检索结果-内蒙古大学图书馆

铁道科学与工程学报 2025年第1期22卷 136-145页

作者：陈春俊江浩林梦西南交通大学机械工程学院四川成都610031 轨道交通运维技术与装备四川省重点实验室四川成都610031

稳定车是一种大型轨道交通运维装备,通过稳定作业来提高有砟轨道的道床横向阻力,但是无法在线检测作业下的道床横向阻力。为探究稳定车作业下道床横向阻力的在线检测方法,在有砟轨道线路上开展现场试验,获取稳定作业参数及稳定装置横向... 详细信息

稳定车是一种大型轨道交通运维装备,通过稳定作业来提高有砟轨道的道床横向阻力,但是无法在线检测作业下的道床横向阻力。为探究稳定车作业下道床横向阻力的在线检测方法,在有砟轨道线路上开展现场试验,获取稳定作业参数及稳定装置横向加速度的在线信号,作业前后离线检测道床横向阻力。采用与轨枕纵向间距等长度的空间窗截取在线信号,使得在线测试结果与作业后道床横向阻力离线测试结果相匹配。采用灰色关联度分析法评估稳定作业试验数据与作业后道床横向阻力的相关性,提取出稳定车作业下道床横向阻力的特征参数。根据试验数据集,确定RBF神经网络模型的结构,并采用PSO算法优化RBF神经网络模型的参数,进而对比PSO-RBF模型和RBF模型对于道床横向阻力的计算误差。结果表明:稳定车作业时,激振频率、走行速度、左下压力、右下压力、稳定装置横向加速度与作业后道床横向阻力之间的灰色关联度分别为0.68、0.64、0.70、0.70和0.71,在线特征参数可以反映出离线的道床横向阻力特性。在测试集验证中,相较于RBF模型,PSO-RBF模型的最大绝对误差降低54.12%,平均绝对误差降低47.30%,均方根误差降低44.21%,拟合优度由0.90提高到0.97,PSO算法的引入提高了道床横向阻力模型的计算精度。研究成果可为稳定车作业下道床横向阻力的在线检测提供理论依据,推进轨道交通运维技术的智能化发展。

关键词：稳定车道床横向阻力 RBF神经网络粒子群优化灰色关联度

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一种动态材料试验机快速脱靶装置的设计与分析

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机床与液压 2025年第7期53卷 195-200页

作者：李金键王海波杨青波何欢西南交通大学机械工程学院四川成都610036 西南交通大学轨道交通运维技术与装备四川省重点实验室四川成都610031

基于Instron VHS高速材料试验机,针对冲击试验在高加载速率下无法完成对含裂纹金属材料的动态断裂韧性试验,设计一套快速脱靶装置,以辅助动态材料试验机完成被试件的冲击和拉伸试验。绘制脱靶装置的三维模型,并建立二通插装阀的理论模... 详细信息

基于Instron VHS高速材料试验机,针对冲击试验在高加载速率下无法完成对含裂纹金属材料的动态断裂韧性试验,设计一套快速脱靶装置,以辅助动态材料试验机完成被试件的冲击和拉伸试验。绘制脱靶装置的三维模型,并建立二通插装阀的理论模型。基于AMESim软件,搭建液压系统仿真模型,对液压系统全过程进行仿真分析。最后,搭建样机性能试验测试平台,对该装置进行验证。结果表明:弹射脱靶装置的脱靶距离达到50 mm,且系统工作压力为25.5 MPa,能提供足够的支撑力;能实现2 ms快速脱靶2 mm的要求,满足材料试验机的指标要求。

关键词：快速脱靶装置动态特性试验系统

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基于改进蜂群算法的湿喷机械臂逆解研究

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机械传动 2025年第1期49卷 74-80页

作者：陈鹤天程文明杜润张志鹏西南交通大学机械工程学院成都610031 西南交通大学轨道交通运维技术与装备四川省重点实验室成都610031

【目的】湿喷机械臂为8自由度的冗余机械臂且带有移动关节,其逆运动学求解困难,因此,设计了一种改进蜂群算法。【方法】首先,利用D-H法建立机械臂运动学模型,以末端位姿误差和最佳柔顺性为优化目标,构建多约束目标函数;然后,引入混沌映... 详细信息

【目的】湿喷机械臂为8自由度的冗余机械臂且带有移动关节,其逆运动学求解困难,因此,设计了一种改进蜂群算法。【方法】首先,利用D-H法建立机械臂运动学模型,以末端位姿误差和最佳柔顺性为优化目标,构建多约束目标函数;然后,引入混沌映射对蜜源进行初始化,再引入Levy飞行,改变雇佣蜂搜索策略,并通过自适应调整跟随蜂更新步长,提升种群多样性和算法的收敛速度;最后,利用Matlab编程进行了仿真验证。【结果】结果表明,该算法的收敛速度和求解精度都优于传统的蜂群算法、混沌蜂群算法和粒子群算法,证明了算法的可行性,为湿喷机械臂逆运动学的求解提供了一种新的途径。

关键词：逆运动学混沌映射 Levy飞行自适应湿喷机器臂

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轻量化EGNet在锁孔中心定位中的应用

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机械设计与制造 2025年第4期 209-212页

作者：唐鑫程文明杜润肖施睿西南交通大学机械学院四川成都610031 轨道交通运维技术与装备四川省重点实验室四川成都610031

针对起重机吊具定位集装箱锁孔中心难度大、效率低的问题,基于深度学习,提出了一种两步式锁孔中心定位方法:先利用YOLOv4-tiny从集装箱图像中提取锁孔矩形区域,再基于显著性目标分割网络EGNet从锁孔矩形区域中分割出锁孔,从而定位锁孔... 详细信息

针对起重机吊具定位集装箱锁孔中心难度大、效率低的问题,基于深度学习,提出了一种两步式锁孔中心定位方法:先利用YOLOv4-tiny从集装箱图像中提取锁孔矩形区域,再基于显著性目标分割网络EGNet从锁孔矩形区域中分割出锁孔,从而定位锁孔中心。为提高锁孔分割精度和实时性,对EGNet进行轻量化,并对输入图像采取缩小策略。实验结果表明,在实际集装箱装卸工况中,所提方法定位时间仅消耗42ms,定位精度高达99.5%,与传统的锁孔边缘检测方法和目标检测方法相比,具有更高应用价值。

关键词：锁孔中心定位集装箱装卸深度学习显著性目标分割 EGNet 目标检测

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基于点云数据的隧道超欠挖计算方法

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城市轨道交通研究 2025年第5期 155-159页

作者：张志鹏程文明杜润陈鹤天西南交通大学机械工程学院轨道交通运维技术与装备四川省重点实验室

[目的]在隧道施工过程中，使用钻爆法开挖隧道始终无法避免超欠挖问题，为了准确识别超欠挖位置并对超欠挖进行计算，提出一种基于隧道纵向断面线的超欠挖计算模型。[方法]对由三维激光扫描仪采集到的点云数据进行数据预处理，并提取隧... 详细信息

[目的]在隧道施工过程中，使用钻爆法开挖隧道始终无法避免超欠挖问题，为了准确识别超欠挖位置并对超欠挖进行计算，提出一种基于隧道纵向断面线的超欠挖计算模型。[方法]对由三维激光扫描仪采集到的点云数据进行数据预处理，并提取隧道中轴线；基于三维Delaunay算法对点云数据进行曲面重建，在曲面上提取横向和纵向断面线；通过对比横断面实际轮廓线和理论轮廓线，计算超欠挖面积；结合纵向断面线三次样条曲线拟合结果，得到单位半径占有的超欠挖面积，进而分析超欠挖面积与隧道里程之间的函数关系式。[结果及结论]结合横断面超欠挖面积和纵向断面线三次样条曲线拟合结果，沿纵断面线积分计算超欠挖方量的方法，在体积微元形状上考虑了体积微元沿隧道里程方向的变化情况，将超欠挖方量的最小单位简化为曲边棱台，能够通过积分计算超欠挖方量。将所提计算模型应用于实际隧道的超欠挖分析时，在体积微元划分相同的条件下，其计算精度较其他计算方法更高，并能通过色谱图和等值线图，直观地展示隧道超欠挖情况。

关键词：隧道超欠挖点云数据

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双摆桥式起重机的部分状态反馈分层滑模控制

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机械设计与制造 2025年第4期 223-228页

作者：刘佳辉程文明谌庆荣杜润西南交通大学机械工程学院四川成都610031 西南交通大学轨道交通运维技术与装备四川省重点实验室四川成都610031

以双摆起重机为研究对象,针对在实际工程中实时、准确地测量吊重的摆动状态存在一定难度情况下的防摇控制问题,提出了一种基于部分状态反馈的分层滑模控制方法,该控制器的优点是不需要吊重摆动状态的反馈信息。通过Lyapunov稳定性理论和... 详细信息

以双摆起重机为研究对象,针对在实际工程中实时、准确地测量吊重的摆动状态存在一定难度情况下的防摇控制问题,提出了一种基于部分状态反馈的分层滑模控制方法,该控制器的优点是不需要吊重摆动状态的反馈信息。通过Lyapunov稳定性理论和Barbalat引理对系统状态的稳定性进行了分析,证明了所提出的控制器在无吊重摆动状态反馈的情况下仍能保证系统全部状态的稳定性。仿真结果表明,该控制方法对系统参数不确定性和未知外部干扰具有良好的鲁棒性,可同时实现小车的准确定位并且有效抑制吊钩和吊重的残余摆动。

关键词：部分状态反馈防摇摆控制双摆起重机分层滑模控制 Lyapunov稳定性理论

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站间操作者不同的并行拆卸线平衡问题优化

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浙江大学学报（工学版） 2021年第10期55卷 1795-1805,1814页

作者：张则强许培玉蒋晋张裕西南交通大学轨道交通运维技术与装备四川省重点实验室四川成都610031

针对现有并行拆卸线对各拆卸线任务定义不明确且数学模型均为概念模型,考虑站间操作者不同,构建以最小化工作站数目、机器人数量、拆卸成本和空闲时间均衡指标为优化目标的并行拆卸线平衡问题的混合整数规划模型.提出适应该问题的改进... 详细信息

针对现有并行拆卸线对各拆卸线任务定义不明确且数学模型均为概念模型,考虑站间操作者不同,构建以最小化工作站数目、机器人数量、拆卸成本和空闲时间均衡指标为优化目标的并行拆卸线平衡问题的混合整数规划模型.提出适应该问题的改进头脑风暴优化算法,该算法通过双层编码构造可行拆卸序列,离散化原始操作,设计单个个体和2个个体产生机制的变异交叉方式.为了增加种群个体的多样性,设计四点交叉的操作策略.针对优化目标的多重性,引入Pareto解集思想和拥挤距离筛选多目标非劣解.应用CPLEX和LINGO求解小规模算例精确解,与算法求解结果对比,验证了该模型的正确性与算法的有效性.应用该算法求解P25经典算例,与现有的多篇文献结果对比,验证了该算法求解性能的优越性.将所建模型和所提算法应用于电视机与电冰箱的并行拆卸线实例中,通过不同的对比实验验证了所提算法的优越性.

关键词：并行拆卸线站间操作者不同头脑风暴优化算法混合整数规划模型

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欠驱动起重机的神经网络直接鲁棒自适应控制

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华南理工大学学报（自然科学版） 2021年第5期49卷 120-128,144页

作者：程文明张道裕谌庆荣翟守才西南交通大学机械工程学院//轨道交通运维技术与装备四川省重点实验室四川成都610031

针对存在参数不确定性和外界随机扰动的欠驱动桥门式起重机防摇摆跟踪控制问题,提出一种基于径向基函数(RBF)神经网络的直接鲁棒自适应控制器。首先利用第二类拉格朗日方程建立双摆桥门式起重机系统动力学微分方程,并针对无扰动工况设... 详细信息

针对存在参数不确定性和外界随机扰动的欠驱动桥门式起重机防摇摆跟踪控制问题,提出一种基于径向基函数(RBF)神经网络的直接鲁棒自适应控制器。首先利用第二类拉格朗日方程建立双摆桥门式起重机系统动力学微分方程,并针对无扰动工况设计理想控制器;随后引入RBF神经网络拟合理想控制输出,在考虑扰动项影响的情况下设计神经网络权值更新律,并证明系统的Lyapunov稳定性;最后进行仿真验证。文中所提控制器仅需要小车实时位置与速度信息作为控制输入,无需系统参数信息,控制精度取决于RBF神经网络的拟合精度。仿真结果表明,文中提出的控制器具有良好的轨迹跟踪性能与防摆效果,且鲁棒性较强。

关键词：桥门式起重机防摇摆控制神经网络自适应控制鲁棒控制轨迹跟踪 Lyapunov理论

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双向环形过道布置问题建模及混合鲸鱼算法求解

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计算机集成制造系统 2021年第10期27卷 2908-2920页

作者：王沙沙张则强刘俊琦陈凤西南交通大学机械工程学院轨道交通运维技术与装备四川省重点实验室四川成都610031

针对基于中央回路的物料搬运系统中设施的布置,提出了双向多路径交互环形过道布置问题,其通道形状为首尾相通的封闭回路,设施之间的物料通过环形路径双向流动。针对所提问题,构建了混合整数规划模型,随后通过优化求解器进行精确求解,验... 详细信息

针对基于中央回路的物料搬运系统中设施的布置,提出了双向多路径交互环形过道布置问题,其通道形状为首尾相通的封闭回路,设施之间的物料通过环形路径双向流动。针对所提问题,构建了混合整数规划模型,随后通过优化求解器进行精确求解,验证了模型的正确性。为了更快速高效地求解该问题,设计了一种混合鲸鱼算法。该算法将差分进化算法嵌入到鲸鱼算法气泡网觅食阶段,以提高算法局部搜索能力,并引入禁忌搜索机制,提高全局搜索性能。通过对标准算例进行试验,并与其他算法进行对比,验证了所提算法对解决双向环形过道布置问题的优越性。

关键词：双向环形过道布置问题混合整数规划模型鲸鱼优化算法禁忌搜索设施布局智能工厂

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多路径交互环形过道布置问题建模及改进蚁狮算法优化

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计算机集成制造系统 2021年第8期27卷 2237-2247页

作者：王沙沙张则强刘俊琦陈凤西南交通大学机械工程学院轨道交通运维技术与装备四川省重点实验室四川成都610031

为了结合生产中环形布局的特征分析不同交互路径对环形过道布置问题的影响,提出一种多路径交互环形过道布置问题,并构建其混合整数规划模型。设计了一种将随机行走机制与迭代机制融合的改进蚁狮算法,算法利用蚁狮衍生蚂蚁种群方式增强... 详细信息

为了结合生产中环形布局的特征分析不同交互路径对环形过道布置问题的影响,提出一种多路径交互环形过道布置问题,并构建其混合整数规划模型。设计了一种将随机行走机制与迭代机制融合的改进蚁狮算法,算法利用蚁狮衍生蚂蚁种群方式增强局部搜索能力,提高算法求解性能。通过精确求解小规模环形过道布置问题算例验证了模型的合理性与正确性。将该算法与遗传算法、禁忌搜索算法对所提问题求解的结果进行对比,表明改进蚁狮算法在求解质量与效率上更具有效性和优越性。

关键词：环形过道布置问题多路径交互混合整数规划模型改进蚁狮算法

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