检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机集成制造系统 2022年第12期28卷 3720-3736页

作者：陶家琦李心雨郑湃彭涛许开州鲍劲松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 东华大学机械工程学院上海201620 香港理工大学工业与系统工程系中国香港999077 上海新力动力设备研究所上海201109

在制造系统中获取并利用知识辅助决策,发展认知学习能力,已成为发展新一代智能制造的核心需求,而知识图谱为满足这一需求提供了成熟的条件。知识图谱与制造系统的融合应用成为今后发展的必然趋势。为全面深入地了解制造领域知识图谱的... 详细信息

在制造系统中获取并利用知识辅助决策,发展认知学习能力,已成为发展新一代智能制造的核心需求,而知识图谱为满足这一需求提供了成熟的条件。知识图谱与制造系统的融合应用成为今后发展的必然趋势。为全面深入地了解制造领域知识图谱的研究现状并探究其发展应用前沿,在充分搜集整理现有文献的基础上,首先从发文量趋势、文章关键词、研究的关键技术和涉及的案例场景等多个维度进行了统计和分析,然后根据现有研究成果的共性总结出制造领域知识图谱的三个应用层次:语义关联、定性决策和综合决策,最后总结了制造领域知识图谱面临的高质量制造知识获取、复杂制造知识表示、行业制造图谱开放共享等一系列复杂挑战,并对制造领域知识图谱在应用层次、动态时效性和服务对象等方面的未来发展进行展望。

关键词：知识图谱认知智能智能制造认知制造知识工程

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基于神经网络的缠绕过程张力积分鲁棒控制

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机械工程学报 2021年第24期57卷 74-82页

作者：米君杰姚建勇邓文翔南京理工大学机械工程学院南京210094 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

纤维缠绕系统是典型的非线性系统,缠绕过程张力控制精度决定了缠绕制品成型品质,然而系统非线性特性、摩擦及外干扰等严重制约了缠绕过程张力控制性能的提升。目前现有方法主要以收/放卷两轴同步控制为基础,通过解耦等复杂操作展开张力... 详细信息

纤维缠绕系统是典型的非线性系统,缠绕过程张力控制精度决定了缠绕制品成型品质,然而系统非线性特性、摩擦及外干扰等严重制约了缠绕过程张力控制性能的提升。目前现有方法主要以收/放卷两轴同步控制为基础,通过解耦等复杂操作展开张力控制研究,计算量大且不利于控制算法的应用。为了避免上述问题并准确描述缠绕系统张力产生机理和实际的摩擦特性,建立简化的缠绕系统非线性数学模型。同时以自适应作为神经网络权值训练方法,基于自适应神经网络设计出干扰量的逼近函数,在基于连续积分鲁棒(RISE)控制器设计的控制律中补偿扰动的影响,并基于Lyapunov稳定性理论证明了系统的渐近稳定性。最后,给出所提出控制器与现有方法的对比验证实例,结果表明所提出基于神经网络扰动补偿的积分鲁棒控制显著增强了系统抑制外干扰的能力,提升了张力控制精度。

关键词：缠绕张力张力控制神经网络干扰补偿积分鲁棒控制参数自适应

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生物3D打印装置及打印模型形貌检测

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浙江大学学报（工学版） 2021年第2期55卷 289-298页

作者：白大鹏张斌洪昊岑李洋季清华杨华勇浙江大学机械工程学院流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027 浙江大学滨海产业技术研究院天津300450

为了能够实时观测生物3D打印全过程,并对打印模型的形貌进行检测及重建,设计集成式生物3D打印机检测系统.通过开发具备视频监测功能的打印喷头,实现对打印模型的在线检测.采用色散共焦位移测量技术,通过对打印模型X、Y轴的位置信息及Z... 详细信息

为了能够实时观测生物3D打印全过程,并对打印模型的形貌进行检测及重建,设计集成式生物3D打印机检测系统.通过开发具备视频监测功能的打印喷头,实现对打印模型的在线检测.采用色散共焦位移测量技术,通过对打印模型X、Y轴的位置信息及Z轴的高度信息进行扫描得到测量数据,并结合MountainsMap实现打印模型的形貌重建.使用LabVIEW完成上位机操作系统的设计,建立G-code与打印模型的映射关系,实现打印轨迹的可视化,确保在程序运行到当前代码段时打印模型的准确性.通过实验验证生物3D打印机的在线检测功能,对网格状及凸台模型的表面进行形貌检测,结果表明检测系统能够实现对打印模型的形貌检测.打印模型表面形貌特征的可视化数据为构建精准打印模型提供数据支持,计算机视觉技术为高精度生物3D打印提供有效的检测手段.

关键词：生物3D打印模型检测检测技术形貌重建可视化

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数据驱动的中温隔热陶瓷管件结构优化设计及性能评估

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材料科学与工程学报 2024年第3期42卷 372-378,404页

作者：肖卫强杨贤燕周国俊蒋健殷晓红余志扬苟中入浙江中烟工业有限责任公司浙江杭州310024 浙江大学浙江加州国际纳米技术研究院浙江杭州310058 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310058 浙江大学原子核农业科学研究所浙江杭州310058

随着中温区电加热的电子产品和家电用品不断涌现,低成本的高效保温隔热材料研究日益成为热点。如何确保管路内部快速升温并避免外表温度大幅波动,有效提高能源利用率,是保温隔热材料领域的挑战。据此,本研究以低熔点玻璃助烧结的镁橄榄... 详细信息

随着中温区电加热的电子产品和家电用品不断涌现,低成本的高效保温隔热材料研究日益成为热点。如何确保管路内部快速升温并避免外表温度大幅波动,有效提高能源利用率,是保温隔热材料领域的挑战。据此,本研究以低熔点玻璃助烧结的镁橄榄石、莫来石、珍珠岩和磷酸锌等复合物陶瓷为对象,从数据驱动的壁内多孔结构隔热管件优化设计出发,开展陶瓷隔热管件三维打印制造,通过显微结构和力学性能分析,并围绕管件的导热、隔热影响因素评估,系统考察了该类新型隔热管件的理化、力学和隔热性能及影响关系。结果表明,通过对沿管壁环绕的矩形大孔高度调控(400~1 200μm)、管腔内热源区的管壁倍增(1.2 mm×2 mm)以及有机微球造孔剂引入(~9%),同时通过烧结温度控制(700~750℃),可以显著改善热流出口区的温度水平(~20℃),并显著优于不锈钢真空隔热管的出口温度。研究结果表明,增材制造复合陶瓷管件具有优良的综合性能以及较低的原料成本,使得多孔陶瓷隔热管件在中温隔热领域具有广阔的应用前景。

关键词：数据驱动多孔陶瓷管中温隔热三维打印

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面向飞行机械臂的实时目标检测与定位算法

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南京航空航天大学学报 2022年第1期54卷 27-33页

作者：张睿王尧尧段雅琦陈柏南京航空航天大学机电学院南京210016 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 中国兵器工业集团航空弹药研究院有限公司哈尔滨150046

飞行机械臂要完成自主抓取的任务,对目标物的识别与定位尤为关键。当前飞行机械臂视觉识别算法多采用传统的特征提取等方法。为提升目标物识别及定位的精度和效率,本文设计了一种基于YOLOv5深度学习目标检测算法和RGB‑D传感器的视觉识... 详细信息

飞行机械臂要完成自主抓取的任务,对目标物的识别与定位尤为关键。当前飞行机械臂视觉识别算法多采用传统的特征提取等方法。为提升目标物识别及定位的精度和效率,本文设计了一种基于YOLOv5深度学习目标检测算法和RGB‑D传感器的视觉识别与定位算法,该算法可以实时检测目标物并对其位姿进行估计,为飞行机械臂的抓取工作服务。同时针对深度学习算法计算量庞大,在嵌入式端无法实现高性能实时检测的问题,引入了模型量化技术优化算法,大幅提升算法推理速度。本文介绍了算法的整体框架及实现过程,利用COCO数据集和动作捕捉系统分别验证了目标检测和位姿估计部分算法的有效性。

关键词：飞行机械臂 YOLOv5 RGB‑D 目标检测模型量化位姿估计

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基于分形理论的静压支承滑靴系统摩擦自适应特性分析

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液压与气动 2024年第2期48卷 25-31页

作者：刘思远郁春嵩康伟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河北秦皇岛066004 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 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004 中国人民解放军95092部队河南开封475000

静压支承滑靴副比一般的滑动摩擦副具有更好的摩擦自适应特性,对滑靴的早期磨损有一定的修复效果,但其摩擦自适应机理目前尚不明确。为此,基于分形理论,采用分形维数、尺度系数等分形参数描述滑靴表面形貌,对摩擦自适应过程进行理论分析... 详细信息

静压支承滑靴副比一般的滑动摩擦副具有更好的摩擦自适应特性,对滑靴的早期磨损有一定的修复效果,但其摩擦自适应机理目前尚不明确。为此,基于分形理论,采用分形维数、尺度系数等分形参数描述滑靴表面形貌,对摩擦自适应过程进行理论分析,开展磨损试验并以分时段更换试件的试验方法观察分形参数的变化情况,得到分形参数对摩擦学特性的影响规律,揭示滑靴摩擦自适应机理。结果表明,滑靴副在发生早期磨损后,分形维数呈增大-减小-再增大-再减小的变化过程,尺度系数和摩擦系数呈减小-增大-再减小-再增大的变化过程,滑靴在早期磨损阶段呈现出显著的摩擦自适应特性,其表面性能表现出劣化-修复-再劣化-再修复的变化特征。

关键词：滑靴副摩擦自适应分形理论摩擦学特性

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基于NSGA-Ⅱ的柱塞泵阻尼槽多目标参数优化

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液压与气动 2023年第8期47卷 26-33页

作者：戴海曙郭志敏翟江徐楠洪昊岑浙江大学高端装备研究院浙江杭州310014 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310001 林德液压(中国)有限公司山东潍坊261205 潍柴动力股份有限公司山东潍坊261205

配流盘的阻尼槽结构,对于柱塞泵脉动抑制与减振降噪优化起着至关重要的作用。提出了基于快速非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)的阻尼槽多目标参数优化方法,对柱塞泵的阻尼槽参数进行优化计算。首... 详细信息

配流盘的阻尼槽结构,对于柱塞泵脉动抑制与减振降噪优化起着至关重要的作用。提出了基于快速非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)的阻尼槽多目标参数优化方法,对柱塞泵的阻尼槽参数进行优化计算。首先,通过搭建柱塞泵联合仿真模型,求解得到不同阻尼槽结构下的流量特性与变化规律;然后,构建了基于NSGA-Ⅱ的多目标参数优化模型,以柱塞泵的输出流量脉动与斜盘受力冲击均取最小值作为优化目标,进行阻尼槽关键参数寻优。最后,得出优化后柱塞泵的出口流量脉动率相比优化前可降低约35.78%,斜盘合力脉动率降低约9.85%,优化效果较好。通过对仿真结果分析,确定阻尼槽的结构参数对柱塞泵脉动冲击特性影响显著,采用NSGA-Ⅱ算法的多目标参数优化方法,能够有效的求解最优阻尼槽参数,极大提升了阻尼槽结构优化效率。

关键词：阻尼槽优化 NSGA-Ⅱ 轴向柱塞泵多目标优化

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基于多目标遗传算法的柱塞泵阻尼槽多参数优化

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机电工程 2023年第5期40卷 773-780页

作者：郭志敏翟江吴东伟洪昊岑林德液压(中国)有限公司山东潍坊261205 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310001 浙江大学高端装备研究院浙江杭州310014 潍柴动力股份有限公司山东潍坊261205

斜盘式柱塞泵通过配流盘进行进出口的高低压油液切换,其过渡区域的阻尼槽结构优化设计对于提升泵出口的压力-流量特性至关重要。为了有效地提高阻尼槽结构优化设计的效率,提出了一种基于多目标遗传算法的圆柱形阻尼槽多参数优化方法。首... 详细信息

斜盘式柱塞泵通过配流盘进行进出口的高低压油液切换,其过渡区域的阻尼槽结构优化设计对于提升泵出口的压力-流量特性至关重要。为了有效地提高阻尼槽结构优化设计的效率,提出了一种基于多目标遗传算法的圆柱形阻尼槽多参数优化方法。首先,对配流盘阻尼槽的构型与柱塞泵的输出压力流量特性的关系进行了理论分析;采用计算流体力学(CFD)方法,对配流盘阻尼槽原始结构的流场压力-流量特性进行了计算,对其出口流量脉动特性与阻尼槽结构的关系进行了分析;然后,对不同阻尼槽结构的流场特性进行了计算,分析了阻尼槽半径、阻尼槽长度以及阻尼槽偏转角对输出压力-流量特性的影响规律;最后,采用了多目标遗传算法,以降低出口流量脉动和压力冲击为优化目标,求解得到了圆柱形阻尼槽的最优结构,并将其与原始结构的仿真结果进行了对比,以验证优化效果。仿真结果表明:最优结构参数为阻尼槽半径2.21 mm、阻尼槽长度10.32 mm、阻尼槽偏转角16.54°,相较于原始结构的仿真结果,压力脉动率降低了0.16%,流量脉动率降低了43.59%,优化效果显著。研究结果表明:通过对仿真结果的分析,阀芯阻尼槽的结构参数对柱塞泵的压力-流量特性影响显著,通过遗传算法对流场模型的计算结果进行优化分析,有效地减少了通过枚举法进行参数优化的建模环节,极大地提升了阻尼槽结构的优化效率。

关键词：柱塞泵配流盘圆柱形阻尼槽压力-流量特性遗传算法参数优化计算流体力学

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激光切割高精度Z轴调高随动控制系统设计

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包装工程 2023年第3期44卷 131-138页

作者：西大驰李中凯张志峰洪兆溪中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 湖州绿产智能制造有限公司浙江湖州313000

目的设计一种基于STM32主控制器芯片与FPGA从控制器芯片的激光切割高精度Z轴调高随动控制系统。方法介绍该控制系统的工作原理、硬件设计、软件设计以及微电容测量电路的仿真实验。同时,针对系统随动过程中存在干扰的现象,提出基于滑... 详细信息

目的设计一种基于STM32主控制器芯片与FPGA从控制器芯片的激光切割高精度Z轴调高随动控制系统。方法介绍该控制系统的工作原理、硬件设计、软件设计以及微电容测量电路的仿真实验。同时,针对系统随动过程中存在干扰的现象,提出基于滑动平均值滤波算法的改进滤波算法。结果经过上机切割测试验证,该随动控制系统动态跟随精度为0.01 mm,最大跟随速度为500 mm/s。结论该随动控制系统能够使激光切割机床实现高速高精度的切割。

关键词： STM32主控制器激光切割 Z轴调高微电容测量电路随动系统

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基于不等匝绕组的交替极永磁电机转矩脉动抑制技术

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电机与控制学报 2023年第11期27卷 21-29页

作者：李烽王凯朱姝姝刘闯高培伟孙海阳南京航空航天大学民航学院江苏南京211106 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 南京航空航天大学自动化学院江苏南京211106 南京林业大学信息科学技术学院、人工智能学院江苏南京211106

交替极电机的永磁体被凸极铁心替换会形成不对称的空载气隙磁密,导致气隙磁密偶次谐波,进一步在相反电动势中感应出偶次谐波,增加电磁转矩脉动。当交替极永磁电机的极槽配合符合Ns=k(2P±1)(k是正整数,Ns和P分别是定子槽数和转子极... 详细信息

交替极电机的永磁体被凸极铁心替换会形成不对称的空载气隙磁密,导致气隙磁密偶次谐波,进一步在相反电动势中感应出偶次谐波,增加电磁转矩脉动。当交替极永磁电机的极槽配合符合Ns=k(2P±1)(k是正整数,Ns和P分别是定子槽数和转子极对数)时,相反电势中会存在偶次谐波。为此,提出不等匝绕组技术消除交替极永磁电机的低次反电势偶次谐波,抑制电磁转矩脉动。首先推导了消除2次和4次反电势谐波的最优比例,然后以27槽30极电机为例,采用2维有限元方法对比分析了交替极和传统永磁电机的反电势和转矩特性,结果表明,采用不等匝绕组的交替极电机转矩脉动仅为1.2%,与传统电机相比下降了7.84个百分点,最后加工了不等匝绕组27槽30极交替极永磁电机对对理论和有限元分析进行了验证。

关键词：永磁电机交替极转子反电势偶次谐波不等匝绕组转矩脉动

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