检索结果-内蒙古大学图书馆

北京航空航天大学学报 2024年第8期50卷 2439-2448页

作者：王海波何欢邹怀静聂勇西南交通大学机械工程学院成都610031 轨道交通运维技术与装备四川省重点实验室成都610031 浙江大学流体传动及控制国家重点实验室杭州310027

为提高钢轨打磨车打磨钢轨的平顺性及稳定性,提出以电动静液作动器(EHA)代替传统液压作动系统作为钢轨打磨车的专用执行器,考虑柱塞泵的总效率波动和液压缸动静摩擦差异大2个非线性因素,建立非线性数学模型;建立EHA的MATLAB、AMESim联... 详细信息

为提高钢轨打磨车打磨钢轨的平顺性及稳定性,提出以电动静液作动器(EHA)代替传统液压作动系统作为钢轨打磨车的专用执行器,考虑柱塞泵的总效率波动和液压缸动静摩擦差异大2个非线性因素,建立非线性数学模型;建立EHA的MATLAB、AMESim联合仿真模型,对PID控制、滑模变结构控制、反演控制进行控制策略对比研究,仿真分析验证反演控制在响应快速性及稳定性方面具有良好的表现。搭建四象限平台对EHA进行反演控制负载试验,结果表明:其位移控制精度达0.21 mm,具有较好的控制性能。

关键词：钢轨打磨车电动静液作动器非线性因素联合仿真反演控制

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基于模型控制的液压机械臂高精度轨迹跟踪

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机械工程学报 2023年第14期59卷 298-309页

作者：丁孺琦王振程敏徐兵刘子辰华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室南昌330013 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

液压机械臂具有高度非线动力学特性,末端轨迹跟踪误差大。为此,提出一种辨识动力学参数的基于模型的控制算法(Model-based control,MBC)。该控制算法由外环的液压缸位置反馈控制器、内环的力控制器以及前馈流量补偿控制器三部分输出叠... 详细信息

液压机械臂具有高度非线动力学特性,末端轨迹跟踪误差大。为此,提出一种辨识动力学参数的基于模型的控制算法(Model-based control,MBC)。该控制算法由外环的液压缸位置反馈控制器、内环的力控制器以及前馈流量补偿控制器三部分输出叠加组成。力控制器充分考虑液压机械臂动力学模型,动态补偿惯性力、重力和摩擦力等干扰力对控制精度的影响;位置控制器用以消除液压执行器造成的力偏差;前馈流量补偿器根据液压执行器动力学模型计算流量补偿量,提高系统响应与精度。针对动力学模型中存在的参数不准确问题,采用了最小二乘参数辨识的方法,在激励轨迹下获取液压机械臂动力学参数精确值。试验结果表明,所提出的辨识动力学参数的MBC控制算法相比3D模型参数的MBC控制在自由空间运动位置跟踪精度提升了39.24%,相比与传统PID控制提升了93%,显著提高了轨迹跟踪精度。

关键词：液压机械臂基于模型的控制动力学模型参数辨识前馈流量补偿

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基于模型参考自适应的AGV运动控制系统设计

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浙江大学学报（工学版） 2022年第9期56卷 1867-1875页

作者：龚辉方强李国强郑晓峰祝勇仁浙江机电职业技术学院智能制造学院浙江杭州310053 浙江大学流体传动及控制国家重点实验室浙江杭州310027

为了消除自动导航车(AGV)麦克纳姆驱动轮间负载不均衡引起的控制系统不确定性问题,提出基于模型参考自适应控制(MRAC)的伺服控制方法.建立驱动轮伺服电机的数学模型,根据李雅普诺夫稳定理论求解MRAC控制律和自适应律,并确定自适应律算... 详细信息

为了消除自动导航车(AGV)麦克纳姆驱动轮间负载不均衡引起的控制系统不确定性问题,提出基于模型参考自适应控制(MRAC)的伺服控制方法.建立驱动轮伺服电机的数学模型,根据李雅普诺夫稳定理论求解MRAC控制律和自适应律,并确定自适应律算法的正定矩阵.根据AGV实际运行过程中伺服电机的频率特性,引入低通滤波器.综合AGV定位精度和MRAC系统稳定性,确定二阶巴特沃兹低通滤波器的截止频率.在保证控制系统稳态精度的同时,有效抑制高频振荡.实验结果表明:基于MRAC的AGV在复杂工况下的控制性能保持了较高的稳定性,每个电机的速度波动不超过3%,定位精度误差小于3.6 mm.

关键词：自动导航车(AGV) 麦克纳姆轮模型参考自适应控制(MRAC) 低通滤波器

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工业大数据驱动的核电装备智能设计-制造-服务技术与应用

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中国科学：技术科学 2023年第7期53卷 1043-1061页

作者：冯毅雄赵泽田胡炳涛易树平陈晓慧洪兆溪司恒远王理杨秦秦谭建荣浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400030 深圳中广核工程设计有限公司深圳518172 中广核工程有限公司深圳518038

针对核电大数据集成管理缺乏适应性和应用价值有限的问题,提出了一种基于工业大数据分析架构的核电装备智能设计制造服务体系.首先,基于核电大数据的领域特性设计了核电装备全生命周期数据空间,通过业务系统数据与主数据两个层次,实现... 详细信息

针对核电大数据集成管理缺乏适应性和应用价值有限的问题,提出了一种基于工业大数据分析架构的核电装备智能设计制造服务体系.首先,基于核电大数据的领域特性设计了核电装备全生命周期数据空间,通过业务系统数据与主数据两个层次,实现海量多源异构数据分布式存储,并提出模型驱动的核电大数据应用模式.在此基础上,基于数据空间提出了核电装备智能设计制造服务体系框架和关键技术,包括基于模型数据知识联合学习的智能协同设计、多阶段数据融合驱动的质量管控与精准追溯、高维动态边缘数据驱动的运行服务智能诊断预测等技术,为生产决策和运作管理提供依据,促进核电装备安全性、可靠性和经济性指标持续优化.最后通过核电装备典型业务场景来验证所提框架和技术的有效性,并取得了良好的应用效果,为未来核电大数据协同管理和智能应用提供参考.

关键词：工业大数据数据空间数据驱动设计-制造-服务核电装备

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单向高频正弦流量信号标定系统的建模与试验

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浙江大学学报（工学版） 2023年第12期57卷 2375-2380,2390页

作者：丁川朱海鑫朱宽宽夏宁刘丽阮健浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310014 浙大城市学院机械电子工程研究所浙江杭州310015 浙江大学流体传动及控制国家重点实验室浙江杭州310030

为了标定单向动态流量信号,提出单向高频流量信号标定系统.该系统用动态缸活塞运动速度记录流量的动态变化,用流量计记录流量的稳态值.建立系统的数学模型和AMESim仿真模型,评估所提系统的动态标定性能.仿真结果显示,在输入正弦流量信... 详细信息

为了标定单向动态流量信号,提出单向高频流量信号标定系统.该系统用动态缸活塞运动速度记录流量的动态变化,用流量计记录流量的稳态值.建立系统的数学模型和AMESim仿真模型,评估所提系统的动态标定性能.仿真结果显示,在输入正弦流量信号和阶跃流量信号后,标定系统经调整后会达到稳定状态,即动态缸活塞处于设定的行程中位。在输入50 Hz的正弦流量信号后系统仍未出现幅值衰减,具有良好的标定能力.搭建试验台,输入单向高频正弦流量信号进行标定系统试验,使用标定流量理论公式计算系统的输出值.试验结果证明,当输入变频率为5~30 Hz的正弦流量信号时,标定系统的输出值没有幅值衰减和相位滞后.系统的表现与仿真结论一致,具有标定单向高频流量信号的可行性.

关键词：单向高频流量标定系统 AMESim仿真流量标定试验闭环控制

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主从异构型液压机械臂遥操作的相似性映射方法

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液压与气动 2023年第12期47卷 41-48页

作者：钱涤非程敏张付张军辉徐兵浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

现有的重载液压机械臂自由度多,执行的任务繁复多样,利用外骨骼来对其进行遥操作能够提高机械臂控制的精准性和直观性,有着不可替代的优势。根据人上肢穿戴性需要进行设计会导致外骨骼与机械臂之间的结构异构,从而出现主从运动学不匹配... 详细信息

现有的重载液压机械臂自由度多,执行的任务繁复多样,利用外骨骼来对其进行遥操作能够提高机械臂控制的精准性和直观性,有着不可替代的优势。根据人上肢穿戴性需要进行设计会导致外骨骼与机械臂之间的结构异构,从而出现主从运动学不匹配的情况。基于四自由度外骨骼和七自由度冗余液压机械臂之间的主从控制,提出了一种适用于主从异构遥操作的笛卡尔-关节空间相似性映射方法,解决了二者自由度数量、自由度配置、可达工作空间等差异对主从控制一致性带来的问题。考虑控制需求和液压驱动特性,定义了主从异构遥操作下的相似性映射条件和关节运动约束条件,提出使用加权增广变系数雅克比矩阵的方法来满足操作者与从端机械臂之间额外映射关系,并给出了其中关节速度限制系数的选取条件。搭建了系统的机-液耦合仿真模型进行了验证。结果表明:提出的方法可以提高液压机械臂主从异构遥操作的灵活性和直观性,进而令液压机械臂更好地根据主端指令完成复杂的空间任务。

关键词：运动学映射冗余液压机械臂遥操作控制

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锥形喷动床中液桥力对湿颗粒流化运动的影响

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工程热物理学报 2023年第9期44卷 2423-2430页

作者：李一波朱林杭金玉珍浙江理工大学流体传输系统技术国家地方联合工程实验室杭州310018 浙江大学能源清洁利用国家重点实验室国家环境保护燃煤大气污染控制工程技术中心杭州310027

采用数值模拟的方法研究液桥力的两个因素含水量和接触角对喷动床中湿颗粒的流化特性、颗粒温度和颗粒浓度的影响。研究表明流化颗粒的数量随着喷动床高度的增加而增加。当含水量为0时,喷动床喷泉区域没有出现颗粒团聚的现象;当含水量... 详细信息

采用数值模拟的方法研究液桥力的两个因素含水量和接触角对喷动床中湿颗粒的流化特性、颗粒温度和颗粒浓度的影响。研究表明流化颗粒的数量随着喷动床高度的增加而增加。当含水量为0时,喷动床喷泉区域没有出现颗粒团聚的现象;当含水量的增加,Z方向的流速先增大后减小,在喷泉区域出现明显的团聚现象。当接触角增大时,喷泉区Z方向的流速先减小后增大,接触角为30°时流速最小。接触角越大,核心高温区域越靠近喷射区域。当接触角为30°时,颗粒运动阻力达到最大值,随气流从床层逸出的颗粒数量最少。

关键词：喷动床气固两相流含水量接触角度颗粒团聚

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基于听觉反馈的主从式重载液压臂辅助操控方法

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机械工程学报 2022年第18期58卷 150-158页

作者：程敏涂恺文丁孺琦徐兵重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室南昌330013 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

多自由度液压臂的主从式位置控制方式相比传统关节速度操控方式具有操作直观、交互自然等优点,但大惯量响应滞后特性带来操控作业效率低、环境碰撞风险高等问题。为此,提出一种基于听觉反馈的主从式重载液压臂辅助操控方法,其基本原理... 详细信息

多自由度液压臂的主从式位置控制方式相比传统关节速度操控方式具有操作直观、交互自然等优点,但大惯量响应滞后特性带来操控作业效率低、环境碰撞风险高等问题。为此,提出一种基于听觉反馈的主从式重载液压臂辅助操控方法,其基本原理为将主从位置误差映射为不同响度和音调的声音信号并反馈给操作者,目的是一方面在新手操作培训中提高学习效率,另一方面在实际任务场景中提高操控性能。建立基于样机实测数据的主从式重载液压臂虚拟现实操控平台,设计出听觉反馈的人机交互辅助操控界面,征集了40名新手受试者参与试验研究与性能评估。对比试验结果表明,在新手培训环节中,该听觉反馈辅助操控方法能使操作训练次数减少24.7%,从而帮助新手更快掌握操作技能;在实际作业场景中,该方法能平均降低8.8%的任务完成时间,并平均减少22.7%的环境碰撞次数,从而提高作业效率并降低环境碰撞风险。

关键词：液压重载臂响应滞后虚拟现实听觉反馈人机界面

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基于贝叶斯深度学习的外啮合齿轮泵健康状态识别研究

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机械工程学报 2023年第16期59卷 397-405页

作者：郭锐王涛李永涛王建伟蔡伟赵静一燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室秦皇岛066004 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室秦皇岛066004 河北省特种运载装备重点实验室秦皇岛066004

液压泵健康状态的精准识别是液压元件预防性维护的一部分。采用贝叶斯算法对长短时记忆网络(Long short-term memorg,LSTM)进行优化,构建一种基于贝叶斯长短时记忆网络(Bayesian-LSTM)的外啮合齿轮泵健康状态识别模型,完成了对外啮合齿... 详细信息

液压泵健康状态的精准识别是液压元件预防性维护的一部分。采用贝叶斯算法对长短时记忆网络(Long short-term memorg,LSTM)进行优化,构建一种基于贝叶斯长短时记忆网络(Bayesian-LSTM)的外啮合齿轮泵健康状态识别模型,完成了对外啮合齿轮泵健康状态的识别。首先运用改进的变分模态分解(Improved variational modal,IVMD)方法对蕴含丰富健康信息的样本泵振动信号进行分解重构,基于时域、频域及时频域对重构信号进行特征提取,将所选特征归一化处理后构造了能够表征振动信号的特征矩阵。最后将归纳好的特征矩阵与标签输入到Bayesian-LSTM(以下简称BDL)模型中进行训练,进而得到外啮合齿轮泵健康识别模型,为验证BDL模型在外啮合齿轮泵健康状态识别上的优越性,将其与LSTM模型及RNN模型进行对比。结果表明,BDL模型对样本泵的预测精度达到了98.3%以上,相比LSTM模型及RNN模型优势明显,可以为深度学习在液压元件状态识别的应用提供参考。

关键词：外啮合齿轮泵健康状态识别加速退化试验贝叶斯长短时记忆网络

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高速湿式离合器摩擦片表面微织构优化设计

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汽车工程 2024年第2期46卷 320-328页

作者：张琳蒙华冯宇赵晓龙魏超严运兵武汉科技大学汽车与交通工程学院武汉430081 浙江大学流体动力基础件与机电系统国家重点实验室杭州310027 特种车辆设计制造集成技术全国重点实验室包头014030 北京理工大学坦克传动国防科技重点实验室北京100081

湿式离合器是车辆传动系统核心元件,在高速分离状态下易出现摩擦片和钢片之间的碰撞摩擦,由此引起离合器带排转矩的急剧增大,影响其传动效率和可靠性。因此,本文以降低离合器高速段碰摩带排转矩为目标,对摩擦片表面微织构进行了优化设... 详细信息

湿式离合器是车辆传动系统核心元件,在高速分离状态下易出现摩擦片和钢片之间的碰撞摩擦,由此引起离合器带排转矩的急剧增大,影响其传动效率和可靠性。因此,本文以降低离合器高速段碰摩带排转矩为目标,对摩擦片表面微织构进行了优化设计。首先提出了摩擦片表面任意微织构形线参数化建模方法;然后选取了微织构的数量、深度、周向占比、径向占比和形线参数,构建了微织构优化的设计变量、约束条件和优化目标函数,通过将试验设计、模拟近似模型和搜索寻优相结合,建立了摩擦片表面微织构优化设计模型;最后进行了微织构优化前后的带排转矩对比试验。结果表明优化后的微织构可显著降低高速段碰摩带排转矩,并大幅推迟摩擦副高速碰摩现象出现的线速度。

关键词：湿式离合器流固耦合碰撞摩擦带排转矩优化设计

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