检索结果-内蒙古大学图书馆

液压与气动 2022年第7期46卷 17-24页

作者：陈俊翔卢子艺赵煜祝瑞瀚艾超朱富良燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室河北秦皇岛066004 燕山大学先进锻压成型技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004 北自所(北京)科技发展股份有限公司北京100120

为了研究工程机械用高压螺纹插装式溢流阀稳定性及动态响应性,针对高压螺纹插装式溢流阀结构特点,通过Routh判据给出了先导阀在任意工作点能够保持稳定的条件,分析出导阀稳定性影响因素。利用MATLAB/Simulink建立溢流阀状态空间方程仿... 详细信息

为了研究工程机械用高压螺纹插装式溢流阀稳定性及动态响应性,针对高压螺纹插装式溢流阀结构特点,通过Routh判据给出了先导阀在任意工作点能够保持稳定的条件,分析出导阀稳定性影响因素。利用MATLAB/Simulink建立溢流阀状态空间方程仿真模型,以获得高响应、小超调为目标,对影响高压螺纹插装阀动态响应的多因素组合进行分析。针对多因素制定了12因素3水平正交试验表,并对12种结构分别利用状态空间方程进行计算仿真,得到影响溢流阀动态响应因素的主次顺序,为溢流阀的动态响应优化设计提供参考。

关键词：高压螺纹插装式溢流阀稳定性正交试验动态响应

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环形焊缝的双目视觉定位与跟踪研究

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机械科学与技术 2021年第6期40卷 928-933页

作者：刘涛左继业张晓森张连盟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 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

为有效解决非标罐体的环形焊缝识别问题,设计了一种基于被动双目视觉的环形焊缝定位与跟踪系统。首先改善左右相机采集到图像的图像质量,运用基于霍夫变换实现动态提取感兴趣区域(Region of interest,ROI)。然后经图像处理去噪,采用基... 详细信息

为有效解决非标罐体的环形焊缝识别问题,设计了一种基于被动双目视觉的环形焊缝定位与跟踪系统。首先改善左右相机采集到图像的图像质量,运用基于霍夫变换实现动态提取感兴趣区域(Region of interest,ROI)。然后经图像处理去噪,采用基于二值矩阵去除预焊点的方法来去除预焊点对焊缝识别的干扰,运用最小二乘法补全焊缝信息,拟合焊缝直线。接着利用改进后的双目视觉模型和基于极线的立体匹配方式,将环形焊缝细分为多个焊缝小区间内的直焊缝处理,计算并得到环形焊缝上焊点的空间坐标。实验结果表明,该系统平均误差为0.14 mm,并且可以准确地识别焊缝位置,验证了系统具有良好的精度。

关键词：双目视觉环形焊缝图像处理定位

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全电控正流量液压挖掘机启动压力冲击研究

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液压与气动 2023年第3期47卷 138-145页

作者：石向星高春莹陈俊翔王大宇艾超三一集团有限公司湖南长沙410000 三一重机有限公司江苏苏州215300 燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室河北秦皇岛066004 燕山大学先进锻压成型技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004 中国工程机械工业协会科技质量部北京100000

针对全电控正流量液压挖掘机执行机构启动阶段压力冲击较大的问题,对正流量液压系统中位卸荷阀阀口开度、主阀阀口开度、正流量泵输出排量之间的匹配特性进行研究。建立了卸荷阀阀口开度、外负载力、泵口输出流量之间的数学模型,提出了... 详细信息

针对全电控正流量液压挖掘机执行机构启动阶段压力冲击较大的问题,对正流量液压系统中位卸荷阀阀口开度、主阀阀口开度、正流量泵输出排量之间的匹配特性进行研究。建立了卸荷阀阀口开度、外负载力、泵口输出流量之间的数学模型,提出了启动阶段卸荷阀阀口开度、正流量泵输出排量、主阀阀口开度之间的匹配原则,并在高精度机电液联合仿真平台上进行验证。结果表明:挖掘机执行机构在启动阶段的压力冲击减小30%以上,执行机构启动平稳性显著提升。

关键词：旁路节流调速泵阀匹配正流量系统压力冲击

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电液位置伺服系统的自适应抗饱和控制

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机床与液压 2022年第22期50卷 48-53页

作者：鄂东辰路时雨刘超强蔡玉强张立杰华北理工大学机械工程学院河北唐山063210 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 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

针对电液位置伺服系统的不确定性与输入饱和问题,提出自适应抗饱和控制策略。建立阀控缸系统的数学模型;在基于反步法的设计框架下,将输入饱和导致的跟踪误差加入到李亚普诺夫函数当中,并根据该李亚普诺夫函数设计控制器。通过使李亚普... 详细信息

针对电液位置伺服系统的不确定性与输入饱和问题,提出自适应抗饱和控制策略。建立阀控缸系统的数学模型;在基于反步法的设计框架下,将输入饱和导致的跟踪误差加入到李亚普诺夫函数当中,并根据该李亚普诺夫函数设计控制器。通过使李亚普诺夫函数渐近稳定,使得系统跟踪误差收敛于零。针对系统模型中的不确定参数,通过自适应算法对其进行迭代更新,以保证控制器的有效性。以跟踪误差最小为目标函数,采用粒子群搜索算法优化控制器的4个参数。结果表明:加入抗饱和时的控制信号比未考虑输入饱和时的控制信号的幅值明显减小,消除了输入饱和现象;在参数不确定和输入饱和情况下液压缸活塞的最大跟踪误差仅为5.8×10^(-6)mm,相对无抗饱和算法时的跟踪误差有了大幅减小。

关键词：鲁棒控制李亚普诺夫稳定性理论自适应抗饱和控制粒子群优化电液位置伺服系统

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基于5G通讯的多传感器数据融合与煤炭货船舱口识别与感知

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指挥与控制学报 2023年第5期9卷 612-617页

作者：李长安杨义鹏李湛张立杰高会军国家能源集团技术经济研究院北京102211 哈尔滨工业大学智能控制与系统研究中心黑龙江哈尔滨190001 鹏城实验室数学与理论部广东深圳518055 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 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

无人煤炭装船作业中,对舱口实时检测和定位对于减少事故率、保证正常装船作业十分重要.为解决现有基于视频的人工检测的诸多问题,提出了一种基于5G通讯的多传感器数据融合舱口检测方法.融合布置在装船机不同位置上的激光雷达采集的点云... 详细信息

无人煤炭装船作业中,对舱口实时检测和定位对于减少事故率、保证正常装船作业十分重要.为解决现有基于视频的人工检测的诸多问题,提出了一种基于5G通讯的多传感器数据融合舱口检测方法.融合布置在装船机不同位置上的激光雷达采集的点云数据和装船机编码器数据,对货船进行三维建模.船舱识别基于点云球面映射,充分利用点云存储的完整三维空间信息和成熟的图像处理技术.实验结果表明,该算法有较高精度和识别稳定性.

关键词： D2D 技术数据融合球面映射舱口识别

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三阶魔方机构的拓扑与运动简图

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机械工程学报 2020年第23期56卷 89-97页

作者：卢文娟吴华芳刘甜璐曾达幸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 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

表面上简单、紧凑的魔方机构,实际上却可以实现着运动的千变万化,这种奇妙的模型远超出了传统机构学的概念和设计方法。以经典三阶立方体魔方为对象,从建立魔方机构的运动简图为突破口探索魔方世界中的机构学问题。分析魔方机构中的构... 详细信息

表面上简单、紧凑的魔方机构,实际上却可以实现着运动的千变万化,这种奇妙的模型远超出了传统机构学的概念和设计方法。以经典三阶立方体魔方为对象,从建立魔方机构的运动简图为突破口探索魔方世界中的机构学问题。分析魔方机构中的构件和运动副,提出了两种新的运动副以描述魔方在运动过程中构件间的连接在可动与相对固定之间切换的问题;提出了正位状态和非正位状态的概念,表达魔方机构在转动过程中构态的变化,用机构拓扑图分别描述该两种构态下构件间的连接关系,采用邻接矩阵反映构件间的位置关系和拓扑特征,从而将魔方机构的图表达转换为数学表达的方法。为将复杂的魔方机构模块化,采取对魔方整体的约束关系进行内外划分并提取魔方运动单元机构的方法,结合抽离出的单元机构子邻接矩阵,以第一卦限单元机构为例,分别建立了正位和非正位状态时外部环路魔方机构的运动简图。研究工作为非传统、变拓扑、多构态、多环路机构的结构分析提供参考,为魔方机构后续的自由度分析与运动特性分析提供模型。

关键词：魔方机构多构态拓扑图邻接矩阵运动简图

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基于二元维纳过程的小样本齿轮泵可靠寿命预测

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中国机械工程 2020年第11期31卷 1315-1322页

作者：刘小平郭斌崔德军吴振宇张立杰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 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

提出了一种基于二元维纳过程的小样本齿轮泵可靠寿命预测方法。利用具有随机效应的维纳过程建立齿轮泵容积效率和总效率退化过程模型,表征了齿轮泵退化特征随时间的波动性和个体差异性。基于赤池信息量准则(AIC)筛选了合适的Copula函数... 详细信息

提出了一种基于二元维纳过程的小样本齿轮泵可靠寿命预测方法。利用具有随机效应的维纳过程建立齿轮泵容积效率和总效率退化过程模型,表征了齿轮泵退化特征随时间的波动性和个体差异性。基于赤池信息量准则(AIC)筛选了合适的Copula函数来描述两个退化特征之间的相关关系。建立了二元退化模型,采用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法进行了模型未知参数识别。针对齿轮泵性能退化试验通常是小样本的特点,利用Bootstrap抽样方法对表征个体差异的参数进行了再抽样估计。最后通过齿轮泵性能退化试验实现了可靠寿命预测,验证了所提方法的有效性与准确性。试验结果表明,齿轮泵性能退化过程中两个特征存在非线性相关关系,考虑相关关系的可靠寿命预测较单一特征预测结果更保守,且受最先达到失效阈值的性能特征影响更大。

关键词：二元维纳过程寿命预测性能退化齿轮泵

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连续时间T-S动态故障树分析方法

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机械工程学报 2020年第10期56卷 244-256页

作者：姚成玉王传路陈东宁魏星吕世君燕山大学河北省工业计算机控制工程重点实验室秦皇岛066004 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 先进锻压成型技术与科学教育部重点实验室(燕山大学) 秦皇岛066004

相对于DUGAN动态故障树分析方法,离散时间T-S动态故障树分析方法增强了故障树描述静、动态失效行为的能力,且可以直接定量分析,但存在分析计算误差、且不能反映系统可靠度变化趋势。为此,提出连续时间T-S动态故障树分析方法。定义描述... 详细信息

相对于DUGAN动态故障树分析方法,离散时间T-S动态故障树分析方法增强了故障树描述静、动态失效行为的能力,且可以直接定量分析,但存在分析计算误差、且不能反映系统可靠度变化趋势。为此,提出连续时间T-S动态故障树分析方法。定义描述静、动态失效行为的连续时间T-S动态门,提出基于下级事件时序关系及事件发生冲激函数描述与上级事件发生可能性的连续时间T-S动态门描述规则构建方法,利用冲激函数冲激点的积分特性,进而提出基于描述规则执行度与上级事件发生可能性及冲激函数积分的上级事件故障概率密度函数和故障概率分布函数的分析计算方法。所提连续时间T-S动态故障树分析方法具有相对于DUGAN动态故障树分析方法更强的失效行为描述能力,解决了离散时间T-S动态故障树分析方法的分析计算误差问题、且能反映系统故障概率变化。通过与基于Markov链、离散时间贝叶斯网络、连续时间贝叶斯网络的DUGAN动态故障树分析方法及离散时间T-S动态故障树分析方法进行对比,验证了所提出的连续时间T-S动态故障树分析方法具有可行性,且更有优势。

关键词：故障树动态故障树 T-S动态故障树 T-S动态门连续时间

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连续时间T-S动态故障树重要度分析方法

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仪器仪表学报 2020年第9期41卷 232-241页

作者：陈东宁魏星姚成玉王传路吕世君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 先进锻压成型技术与科学教育部重点实验室(燕山大学) 秦皇岛066004 燕山大学河北省工业计算机控制工程重点实验室秦皇岛066004

T-S动态故障树的连续时间方法解决了离散时间方法的分析误差问题,且能反映系统可靠度的连续变化。考虑到基本事件重要度与顶事件故障概率共同构成故障树的定量分析,提出连续时间T-S动态故障树的重要度,包括概率、关键、Fussell-Vesely... 详细信息

T-S动态故障树的连续时间方法解决了离散时间方法的分析误差问题,且能反映系统可靠度的连续变化。考虑到基本事件重要度与顶事件故障概率共同构成故障树的定量分析,提出连续时间T-S动态故障树的重要度,包括概率、关键、Fussell-Vesely、微分、综合重要度和风险业绩值与降低值以及改善函数。通过与文献重要度方法进行对比,验证所提连续时间T-S动态故障树重要度分析方法的可行性。所提重要度丰富了T-S动态故障树分析法,相对于传统故障树重要度,所提重要度能够求得重要度随时间的连续变化曲线并从中可获得更多的重要度信息,可以对糅杂静态和动态故障行为的复杂系统进行重要度分析,是更为通用的故障树重要度范型。最后,求得整流回馈系统的连续时间T-S动态故障树重要度,为系统的薄弱环节发现、改进优化及运行维护提供依据。

关键词：动态故障树 T-S动态故障树连续时间重要度

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基于无量纲化辨识雅可比矩阵选取测量位姿的Stewart并联机构运动学标定

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光学精密工程 2020年第7期28卷 1546-1557页

作者：强红宾薛大鹏冯新宇张立杰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 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

运动学标定是提高并联机构精度的重要途径。采用与辨识雅可比矩阵相关的可观测性指标最大化的方法选择测量位姿,可以提高并联机构运动学标定对传感器测量噪声的鲁棒性。辨识雅可比矩阵是并联机构位移和姿态的函数,但位移和姿态对应的辨... 详细信息

运动学标定是提高并联机构精度的重要途径。采用与辨识雅可比矩阵相关的可观测性指标最大化的方法选择测量位姿,可以提高并联机构运动学标定对传感器测量噪声的鲁棒性。辨识雅可比矩阵是并联机构位移和姿态的函数,但位移和姿态对应的辨识雅可比矩阵中的元素的数量级不同,导致所选测量位姿的位移和姿态对测量噪音的鲁棒性不同。因此,本文提出先对辨识雅可比矩阵进行无量纲化,再通过可观测性指标选择测量位姿,保证位移和姿态对测量噪音具有相同的鲁棒性,进而提高标定精度。通过数值算例,3种测量噪音下该方法标定的结构参数精度相对于传统方法均有大幅提高,分别由1.0075,0.1009,0.0101 mm提高到0.0337,0.0337,0.0034 mm;该方法标定的位置精度相对于传统方法基本不变,但姿态精度有大幅提高,分别由0.0152°,0.0033°,0.00015°提高到0.0033°,0.0003°,0.000033°。以该方法选取的测量位姿对Stewart并联机构进行标定试验,标定前后位置和姿态的误差均值分别从2.321 mm和0.246°降至0.242 mm和0.025°,有效地提高了位姿精度。

关键词：并联机构运动学标定辨识雅可比矩阵无量纲化测量位姿可观测性指标

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