二乘法对目标的位置和速度进行初步估计,然后在第一步的基础上构建了新的定位误差方程,调整估计值,获得最优的运动目标参数估计。通过理论分析证明了传感器浮动状态下,该方法在小噪声时可以达到对应的克拉美罗下界,仿真结果表明,该方法具备更好的鲁棒性,优于已有方法,能够更好地实现对水下运动目标的位置和速度估计。

关键词：无源水声定位 TDOA/FDOA 泰勒级数展开传感器浮动 CRLB

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基于改进灰狼优化算法的滤波天线优化设计

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激光与光电子学进展 2025年第1期62卷 312-320页

作者：宋小涛安斯光邹国平焦建格彭永康中国计量大学机电工程学院浙江杭州310018

在滤波天线优化设计等实际工程问题中,通常会涉及大规模变量的优化问题,变量之间存在复杂的关联,导致算法收敛性差、求解精度不高、种群多样性差。为解决此问题,提出一种改进的多目标灰狼优化算法。为了实现大规模变量的有效降维和解耦... 详细信息

在滤波天线优化设计等实际工程问题中,通常会涉及大规模变量的优化问题,变量之间存在复杂的关联,导致算法收敛性差、求解精度不高、种群多样性差。为解决此问题,提出一种改进的多目标灰狼优化算法。为了实现大规模变量的有效降维和解耦,提出了多目标差分分组方法,将其应用在原始的多目标灰狼优化算法中,将搜索空间划分为多个子空间,并分别在每一个子空间中寻找最优解。此外,为了提高初始种群在搜索空间内分布的均匀性,采用Tent混沌映射和K-means聚类算法进行种群初始化。为了提高算法的勘探能力,采用黄金正弦策略更新灰狼位置,并提出自适应非线性控制参数。在ZDT测试集上验证算法的性能,所提算法在反世代距离(IGD)和超体积(HV)两个指标上均优于对比算法。将所提算法应用在滤波天线的优化设计中,实验结果表明,其可以快速地找到滤波天线的优化解:对比原始NSGWO算法,优化获得的滤波天线S11参数平均值降低36.4%,增益平均值提高41.4%;对比NSWOA*算法,S11参数平均值降低24.0%,增益平均值提高33.5%。

关键词：多目标差分分组 Tent混沌映射黄金正弦策略多目标灰狼优化算法滤波天线

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基于LS-SVM步长智能判识的行人室内定位方法研究

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传感技术学报 2025年第1期38卷 135-142页

作者：杨海刘杰西南石油大学机电工程学院四川成都610500

针对行人航迹推算中步长误差累计问题,提出了一种基于最小二乘支持向量机步长智能判识行人室内定位方法,首先,将三轴加速度传感器固定在实验对象脚背上,采集行走时的加速度信号,再对加速度信号进行特征提取、特征选择,将选取的加速度信... 详细信息

针对行人航迹推算中步长误差累计问题,提出了一种基于最小二乘支持向量机步长智能判识行人室内定位方法,首先,将三轴加速度传感器固定在实验对象脚背上,采集行走时的加速度信号,再对加速度信号进行特征提取、特征选择,将选取的加速度信号特征集分为训练集和测试集,训练集用于训练最小二乘支持向量机步长智能判识模型,测试集用于测试模型精度,识别行人步长,结合方位角和步点解算出行人的轨迹。最后实验结果表明:步长识别准确率为96.72%,行人正常走720 m平均定位误差为0.36 m,最大定位误差为0.82 m,室内定位精度能达到95.70%。所提方法避免了步长的繁琐解算和误差累计,定位快速且精度可靠。

关键词：室内定位三轴加速度最小二乘支持向量机特征提取

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外能源转管武器用电机设计

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兵器装备工程学报 2025年第2期46卷 33-40页

作者：于云峰张鹏军郭威乔子卓中北大学机电工程学院太原030051

外能源转管武器通过电机驱动实现自动循环,高冲击载荷下电机的动态性能直接决定武器装备的技战术指标。通过分析外能源转管武器工作特性,结合其短时-间歇制的工作特点,采用高电负荷开展专用型电机设计。在不同电负荷下建立永磁同步电机... 详细信息

外能源转管武器通过电机驱动实现自动循环,高冲击载荷下电机的动态性能直接决定武器装备的技战术指标。通过分析外能源转管武器工作特性,结合其短时-间歇制的工作特点,采用高电负荷开展专用型电机设计。在不同电负荷下建立永磁同步电机电磁仿真模型,对比分析电机的功率密度及温升情况,并以降低电机转矩波动为优化目标,对高电负荷下电机结构进行优化设计。结果表明:在满足武器作战指标参数和温升条件下,高电负荷电机相较于常规电负荷电机,质量降低了28.85%,功率密度提升了28.78%;结构优化前后高电负荷电机的转矩波动降低了2.21%。研究表明鉴于转管武器短时-间歇制的工作特点,在满足性能指标前提下,提高电负荷有利于实现武器系统的小型化设计。

关键词：外能源转管武器电机高电负荷短时-间歇制功率密度转矩波动

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柔性薄壁轴承寿命试验机的研制及特性分析

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振动.测试与诊断 2025年第1期45卷 116-123,204页

作者：李振苗壮徐孝国高健李伟光烟台大学机电与汽车工程学院烟台264005 广东工业大学机电工程学院广州510006 华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640

针对柔性薄壁轴承在谐波减速器中的损伤问题,提出了一种基于振动检测的故障诊断及寿命试验方法,以研究柔性薄壁轴承的失效机理。首先,分析了柔性薄壁轴承在谐波减速器中的受载方式及其运动学特性,揭示了其在承载过程中内圈、外圈及滚动... 详细信息

针对柔性薄壁轴承在谐波减速器中的损伤问题,提出了一种基于振动检测的故障诊断及寿命试验方法,以研究柔性薄壁轴承的失效机理。首先,分析了柔性薄壁轴承在谐波减速器中的受载方式及其运动学特性,揭示了其在承载过程中内圈、外圈及滚动体的受力特点和损伤易发部位;其次,设计了用于检测柔性薄壁轴承故障的试验机,通过振动信号监测轴承的健康状态;然后,推导了柔性薄壁轴承中具有椭圆特性的内圈、外圈及滚动体的故障特征频率求解模型,确定了柔性薄壁轴承的故障特征频率表现为一区间范围内的变动值;最后,通过柔性薄壁轴承寿命试验确定了其疲劳特性,获得合适的概率修正系数。试验结果表明,柔性薄壁轴承的概率修正系数Ka在0.15~0.2范围内较为合适,并且与普通轴承具有固定的故障特征频率不同,柔性薄壁轴承的故障特征频率在一定范围内波动,有效支持了故障特征的早期检测和准确诊断。

关键词：柔性薄壁轴承寿命试验机故障特征频率时变特性

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定比值系统传感器单一故障诊断与容错控制

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传感技术学报 2025年第2期38卷 256-262页

作者：那文波王伽豪高雁凤刘志威昝琪王铮中国计量大学机电工程学院浙江杭州310018

针对定比值系统传感器故障信息难以提取和故障重构实时性问题,提出了基于时空特征的传感器故障诊断与容错控制方法。该方法首先通过滑动窗口思想预处理离线数据,使其在固定窗口内呈现阶段性特征;其次通过融合自注意力机制和长短期记忆网... 详细信息

针对定比值系统传感器故障信息难以提取和故障重构实时性问题,提出了基于时空特征的传感器故障诊断与容错控制方法。该方法首先通过滑动窗口思想预处理离线数据,使其在固定窗口内呈现阶段性特征;其次通过融合自注意力机制和长短期记忆网络(LSTM)分别构建故障定性与定位网络、故障估计网络,以此获取传感器的故障类型、强度、位置和时间信息;最后基于故障补偿思想搭建容错控制模型,实现定比值系统传感器故障信号在线重构。实验结果表明,所提方法的诊断准确率达到97.53%,相较于传统的CNN-LSTM方法准确率提高了6.65%,验证了所提方法的有效性和准确性。

关键词：故障诊断与容错控制时空特征自注意力机制长短期记忆网络

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