检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2021年第17期40卷 14-24,54页

作者：籍永建王西彬刘志兵王红军北京信息科技大学机电系统测控北京市重点实验室北京100192 北京理工大学机械与车辆学院北京100081

为研究刀具-工件多重交互与速度效应对铣削颤振稳定性的影响,建立了包含刀具-工件多重交互与速度效应的铣削动力学模型,阐明了无刀轴倾角状态下再生效应、过程阻尼、刀具结构模态耦合与速度效应的耦合作用对铣削颤振稳定性的影响规律,... 详细信息

为研究刀具-工件多重交互与速度效应对铣削颤振稳定性的影响,建立了包含刀具-工件多重交互与速度效应的铣削动力学模型,阐明了无刀轴倾角状态下再生效应、过程阻尼、刀具结构模态耦合与速度效应的耦合作用对铣削颤振稳定性的影响规律,研究了不同径向浸入比下刀具-工件交互与速度效应对铣削稳定性的影响。结果表明,与只考虑再生效应的铣削动力学模型相比,当同时考虑再生效应、过程阻尼与刀具结构模态耦合时,得到的稳定性叶瓣图中颤振区域发生明显变化;当主轴转速较低时,刀具-工件之间的多重交互效应是影响铣削颤振稳定性的主要因素,速度效应对极限切深的影响可忽略不计;随着主轴转速升高,速度效应对极限切深的影响逐渐增大,稳定性叶瓣图中稳定区域呈逐渐减小趋势;在一定范围内,随着铣刀后刀面磨损带的增加,铣削极限切深逐渐增大;主轴转速一定时,径向浸入比相对较小的情况下过程阻尼对铣削稳定性的影响更加明显。采用铣削试验进行验证,结果表明,与传统动力学模型相比,构建的铣削动力学模型能够更加可靠地预测实际铣削状态。

关键词：铣削加工颤振稳定性刀具-工件交互速度效应稳定性叶瓣图

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基于SPWVD与知识蒸馏的行星变速器故障诊断研究

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电子测量与仪器学报 2024年第5期38卷 29-37页

作者：马超郑鑫辉王少红徐小力北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学机电系统测控北京市重点实验室北京100192

行星变速器运行工况多是非平稳运行工况,运行过程中齿轮啮合振动信号相互耦合导致测试信号混叠,其隐藏故障诊断难度增大;同时应用复杂的神经网络模型进行故障诊断预测时多数会收到工业现场边缘计算设备硬件的限制。针对相关问题,在保证... 详细信息

行星变速器运行工况多是非平稳运行工况,运行过程中齿轮啮合振动信号相互耦合导致测试信号混叠,其隐藏故障诊断难度增大;同时应用复杂的神经网络模型进行故障诊断预测时多数会收到工业现场边缘计算设备硬件的限制。针对相关问题,在保证行星变速器故障诊断准确率的情况下减少网络模型的参数量,提出了一种应用平滑伪维格纳-威利分布(smooth and pseudo Wigner-Vile distribution, SPWVD)与知识蒸馏结合的智能识别模型用于行星变速器故障诊断。首先,利用集合经验模态分解(EEMD)方法将多分量振动信号分解后选取单分量信号进行SPWVD计算后线性叠加得到二维时频图作为输入,以ResNet101为教师模型指导学生模型MobileNet进行训练,复杂教师模型将数据中的知识传授给学生模型,提高了学生模型的精度。将该方法与同类方法进行了对比,结果表明,模型以牺牲2.43%准确率为代价,存储成本下降为教师模型的24.55%,相较未知识蒸馏的MobileNet的准确率提高了9.61%,实现模型轻量化。本研究方法对提高深度学习模型在工程实际应用,降低边缘计算设备部署成本提供了一种有效且可行的解决方法。

关键词：故障诊断 SPWVD 知识蒸馏 MobileNet 行星变速器

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热环境下功能梯度夹层双曲壳自由振动分析

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固体力学学报 2018年第3期39卷 284-295页

作者：曹洲郝育新顾晓军李珍妮北京信息科技大学机电工程学院北京100192 北京信息科技大学机电系统测控北京市重点实验室北京100192

功能梯度夹层双曲壳结构广泛应用在航空航天、海洋工程等领域中，对于该类结构的动力学特性研究非常重要．论文以热环境下功能梯度夹层双曲壳为研究对象，在三阶剪切变形理论的基础上，考虑横向拉伸作用的影响提出了一种新的位移场，假... 详细信息

功能梯度夹层双曲壳结构广泛应用在航空航天、海洋工程等领域中，对于该类结构的动力学特性研究非常重要．论文以热环境下功能梯度夹层双曲壳为研究对象，在三阶剪切变形理论的基础上，考虑横向拉伸作用的影响提出了一种新的位移场，假设材料的物性参数与温度有关，且沿厚度方向表示为幂律函数．利用Hamilton原理得到简支边界条件下功能梯度夹层双曲壳三维振动系统动力学方程，利用Navier法求得两种不同夹层类型的系统固有频率．研究了几何物理参数和温度场对功能梯度夹层双曲壳自由振动固有频率的影响．

关键词：功能梯度材料夹层双曲壳横向拉伸温度分布自由振动

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基于EMD和全息谱的设备故障诊断方法研究

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机械科学与技术 2011年第11期30卷 1922-1926页

作者：刘然许宝杰北京信息科技大学北京市重点实验室机电系统测控实验室北京100192

介绍了经验模态分解法(EMD)和全息谱分析技术。运用EMD方法将机械设备振动信号分解,选择与原信号密切相关的信号重组,较好的消除了信号噪声,并对重组信号进行全息谱分析,使幅度、频率、相位有机结合,充分反映了设备振动形态特征。运用... 详细信息

介绍了经验模态分解法(EMD)和全息谱分析技术。运用EMD方法将机械设备振动信号分解,选择与原信号密切相关的信号重组,较好的消除了信号噪声,并对重组信号进行全息谱分析,使幅度、频率、相位有机结合,充分反映了设备振动形态特征。运用二维全息谱分析,可以得到转子振动在各阶倍频下的旋转方向、大小、形状以及各阶倍频之间的相互关系等信息。传统的信号处理方法都不能很好的消除信号噪声。此方法在转子振动信号故障诊断的应用,很好的消除了噪声,较好地反映了设备振动形态特征。

关键词：经验模态分解全息谱故障诊断

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面向分类网络的视觉语义解释模型

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计算机工程 2023年第11期49卷 220-230页

作者：吕学强赵兴强贾智彬韩晶北京信息科技大学网络文化与数字传播北京市重点实验室北京100101 北京信息科技大学机电系统测控北京市重点实验室北京100192

深度学习的可解释性对推动其在军事场景中应用至关重要。当前主流方法使用类激活图的方式可视化最后一层卷积特征,然而对于网络根据该特征进行分类解释比较模糊。针对此问题,设计一种面向分类网络的视觉语义解释模型。综合考虑前向传播... 详细信息

深度学习的可解释性对推动其在军事场景中应用至关重要。当前主流方法使用类激活图的方式可视化最后一层卷积特征,然而对于网络根据该特征进行分类解释比较模糊。针对此问题,设计一种面向分类网络的视觉语义解释模型。综合考虑前向传播与反向传播,提出CGNIS算法获取对分类结果起重要作用的神经元,并将其映射到原图,得到更加细化的视觉特征。提出分类网络IRENet,在VGG16中间层添加SIRM和ECA对视觉特征进行识别,更加客观地提取视觉特征中包含的语义特征,并结合视觉特征、语义特征、重要神经元分数信息生成描述模型分类过程的解释性语句。在ImageNet2012数据集上提取10类图像进行实验,结果表明,删除CGNIS算法得到的某一类重要神经元后,对应类的分类准确率下降3%以上,在语义特征提取任务上,IRENet的F1值、准确率、精确率和召回率4项指标较ResNet101等分类网络提升2%以上。此外,利用CGNIS、IRENet对飞机类别进行实验,可生成模型对其分类过程的解释性语句。

关键词：分类网络可解释性类激活图重要神经元语义信息

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抛物面式支架几何结构的视觉引导调节

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仪器仪表学报 2018年第10期39卷 59-67页

作者：孙鹏吕乃光董明利谭泽祥北京邮电大学信息光子学与光通信研究院北京100876 北京信息科技大学机电系统测控北京市重点实验室北京100192 北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100192

抛物面槽式太阳能聚热器支架的几何量误差影响反射镜及吸热管的安装精度,从而降低聚热效率。目前没有有效的方法指导聚热器支架的高精度组装和调节。提出一种聚热器支架几何结构的视觉引导调节方法。首先,通过动态摄影测量系统实时测量... 详细信息

抛物面槽式太阳能聚热器支架的几何量误差影响反射镜及吸热管的安装精度,从而降低聚热效率。目前没有有效的方法指导聚热器支架的高精度组装和调节。提出一种聚热器支架几何结构的视觉引导调节方法。首先,通过动态摄影测量系统实时测量各支撑点的空间位置和角度;然后,通过一种吸热管位置约束的非线性优化方法求解最优坐标变换关系,将位置和角度的测量数据对齐至设计坐标系下,获得几何量的误差和调节量;最后,提出一种基于渐变伪彩色的调节量可视化方法,辅助PTC支架的现场人工调节。本方法不需要定义物理参考坐标系,对于支架姿态没有要求,能够在组装现场实现聚热器支架的快速、高精度调节。将本方法应用于轻型槽式聚热器支架（PTC）,空间位置的调节精度优于0.15 mm,角度调节精度优于0.15°,经过调节的聚热器截断因子提升至97%,满足聚热因子对于支架几何质量的需求。

关键词：视觉引导组装动态摄影测量抛物面槽式聚热器几何结构调节

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多通道卷积神经网络和迁移学习的燃气轮机转子故障诊断方法

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电子测量与仪器学报 2023年第3期37卷 132-140页

作者：苏静雷王红军王政博刘淑聪王楠张顺利北京信息科技大学机电工程学院北京100192 北京信息科技大学高端装备智能感知与控制北京市国际科技合作基地北京100192 北京信息科技大学机电系统测控北京市重点实验室北京100192

燃气轮机结构复杂,工况严苛,实际针对运行过程中转子系统故障样本难以获取,样本量少导致故障诊断精度低的问题,提出一种多通道卷积神经网络(multi-channel convolutional neural network,MCCNN)深度迁移学习的燃气轮机转子故障诊断方法... 详细信息

燃气轮机结构复杂,工况严苛,实际针对运行过程中转子系统故障样本难以获取,样本量少导致故障诊断精度低的问题,提出一种多通道卷积神经网络(multi-channel convolutional neural network,MCCNN)深度迁移学习的燃气轮机转子故障诊断方法。该方法首先以轴承一维原始振动信号为输入,将数据重新排列组合模拟转换二维图像,有效避免实际转换图像的繁琐操作。用西储大学(CWRU)的公开轴承数据和西安交通大学(XJTU)公开轴承数据对MCCNN模型进行训练更新权重并诊断,取得了100%和99.95%的故障分类准确率。以CWRU轴承故障数据集为源域,燃气轮机转子故障数据集为目标域,利用迁移学习将从源域训练得到的模型参数保留,输入目标域数据集进行训练,并对燃气轮机故障数据进行分类,分类准确率达到97.78%,由实验结果可知多通道卷积神经网络和迁移学习适应任务需要,可以在转子系统故障样本量少的情况下解决问题。

关键词：燃气轮机多通道卷积故障诊断迁移学习方法

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基于XGBoost的下肢步态相位识别研究

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电子测量与仪器学报 2023年第3期37卷 95-101页

作者：苏鸿马超苏鹏高经纬北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学机电系统测控北京市重点实验室北京100192

针对下肢外骨骼应用中的难点问题,开展了基于XGBoost算法,利用单个IMU采集的运动姿态数据对步态相位进行识别的研究。首先,采集了6种不同步态下的足部运动数据,然后将每种步态划分为4个相位;在此基础上,以足部运动数据作为训练集,然后应... 详细信息

针对下肢外骨骼应用中的难点问题,开展了基于XGBoost算法,利用单个IMU采集的运动姿态数据对步态相位进行识别的研究。首先,采集了6种不同步态下的足部运动数据,然后将每种步态划分为4个相位;在此基础上,以足部运动数据作为训练集,然后应用XGBoost算法进行步态相位识别的分析。建立模型的过程中通过贝叶斯优化算法进一步对模型中涉及的参数进行优化。计算显示,模型的测试集平均正确率为89.26%,精度为89.64%,召回率为89.26%,F1值为89.10%;结果分析表明该模型能够实现较好的步态相位识别。

关键词：下肢运动姿态步态相位识别 XGBoost 贝叶斯优化

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滚动轴承非线性时变参数动力学模型与故障机理研究

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机械工程学报 2022年第19期58卷 139-147页

作者：胡爱军吉新星向玲王立勇华北电力大学机械工程系保定071003 北京信息科技大学机电系统测控北京市重点实验室北京100101

基于滚动轴承故障动力学模型研究其振动特性及故障机理是实现轴承故障准确诊断的基础。为描述滚动轴承缺陷对其振动响应特性的影响,考虑滚动体与缺陷的相对几何关系,提出了时变接触变形与时变刚度耦合的滚动轴承故障非线性动力学模型。... 详细信息

基于滚动轴承故障动力学模型研究其振动特性及故障机理是实现轴承故障准确诊断的基础。为描述滚动轴承缺陷对其振动响应特性的影响,考虑滚动体与缺陷的相对几何关系,提出了时变接触变形与时变刚度耦合的滚动轴承故障非线性动力学模型。以NSK6205深沟球轴承为对象,通过建立6+N_(b)自由度非线性时变参数动力学模型,分析了滚动体通过外圈缺陷区域时接触变形、接触刚度以及振动响应的变化过程,得到了不同缺陷尺寸下滚动轴承故障冲击振动响应特征变化规律。理论分析和实验研究结果表明,随着缺陷尺寸的增加,滚动轴承故障振动响应产生由双冲击到多冲击的变化特征,不同缺陷尺寸下,滚动体进入和离开缺陷过程中产生的冲击响应明显不同。研究成果为基于振动信号实现滚动轴承故障尺寸判断提供了理论依据。

关键词：滚动轴承动力学模型时变接触变形时变刚度故障特征

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基于C8051F410单片机的钨灯电源设计

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自动化与仪表 2011年第1期26卷 43-46页

作者：王犇谷玉海哈亮吴国新北京信息科技大学机电系统测控北京市重点实验室北京100192

针对光谱测试系统对光源稳定性越来越高的要求,介绍了一种以单片机为核心的高稳定性的钨灯电源系统。它以C8051F410单片机为核心,采用增量式PID控制算法,通过控制单片机的D/A输出来调整MOS场效应管的导通情况,从而达到稳定钨灯工作电流... 详细信息

针对光谱测试系统对光源稳定性越来越高的要求,介绍了一种以单片机为核心的高稳定性的钨灯电源系统。它以C8051F410单片机为核心,采用增量式PID控制算法,通过控制单片机的D/A输出来调整MOS场效应管的导通情况,从而达到稳定钨灯工作电流的目的,保证钨灯的发光稳定。通过实验验证,新设计的电源具有控制精度高、稳定性好、性能可靠等优点,可应用于光谱测试系统中。

关键词：单片机钨灯电源 PID 校准

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