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河南科技大学学报（自然科学版） 2021年第4期42卷 21-27,M0003,M0004页

作者：刘春阳王张飞隋新詹坤郭楠陈立海河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003 河南科技大学机械装备先进制造河南省协同创新中心河南洛阳471003 河南科技大学河南省机械设计及传动系统重点实验室河南洛阳471003

针对车道保持控制实车测试环节中下位机单独调试可视化不足以及时间效率低等问题,设计了一种基于PyQt的车道保持控制在线调试系统。通过Python中的Serial模块,与以STM32控制器为核心的车道保持下位机进行串口通信,下位机将获取的传感器... 详细信息

针对车道保持控制实车测试环节中下位机单独调试可视化不足以及时间效率低等问题,设计了一种基于PyQt的车道保持控制在线调试系统。通过Python中的Serial模块,与以STM32控制器为核心的车道保持下位机进行串口通信,下位机将获取的传感器数据信息实时传输给上位机,并按照设计的三段式车道保持控制策略进行车辆行驶状态的控制。上位机软件对监测的车辆状态信息及车道保持控制参数进行可视化展示,并根据需要进行控制参数的在线调整,实现车道保持功能的在线调试和参数优化。研究结果表明:系统识别车辆偏离的响应时间为0.1 s,进行扭矩等控制参数更新的时间间隔为20 ms,纠偏后能够在车道线内稳定行驶40 s以上。

关键词： PyQt 车道保持在线调试三段式控制策略 STM32控制器

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角接触球轴承旋转精度数值仿真分析

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组合机床与自动化加工技术 2022年第1期 10-14页

作者：王晓明余永健王东峰薛玉君李济顺河南科技大学机电工程学院洛阳471003 河南省机械设计及传动系统重点实验室洛阳471003 洛阳轴承研究所有限公司洛阳471039 高性能轴承数字化设计国家国际科技合作基地洛阳471039 河南省高性能轴承技术重点实验室洛阳471039

根据角接触球轴承的几何和运动关系,建立了考虑外圈沟道圆度误差的轴承外圈径向跳动、轴向跳动数值仿真模型,分析了外圈沟道圆度误差阶次、圆度误差幅值和钢球个数对外圈旋转精度的影响,并进行了理论验证。结果表明,轴承外圈径向跳动和... 详细信息

根据角接触球轴承的几何和运动关系,建立了考虑外圈沟道圆度误差的轴承外圈径向跳动、轴向跳动数值仿真模型,分析了外圈沟道圆度误差阶次、圆度误差幅值和钢球个数对外圈旋转精度的影响,并进行了理论验证。结果表明,轴承外圈径向跳动和轴向跳动随着圆度误差阶次的变化呈周期性变化;当圆度误差阶次与钢球数满足特定关系时,径向跳动明显增大;当圆度误差阶次为钢球数整数倍时,轴向跳动取得最大值。

关键词：角接触球轴承圆度误差径向跳动轴向跳动

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绳牵引并联机构末端执行器运动轨迹规划

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矿山机械 2022年第8期50卷 50-56页

作者：侯泽群杨芳薛玉君李航彭程河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003 河南省机械设计及传动系统重点实验室河南洛阳471003 矿山重型装备国家重点实验室河南洛阳471039

针对传统插值法离散轨迹规划连续性差、运动参数突变的缺点,研究了一种改进多项式的末端执行器运动轨迹规划方法,通过优化末端执行器速度曲线,结合最小二乘法改善离散规划点之间的过渡过程,以提高运动的平滑性及连续性。基于联合仿真模... 详细信息

针对传统插值法离散轨迹规划连续性差、运动参数突变的缺点,研究了一种改进多项式的末端执行器运动轨迹规划方法,通过优化末端执行器速度曲线,结合最小二乘法改善离散规划点之间的过渡过程,以提高运动的平滑性及连续性。基于联合仿真模型进行了仿真分析,并通过了试验验证,结果表明:采用改进多项式法优化后,直线电动机速度曲线平滑,启停次数减少了 50%,避免了频繁启停带来的冲击;末端执行器运动轨迹连续平滑,运行时间减少了约 20%。

关键词：绳牵引并联机构末端执行器轨迹规划联合仿真

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基于初始变形的薄板堆焊变形预测技术

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中国机械工程 2020年第3期31卷 367-372页

作者：郭楠马喜强殷咸青余永健河南科技大学河南省机械设计及传动系统重点实验室洛阳471049 西安交通大学材料科学与工程学院西安710049

针对薄板初始变形对焊接结构件尺寸精度的影响,提出了基于数字图像相关技术的光学检测方法,对薄板堆焊变形预测精度进行全场动态研究。首先采用结构光扫描的方法,获取焊接结构件初始变形轮廓,然后基于初始变形模型进行焊接变形预测,最... 详细信息

针对薄板初始变形对焊接结构件尺寸精度的影响,提出了基于数字图像相关技术的光学检测方法,对薄板堆焊变形预测精度进行全场动态研究。首先采用结构光扫描的方法,获取焊接结构件初始变形轮廓,然后基于初始变形模型进行焊接变形预测,最后通过理想模型和初始变形模型预测数据对比,研究结构初始变形对堆焊变形精度的影响。研究结果表明:基于数字图像相关技术的测量方法是静态、动态获取焊接变形数据的有效手段;相对于理想结构模型,基于初始变形结构的模型,在单点动态和全场静态变形中具有较高的预测精度;两种模型在焊接完成后均呈马鞍形,但初始变形促进了焊接演变过程;初始变形缺陷影响了纵向残余压应力分布,是引起不同焊接变形的根本原因。

关键词：动态变形薄板堆焊初始变形数字图像相关

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面向矿山设备状态监测的边缘管理系统研发

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软件 2023年第6期44卷 30-34页

作者：刘柯杰王正国李济顺薛玉君河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003 河南省机械设计及传动系统重点实验室(河南科技大学) 河南洛阳471003 洛阳中重自动化工程有限责任公司河南洛阳471003 矿山重型装备国家重点实验室(中信重工机械股份有限公司) 河南洛阳471003

根据矿山信息化建设的需求,针对设备状态监测的数据传输难题,设计了一种应用于设备状态监测的边缘节点与数据管理系统。该系统通过应用Socket套接字和多线程技术,实现与数据采集边缘节点进行数据传输,完成了对边缘节点的管理需求,并根... 详细信息

根据矿山信息化建设的需求,针对设备状态监测的数据传输难题,设计了一种应用于设备状态监测的边缘节点与数据管理系统。该系统通过应用Socket套接字和多线程技术,实现与数据采集边缘节点进行数据传输,完成了对边缘节点的管理需求,并根据矿山设备的运行状态实现了现场与云平台之间的报警数据实时同步和正常状态数据批量同步,实现在边缘层与云层之间进行可靠的数据同步。系统解决了数据传输实时性与通讯效率的矛盾,为矿山的信息化建设提供了技术支持。

关键词：状态监测数据传输管理系统

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沉积压力对磁控溅射La-Ti/WS2复合薄膜结构和摩擦学性能的影响

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表面技术 2020年第7期49卷 168-174,183页

作者：蔡海潮薛玉君王景华叶军贺江涛河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003 河南科技大学河南省机械设计及传动系统重点实验室河南洛阳471003 洛阳轴承研究所有限公司河南洛阳471039

目的研究不同沉积压力对磁控溅射La-Ti/WS_2复合薄膜微观结构及摩擦学性能的影响。方法采用非平衡射频磁控溅射法制备WS_2薄膜和La-Ti/WS_2复合薄膜。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对薄膜微观形貌、成分和晶向结构进行表征。用... 详细信息

目的研究不同沉积压力对磁控溅射La-Ti/WS_2复合薄膜微观结构及摩擦学性能的影响。方法采用非平衡射频磁控溅射法制备WS_2薄膜和La-Ti/WS_2复合薄膜。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对薄膜微观形貌、成分和晶向结构进行表征。用纳米压痕仪、摩擦磨损试验机和白光干涉三维形貌仪测试薄膜的力学性能和摩擦磨损性能。结果掺杂La和Ti可以改善WS_2复合薄膜的微观结构。在给定的沉积压力下,La-Ti/WS_2复合薄膜均呈岛状生长模式,组织均匀,且排列较为紧凑,结构致密性好。随着沉积压力的增大,WS_2(002)衍射峰向高θ值偏移,晶面间距减小,晶格发生收缩。复合薄膜的硬度和弹性模量随着沉积压力的增大,先增大后减小。沉积压力为1.2 Pa时,La-Ti/WS_2复合薄膜的摩擦系数低至0.07左右,磨损率低至2.45×10^(–8) mm^3/(N·m)。结论沉积压力对La-Ti/WS_2复合薄膜的性能有较大影响,合适的沉积压力可以提升La-Ti/WS_2复合薄膜的摩擦磨损性能。

关键词：沉积压力磁控溅射 La-Ti/WS2复合薄膜摩擦系数磨损

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立式转子跌落在保护轴承上的碰撞特性

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机床与液压 2021年第4期49卷 6-11页

作者：孔亚楠薛玉君叶军焦育洁马新忠黄昆铁晓艳河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003 河南省机械设计及传动系统重点实验室河南洛阳471003 洛阳轴承研究所有限公司技术中心河南洛阳471003

保护轴承用于支承主动磁悬浮轴承系统中高速跌落的悬浮转子,其抗冲击性能直接影响磁悬浮轴承系统的安全性和可靠性。为研究立式主动磁悬浮轴承系统中保护轴承的抗冲击性能,以满装混合陶瓷球轴承作保护轴承,对转子-保护轴承系统进行受力... 详细信息

保护轴承用于支承主动磁悬浮轴承系统中高速跌落的悬浮转子,其抗冲击性能直接影响磁悬浮轴承系统的安全性和可靠性。为研究立式主动磁悬浮轴承系统中保护轴承的抗冲击性能,以满装混合陶瓷球轴承作保护轴承,对转子-保护轴承系统进行受力分析,建立转子-保护轴承的动力学模型。利用多体动力学软件对转子跌落到保护轴承过程中保护轴承所受的碰撞力进行仿真,分析转子偏心状态下,跌落转速和动平衡精度等级对碰撞力的影响。结果表明:随着跌落转速和动平衡精度等级的提高,保护轴承所受的轴向碰撞力保持不变,径向碰撞力随之增大。

关键词：主动磁悬浮轴承立式转子跌落保护轴承碰撞力

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基于深度投影的三维点云目标分割和碰撞检测

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光学精密工程 2020年第7期28卷 1600-1608页

作者：王张飞刘春阳隋新杨芳马喜强陈立海河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003 机械装备先进制造河南省协同创新中心河南洛阳471003 河南省机械设计及传动系统重点实验室河南洛阳471003

三维激光雷达被广泛应用在无人驾驶系统中对道路环境的检测和防碰撞检测。为增加激光雷达对扫描点云进行分割的准确性,提出一种基于深度投影的点云目标实时分割方法。首先采用体素化滤波去除噪声点,然后使用渐进式形态学滤波方法去除地... 详细信息

三维激光雷达被广泛应用在无人驾驶系统中对道路环境的检测和防碰撞检测。为增加激光雷达对扫描点云进行分割的准确性,提出一种基于深度投影的点云目标实时分割方法。首先采用体素化滤波去除噪声点,然后使用渐进式形态学滤波方法去除地面点,最后将点云进行深度投影,建立三维点云与深度投影图像的映射关系,利用深度投影图像的自适应角度阈值对点云进行目标分割,并将分割后的点云目标构造混合层次包围盒进行碰撞检测。实验结果表明该方法相对于传统聚类算法在时间效率上有明显提升,并且能有效降低过分割问题,实验数据目标分割准确率达到了78.82%,结合混合层次包围盒算法对分割后的点云目标进行碰撞检测,可有效地识别并判断物体空间位置关系,提升碰撞识别的准确性。

关键词：无人驾驶激光雷达点云目标分割层次包围盒三维碰撞检测

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经颅磁刺激仪线圈位姿调整装置

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生物医学工程研究 2022年第1期41卷 76-81页

作者：李凌波尚振东赵瑞兄刘春阳胡志刚河南科技大学机电工程学院洛阳471003 河南省机械设计及传动系统重点实验室洛阳471003 河南省国测计量研究院有限公司郑州450001

为了解决传统经颅磁刺激仪刺激线圈位姿固定,导致输出磁场刺激部位调节困难的问题,本研究设计并仿真了一种经颅磁刺激仪线圈位姿调整装置,设计了线圈位姿调整装置的机械结构,建立系统坐标系、线圈和人脑有限元模型,分析在刺激电参数相... 详细信息

为了解决传统经颅磁刺激仪刺激线圈位姿固定,导致输出磁场刺激部位调节困难的问题,本研究设计并仿真了一种经颅磁刺激仪线圈位姿调整装置,设计了线圈位姿调整装置的机械结构,建立系统坐标系、线圈和人脑有限元模型,分析在刺激电参数相同、机械结构参数不同条件下,线圈刺激颅脑的磁场分布。随着刺激线圈位姿的调整,磁场刺激颅脑的部位发生改变,覆盖头皮面积也相应改变。本研究提出的经颅磁刺激仪线圈位姿调整装置能够根据需要调节颅脑的刺激部位。

关键词：机电装置自动控制四层同心球颅脑模型伞形结构有限元分析步进电机圆柱齿条

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电传动推土机履带-地面接触力学仿真分析

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机械设计与制造 2021年第3期 253-257页

作者：杜博锋李伦李济顺陈树声河南科技大学河南省机械设计及传动系统重点实验室河南洛阳471003 河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003 洛阳拖拉机研究所有限公司产品测试验证中心河南洛阳471003

采用多体动力学仿真软件RecurDyn的履带车辆子系统Track(LM)建立履带式电传动推土机多体动力学模型,通过Ground模块建立地面模型,并对其在干砂路面和黏土路面工况下直线推土作业进行了动力学仿真,研究分析了推土机在不同作业工况下整机... 详细信息

采用多体动力学仿真软件RecurDyn的履带车辆子系统Track(LM)建立履带式电传动推土机多体动力学模型,通过Ground模块建立地面模型,并对其在干砂路面和黏土路面工况下直线推土作业进行了动力学仿真,研究分析了推土机在不同作业工况下整机的质心、履带接地长度、履带接地比压和滑转率随切土深度的变化规律,以及推土机在推土工况下的负载特性,提出通过对推土机质心的合理布置,能使接地比压均布,从而提高推土机工作稳定性的结论,为电传动推土机的底盘设计和传动系统的优化奠定基础。

关键词： RecurDyn 电传动推土机履带-地面接触力学负载仿真分析

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