检索结果-内蒙古大学图书馆

汽车工程 2022年第10期44卷 1484-1493页

作者：卢少波谢菲菲张博涵陆嘉峰李彩霞重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

为保证人机共驾车辆紧急避让行人时的行人安全和车辆稳定性,提出了一种基于行人非对称势场的人(驾驶员)车协同博弈避撞策略。首先充分考虑行人过街特性及其与车辆的相对运动,建立了一种非对称双椭圆行人势场,以更好地表征行人风险,并在... 详细信息

为保证人机共驾车辆紧急避让行人时的行人安全和车辆稳定性,提出了一种基于行人非对称势场的人(驾驶员)车协同博弈避撞策略。首先充分考虑行人过街特性及其与车辆的相对运动,建立了一种非对称双椭圆行人势场,以更好地表征行人风险,并在此基础上进行了避撞路径规划。接着为提升避撞过程的车辆稳定性并同时保证轨迹跟踪性能,构建了基于非合作博弈的驾驶员-主动前轮转向(AFS)-主动后轮转向(ARS)三者协同控制器,并在行人避让工况下进行了仿真验证。结果表明:ARS参与后,在确保避撞轨迹跟踪性能的同时,稳定性明显提升,其横向速度误差绝对值均值比驾驶员-AFS两者协同控制器减小了46.43%。

关键词：协同控制改进人工势场非合作博弈轨迹跟踪稳定性控制

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考虑位置度误差的RV减速器多组滚针轴承动态载荷特性研究

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机械工程学报 2022年第17期58卷 144-155页

作者：许立新重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

滚针轴承是制约RV减速器工作可靠性及其使用寿命的关键部件,为有效地揭示位置度误差对滚针轴承动态接触载荷变化及多组滚针轴承传力均载性能的影响规律,提出含位置度误差的多组滚针轴承-摆线针轮耦合传动机构动力学模型。该方法通过开... 详细信息

滚针轴承是制约RV减速器工作可靠性及其使用寿命的关键部件,为有效地揭示位置度误差对滚针轴承动态接触载荷变化及多组滚针轴承传力均载性能的影响规律,提出含位置度误差的多组滚针轴承-摆线针轮耦合传动机构动力学模型。该方法通过开展摆线针轮多点啮合接触分析,计算摆线针齿副法向接触载荷和切向摩擦载荷;通过开展滚针轴承动态接触分析,计算滚动体接触载荷及轴承转动副等效约束反力。在此基础上,提出摆线轮滚针轴承孔位置度误差表达方法,完成多组滚针轴承-摆线针轮耦合传动机构动力学模型组集。最后,以典型三曲轴RV80E减速器为对象,分析位置度误差对滚针轴承动态载荷分布规律及多组轴承传力均载特性的影响。研究表明,轴承滚动体接触载荷最大峰值可达其平均值的5.19倍,轴承载荷最大值和最小值分别是其平均值的1.60倍和0.21倍,载荷波动幅值差很大;随着位置度误差范围的放大,加工精度等级的降低,滚针轴承载荷平均值偏差增大,轴承之间偏载问题越突出。

关键词： RV减速器滚针轴承摆线传动动力学

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共轭参数驱动的谐波传动齿廓设计与分析方法

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机械工程学报 2022年第3期58卷 131-139页

作者：唐挺李俊阳王家序曾星宇肖科重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

以谐波传动中凸轮轮廓曲线为共轭齿廓形成的原始驱动参数,基于运动轨迹映射与共轭方程,提出了共轭参数驱动的谐波传动齿廓设计方法。对非共轭参数驱动与共轭参数驱动设计方法设计的共轭齿廓进行了啮合特性对比分析,研究了凸轮径向变形... 详细信息

以谐波传动中凸轮轮廓曲线为共轭齿廓形成的原始驱动参数,基于运动轨迹映射与共轭方程,提出了共轭参数驱动的谐波传动齿廓设计方法。对非共轭参数驱动与共轭参数驱动设计方法设计的共轭齿廓进行了啮合特性对比分析,研究了凸轮径向变形量系数和凸轮形式对谐波传动啮合与接触特性的影响规律。结果表明:共轭参数驱动的齿廓设计方法无须参数调整便可同时实现二次共轭和两点共轭,并且不会出现无解;凸轮径向变形量系数的减小可增大啮合区间与啮入区的啮合侧隙,并使齿面接触的综合曲率半径减小;凸轮形式虽然对啮合区间影响较小,但是对啮合侧隙和综合曲率半径影响较大,选取凸轮形式及结构参数时应综合考虑对谐波传动啮合、接触与润滑特性的影响。

关键词：谐波传动啮合原理齿廓设计啮合特性

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滚珠丝杠传动系统线性变参数动力学模型试验建模方法

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机械工程学报 2022年第9期58卷 98-106页

作者：黄涛杜双江张钎曹华军重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

准确建立滚珠丝杠传动系统动力学模型是实现高速、高加速度和高精度运动控制的基础。滚珠丝杠传动系统的动力学特性具有不确定性,实际是随位置、负载质量等变量变化的,数学上应描述为变参数模型。因此,一种滚珠丝杠传动系统线性变参数(L... 详细信息

准确建立滚珠丝杠传动系统动力学模型是实现高速、高加速度和高精度运动控制的基础。滚珠丝杠传动系统的动力学特性具有不确定性,实际是随位置、负载质量等变量变化的,数学上应描述为变参数模型。因此,一种滚珠丝杠传动系统线性变参数(Linear parameter varying,LPV)动力学模型实验建模方法被提出。通过局部频域辨识方法获得非参数模型,并采用非线性最小二乘方法得到模态叠加形式的传递函数模型。采用傅里叶级数形式的正交基函数拟合方法,对不同位置下的局部传递函数模型参数进行拟合,获得与位置相关的参数模型。基于拟合结果,选择合适的工况点进行三次样条插值,得到与位置、负载质量相关的LPV模型。所提出方法应用于滚珠丝杠试验台,获得了一个与全局位置、负载质量相关性高的LPV模型,为实现基于LPV模型的高速、高精度运动控制提供了基础。

关键词：滚珠丝杠线性变参数系统辨识参数拟合插值

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锂离子电池电化学-热耦合模型对比研究

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机械工程学报 2022年第22期58卷 304-320页

作者：徐乐邓忠伟谢翌胡晓松重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 重庆大学机械与运载工程学院重庆400044

电池模型对电池系统的健康管理和故障诊断至关重要。随着电池技术的发展,电化学模型正成为研究热点。电化学模型由偏微分方程构成,计算复杂度高。模型数学重构和模型结构简化是两类降低复杂度的方法。不同复杂度模型的对比研究可为模型... 详细信息

电池模型对电池系统的健康管理和故障诊断至关重要。随着电池技术的发展,电化学模型正成为研究热点。电化学模型由偏微分方程构成,计算复杂度高。模型数学重构和模型结构简化是两类降低复杂度的方法。不同复杂度模型的对比研究可为模型工程应用选择提供指导,然而现有研究多基于仿真数据且忽略了温度对电池电化学行为的影响。针对上述不足,通过理论分析、数值仿真和试验测试开展了电化学-热耦合模型的对比研究工作。基于理论与仿真分析,明确不同模型的误差来源;通过敏感性分析,提升了模型参数的辨识精度和效率;通过耦合热模型,考虑温度对电化学反应的影响,并在-10℃至45℃区间开展试验验证。结果表明,反应电流的均匀分布假设是简化模型的主要误差来源。该假设在低倍率条件下成立,在大倍率下将造成较大误差;耦合热模型来引入温度修正可有效提升电化学模型在不同温度下的精度;非简化的电化学-热耦合模型在不同温度和工况下均能保证高精度,端电压均方根误差小于25 mV。简化的电化学-热耦合模型在小倍率工况下精度较好,但在低荷电状态和大倍率工况下将出现明显偏差,其最大端电压方均根误差超过50 mV。

关键词：电池管理系统锂离子电池电化学-热耦合模型参数辨识

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基于改进LuGre摩擦模型的机器人关节模糊自适应反步控制

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湖南大学学报（自然科学版） 2022年第10期49卷 147-156页

作者：李俊阳赵琛夏雨甘来重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 重庆大学机械与运载工程学院重庆400044

为实现机器人关节在非线性摩擦和外界未知干扰力矩等因素影响下的精确和稳定控制,通过改进LuGre摩擦模型来描述系统的非线性摩擦特性,采用自适应算法进行摩擦补偿来逼近摩擦力的变化,并采用模糊神经网络逼近外界未知干扰力矩对系统的影... 详细信息

为实现机器人关节在非线性摩擦和外界未知干扰力矩等因素影响下的精确和稳定控制,通过改进LuGre摩擦模型来描述系统的非线性摩擦特性,采用自适应算法进行摩擦补偿来逼近摩擦力的变化,并采用模糊神经网络逼近外界未知干扰力矩对系统的影响.引入正切障碍李雅普诺夫(Lyapunov)函数对输出信号进行约束,使误差被限制在给定范围之内.利用双曲正弦函数跟踪微分器解决了虚拟输入微分引起的“微分爆炸”和一阶滤波器精度差问题,将自适应控制方法与反步控制理论相结合,提出了一种带摩擦补偿的模糊自适应反步控制方法.利用Lyapunov判据证明了闭环系统的所有误差最终一致有界,并通过仿真得出本文所提出的控制方法相比于传统PID与神经网络动态面控制(Radial Basis Function Dynamic Surface Control,RBFDSC),位置跟踪误差分别提高了近7.5%和3%;当LuGre模型参数变化时,自适应算法也可以精确对摩擦力进行跟踪补偿,从而验证了本文所提出的控制策略的有效性和鲁棒性.

关键词：改进LuGre摩擦模型正切障碍李雅普诺夫函数自适应反步控制模糊神经网络

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BRBP-MOSOA融合数据驱动的热处理工艺低碳优化方法

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机械工程学报 2022年第16期58卷 370-383页

作者：易茜刘益君卓俊康李聪波易树平重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 重庆大学机械与运载工程学院重庆400044

热处理工艺数据蕴含企业长期运行的经验,可揭示工艺条件、参数与碳排放量的关联关系,但实际生产中常常被割裂放置,为此,提出一种基于历史工艺数据集的BRBP-MOSOA融合数据驱动方法实现热处理工艺参数优化以降低碳排放量。构建热处理工艺... 详细信息

热处理工艺数据蕴含企业长期运行的经验,可揭示工艺条件、参数与碳排放量的关联关系,但实际生产中常常被割裂放置,为此,提出一种基于历史工艺数据集的BRBP-MOSOA融合数据驱动方法实现热处理工艺参数优化以降低碳排放量。构建热处理工艺历史数据库;根据热处理工艺的碳排放运行特点识别碳排放源,构建碳排放模型;用历史数据集训练BRBP神经网络建立热处理工艺参数与硬度、碳排放之间的关系模型,实现对特定工艺条件下碳排放和硬度的预测;利用MOSOA算法建立工艺过程低碳优化模型,通过碳效率评估,输出满足低碳排放量的最优热处理工艺参数。案例研究表明所提方法可提升热处理综合碳效率6.57%,为热处理工艺的低碳运行提供了一种使能工具。

关键词：数据驱动热处理低碳优化

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基于反刍类动物臼齿仿生的平面磨具形貌结构设计与性能研究

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表面技术 2024年第2期53卷 140-149,167页

作者：宋沛鸿郭磊刘天罡曹蕾蕾陈瑱贤张静长安大学工程机械学院西安710061 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 中天引控科技股份有限公司西安710010

目的提高平面研磨加工效率及加工质量。方法提取了反刍类动物臼齿齿面形貌特征,设计了一种模块化分布式平面研磨工具,采用ABAQUS分析了无特征规则排布磨具与仿生特征排布磨具在研磨抛光过程中对工件压力分布均匀性的影响;采用Fluent... 详细信息

目的提高平面研磨加工效率及加工质量。方法提取了反刍类动物臼齿齿面形貌特征,设计了一种模块化分布式平面研磨工具,采用ABAQUS分析了无特征规则排布磨具与仿生特征排布磨具在研磨抛光过程中对工件压力分布均匀性的影响;采用Fluent分析了仿生特征排布磨具形貌结构对磨削液流动性的影响;利用3D打印技术制备了仿生特征排布磨具与无特征规则排布磨具并进行了对比实验,通过响应面分析法讨论了转速、压力、表面结构特征等因素对磨具研磨性能的影响。结果仿真结果表明,与无特征规则排布磨具相比,在4 N研磨压力下仿生特征排布磨具具有更优的工件表面应力分布均匀性;磨削液在磨具形貌特征间隙入口的流速为2.400 m/s时,与其他特征磨具相比,仿生特征模块化排布磨具的形貌特征间隙出口平均流速提升了29.45%。实验结果表明,与无特征规则排布磨具相比,在同等工艺下,使用仿生特征模块化排布磨具研磨的铝合金试件表面粗糙度由0.301μm降至0.188μm,下降了17.94%;当研磨压力为5 N时,材料去除速率由1.44μm/min提升至1.93μm/min,提升了34.47%。结论平面磨具的形貌结构特征设计与排布对研磨过程中的工件接触压力分布、磨削液流动性具有重要影响。与无特征规则排布磨具相比,在相同工艺条件下臼齿仿生特征模块化排布磨具能够更有效地提升加工效率及加工质量。

关键词：仿生设计平面磨具表面形貌结构研磨加工性能磨削液流动性磨粒滞留

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非均质材料与位错交互能的数值等效夹杂算法

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工程力学 2022年第7期39卷 10-18页

作者：李璞朱凯侯佳卉谢东东钱厚鹏金晓清重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400030 重庆大学航空航天学院重庆400044

工程结构中的夹杂物和位错会极大地影响材料的力学性能和服役寿命。以往的解析解主要关注特定形状(如圆形、椭圆形)夹杂物与位错之间的相互作用。当采用数值方法计算时,由于位错的奇异性,即使是商用有限元软件也会面临处理上的困难。该... 详细信息

工程结构中的夹杂物和位错会极大地影响材料的力学性能和服役寿命。以往的解析解主要关注特定形状(如圆形、椭圆形)夹杂物与位错之间的相互作用。当采用数值方法计算时,由于位错的奇异性,即使是商用有限元软件也会面临处理上的困难。该文基于数值等效夹杂算法并结合快速傅里叶变换,求解了无穷体内夹杂物与刃型位错的交互能,有效地规避了数值奇异性问题。相对误差的范数分析结果表明,在杂质附近所产生的应力扰动对最终结果具有较大影响。该文计算方法能够更加精确地确定应力扰动场,并显示出优越的数值收敛性和稳定性。在求解任意形状杂质与位错相互作用问题中,该文提供了一种便捷且有效的计算方案。

关键词：交互能数值等效夹杂法任意形状夹杂物刃型位错快速傅里叶变换

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考虑维修效果差异性的顺序预防性维修策略

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上海交通大学学报 2023年第11期57卷 1522-1530页

作者：黎新龙冉琰张根保何彦重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 重庆文理学院智能制造工程学院重庆402160

合适的预防性维修在一定程度上能提高设备可靠性,延长设备寿命.针对目前预防性维修策略决策粒度过大且鲜有考虑预防性维修对不同类型故障维修效果的差异性等问题,研究了元动作单元的不完全顺序预防性维修策略.以元动作单元为研究载体,... 详细信息

合适的预防性维修在一定程度上能提高设备可靠性,延长设备寿命.针对目前预防性维修策略决策粒度过大且鲜有考虑预防性维修对不同类型故障维修效果的差异性等问题,研究了元动作单元的不完全顺序预防性维修策略.以元动作单元为研究载体,将故障分为损伤类故障和本质疲劳类故障,基于广义几何过程(GGP)建立了考虑维修效果差异性的顺序预防性维修优化模型,分析了维修成本等因数对最优维修成本率以及最优维修策略的影响.研究表明:不考虑预防性维修效果的差异性会低估总体的维修成本率.同时,各类型维修成本、故障比例因子以及预防性维修效果参数都对维修策略的制定有显著影响.该研究对制定元动作单元顺序预防性维修策略,减少其维修成本具有一定的指导作用.

关键词：预防性维修元动作单元广义几何过程顺序维修不完美维修

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