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融入概率学习的混合差分进化算法求解绿色分布式可重入作业车间调度

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控制理论与应用 2024年第3期41卷 512-521页

作者：胡蓉伍星毛剑琳钱斌昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500 云南机电职业技术学院云南昆明650000 昆明理工大学机电工程学院云南昆明650500

本文针对绿色分布式可重入作业车间调度问题(GDRJSSP),提出一种融入概率学习的混合差分进化算法(HDE PL),以实现最大完工时间和总能耗最小.根据GDRJSSP的问题特点,设计编码和解码规则,并采用差分进化算法执行全局搜索来发现优质解区域.... 详细信息

本文针对绿色分布式可重入作业车间调度问题(GDRJSSP),提出一种融入概率学习的混合差分进化算法(HDE PL),以实现最大完工时间和总能耗最小.根据GDRJSSP的问题特点,设计编码和解码规则,并采用差分进化算法执行全局搜索来发现优质解区域.为能更明确地引导全局搜索方向,设计基于贝叶斯网络结构的多维概率模型合理学习和积累优质解(即当前种群中的较优解)的模式信息.结合问题解的结构特征,提出基于关键路径的4种邻域结构来构造局部搜索,并设计基于非关键路径的节能策略来提升算法获取低能耗非劣解的能力.仿真实验和算法对比验证了HDE PL可有效求解GDRJSSP.

关键词：差分进化绿色调度分布式调度可重入作业车间调度问题

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视觉跟踪多转子位移测量

振动工程学报 2024年第1期37卷 113-125页

作者：杨荣良王森伍星柳小勤刘韬昆明理工大学机电工程学院云南昆明650500 云南机电职业技术学院云南昆明650023

针对当前传统振动传感器在测量旋转体位移时受限于安装和测点数量等问题,将高速工业相机作为采集媒介,在转子振动试验台上进行转子振动视频的采集,并利用基于多目标跟踪的视觉振动测量方法跟踪多个转子目标的全场振动位移。将注意力机... 详细信息

针对当前传统振动传感器在测量旋转体位移时受限于安装和测点数量等问题,将高速工业相机作为采集媒介,在转子振动试验台上进行转子振动视频的采集,并利用基于多目标跟踪的视觉振动测量方法跟踪多个转子目标的全场振动位移。将注意力机制引入残差神经网络,结合特征金字塔网络结构建立改进的特征提取骨干网络,并利用身份重新识别方法来强化相邻帧间目标位移的关联性,跟踪旋转体全场振动位移信号。在转子振动位移测量数据集上对不同网络模型进行定性和定量的比较。结果表明,本文构建的网络模型在边界框回归时能够获取更为紧密的贴合度;将采集的电涡流位移信号作为标准量进行两个转子位移信号的对比实验,结果表明,本文多目标跟踪算法拟合的波形和频谱噪声最小,且能与电涡流信号相匹配;在目标对象模糊情况下的实验也证明本文算法所具有的泛化性能,这也体现出视觉测量在旋转体振动位移跟踪领域的工程应用价值。

关键词：视觉测振深度学习多目标视觉跟踪模糊图像旋转体位移测量

融入概率学习的混合DE求解绿色分布式可重入作业车间调度

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控制理论与应用 2024年

作者：胡蓉伍星毛剑琳钱斌云南机电职业技术学院昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明理工大学机电工程学院

针对绿色分布式可重入作业车间调度问题(Green distributed reentrant job shop scheduling problem,GDRJSSP),提出一种融入概率学习的混合差分进化算法(Hybrid differential evolution incorporated with probabilistic learning, HDE PL)，以实现最大完工时间和总能耗最小.根据GDRJSSP的问题特点,设计编码和解码规则,并采用差分进化算法执行全局搜索来发现优质解区域.为能更明确地引导全局搜索方向,设计基于贝叶斯网络结构的多维概率模型合理学习和积累优质解(即当前种群中的较优解)的模式信息.结合问题解的结构特征,提出基于关键路径的4种邻域结构来构造局部搜索,并设计基于非关键路径的节能策略来提升算法获取低能耗非劣解的能力.仿真实验和算法对比验证了HDE PL可有效求解GDRJSSP.

关键词：差分进化绿色调度分布式调度可重入作业车间调度问题

电机电流瞬时频率极坐标视图及其在RV齿轮箱故障诊断中的应用

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振动工程学报 2024年

作者：徐凯伍星王东晓柳小勤昆明理工大学机电工程学院云南机电职业技术学院

电机电流监测系统凭借非侵入式、成本低的优势受到了广泛关注，但常用的电流频谱分析容易受到固有谐波以及安装误差的影响，并且高幅值基频会弱化故障特征。为了揭示齿轮故障导致的啮合刚度的降低对电机电流的频率调制规律，建立了包含... 详细信息

电机电流监测系统凭借非侵入式、成本低的优势受到了广泛关注，但常用的电流频谱分析容易受到固有谐波以及安装误差的影响，并且高幅值基频会弱化故障特征。为了揭示齿轮故障导致的啮合刚度的降低对电机电流的频率调制规律，建立了包含故障齿轮啮合刚度的电机电流模型，并推导了瞬时频率表达式。针对传统时频分析方法瞬时频率估计精度低的缺点，提出了基于高阶同步压缩变换（HSST）的瞬时频率极坐标视图方法提取齿轮故障特征。该方法通过检测与故障齿啮合周期同步的频率调制特征来直观地展示齿轮箱故障，避免了固有谐波和基频的干扰，具有齿轮故障特征的唯一性。通过对RV齿轮箱实验台的电机电流信号分析，验证了所提出电机电流模型与故障特征分布规律的准确性，以及基于HSST的瞬时频率极坐标视图诊断齿轮箱故障的有效性。

关键词： RV齿轮箱电机电流分析高阶同步压缩变换啮合刚度瞬时频率极坐标视图

水下中远场爆炸冲击波作用下航行体表面动态响应分析

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兵工学报 2024年第7期45卷 2341-2350页

作者：张勇肖正明段浩伍星卢敏王浩昆明理工大学机电工程学院云南昆明650500 中国船舶重工集团公司第705研究所云南昆明650500 云南机电职业技术学院云南昆明650203

针对水下中远场爆炸作用下航行体表面动态响应复杂、预测困难的问题,基于任意欧拉-拉格朗日数值算法,考虑自由面对冲击波反射的影响,利用爆炸相似理论细化模型网格,运用有限元软件对水下爆炸模型进行求解。分析冲击波作用下航行体表面... 详细信息

针对水下中远场爆炸作用下航行体表面动态响应复杂、预测困难的问题,基于任意欧拉-拉格朗日数值算法,考虑自由面对冲击波反射的影响,利用爆炸相似理论细化模型网格,运用有限元软件对水下爆炸模型进行求解。分析冲击波作用下航行体表面动态应力峰值出现的时间和区域,并对其动态响应随当量、爆距及水深的变化规律进行研究。利用数值拟合方法得到航行体表面动态应力方程,并通过决定系数验证其可靠性,在定当量、爆距情况下可直接求解其动态应力。研究结果表明:当量增加,动态应力在相同爆距区间内衰减速率增大;爆距增大,动态应力在相同当量区间内增长速率降低;深度每下降100 m,动态应力增长20 MPa左右。所得研究结果可为中远场水下爆炸作用下航行体安全防护和抗冲击研究提供一定参考。

关键词：水下航行体中远场水下爆炸任意欧拉-拉格朗日方法爆炸相似理论动态响应

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考虑连杆和关节柔性的工业机器人大臂静动态性能优化

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农业机械学报 2024年第7期55卷 449-458页

作者：肖正明段俊杰周川余世科伍星昆明理工大学机电工程学院昆明650500 云南省先进装备智能制造技术重点实验室昆明650500 中国船舶第七〇五研究所昆明分部昆明650003

为提高工业机器人整体性能,减小其静动态性能误差,提出一种综合考虑工业机器人连杆和关节柔性的拓扑优化方法。将机器人动力学与拓扑优化相结合,以变密度法(Solid isotropic material with penalization,SIMP)为基础,通过线性加权和法... 详细信息

为提高工业机器人整体性能,减小其静动态性能误差,提出一种综合考虑工业机器人连杆和关节柔性的拓扑优化方法。将机器人动力学与拓扑优化相结合,以变密度法(Solid isotropic material with penalization,SIMP)为基础,通过线性加权和法建立工业机器人大臂的多目标拓扑优化函数模型,基于柔性多体动力学理论,利用有限元软件和多体动力学软件建立含关节、连杆柔性的机器人刚柔耦合动力学仿真模型,获得机器人在极限工况下大臂载荷谱,最后,利用层次分析法确定优化目标函数中各子目标的权重系数,并对函数进行求解。优化结果显示,优化后机器人大臂刚度和固有频率都得到提高,并且质量下降18.71%。通过虚拟样机技术重构机器人模型,并对其整体进行分析,结果表明,最大负载作用下,机器人最大变形量从0.208 mm降至0.188 mm,静态变形量误差减小9.62%;动态定位误差从0.777 mm降至0.687 mm,定位精度提高11.58%。上述拓扑优化方法为提升工业机器人整体静动态性能提供了有效的理论参考。

关键词：工业机器人静动态性能拓扑优化刚柔耦合动力学层次分析法定位精度

三维声强与振速波束形成结合的声源识别方法研究

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机械科学与技术 2024年第2期43卷 291-296页

作者：方夫民柳小勤伍星郭祥昆明理工大学机电工程学院昆明650500 云南省先进装备智能制造技术重点实验室昆明650500

针对难以准确分离同频率双声源及计算声功率值的问题,提出三维声强矢量与质点振速的常规波束形成技术结合的声源识别方法,应用于同频率双声源的定位与声功率分离中。利用三维声强矢量特性求解各探头中心处质点振速与声强值;将质点振速... 详细信息

针对难以准确分离同频率双声源及计算声功率值的问题,提出三维声强矢量与质点振速的常规波束形成技术结合的声源识别方法,应用于同频率双声源的定位与声功率分离中。利用三维声强矢量特性求解各探头中心处质点振速与声强值;将质点振速引入常规波束形成对各声源定位;将定位结果代入三维声强矢量分解法中,构建声强、声功率的非线性方程组,求解得各声源声功率值。在半消声室内进行实验,实验结果表明:质点振速波束形成的声源定位方法可行,三维声强矢量方程组求解各声源声功率值误差在5%以内。

关键词：质点振速三维声强波束形成声功率

中药封包疗法联合整脊推拿治疗CRS的临床疗效研究

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辽宁中医杂志 2024年

作者：李明李育凡崔浩王水元刘伍星洪湖市人民医院康复科

目的：探讨中药封包疗法联合整脊推拿治疗神经根型颈椎病（CRS）的效果及对颈椎活动度、疼痛情况的影响。方法：选取我院2020年1月～2023年5月收治的CRS患者患者128例，按照均等随机单盲分为对照组和实验组，各64例，两组均接受常规治... 详细信息

目的：探讨中药封包疗法联合整脊推拿治疗神经根型颈椎病（CRS）的效果及对颈椎活动度、疼痛情况的影响。方法：选取我院2020年1月～2023年5月收治的CRS患者患者128例，按照均等随机单盲分为对照组和实验组，各64例，两组均接受常规治疗，对照组在常规治疗基础上采用整脊推拿法进行治疗，实验组在对照组基础上联合中药封包疗法治疗，对比两组治疗前后中医证候积分、颈椎功能障碍指数[颈椎功能障碍指数量表（NDI）]、疼痛程度[疼痛视觉模拟评分（VAS）]、颈椎活动度与生理曲度及生活质量[生活质量评分表（QOL-30）]。结果：治疗前两组各中医证候积分、NDI、VAS、QOL-30评分、颈椎活动度及生理曲度比较均无统计学意义（P＞0.05）；治疗后，两组各中医证候积分、NDI及VAS均显著降低，且实验组低于对照组（P＜0.05）；治疗后，两组颈椎活动度、生理曲度及QOL-30评分显著升高，且实验组显著高于对照组（P＜0.05）。结论：采用中药封包疗法联合整脊推拿治疗CRS，可有效改善临床症状，缓解颈部疼痛，促进颈椎活动度及生理曲度恢复，对提升患者生活质量有利。

关键词：中药封包疗法整脊推拿神经根型颈椎病颈椎活动度疼痛视觉模拟评分

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考虑柔性工业机器人大臂静动态性能优化

农业机械学报 2024年

作者：肖正明段俊杰周川余世科伍星昆明理工大学机电工程学院云南省先进装备智能制造技术重点实验室中国船舶第七〇五研究所昆明分部

为提高工业机器人整体性能，减小其静动态性能误差，提出一种综合考虑工业机器人连杆和关节柔性的拓扑优化方法。将机器人动力学与拓扑优化相结合，以变密度法(Solid isotropic material with penalization，SIMP)为基础，通过线性加权... 详细信息

为提高工业机器人整体性能，减小其静动态性能误差，提出一种综合考虑工业机器人连杆和关节柔性的拓扑优化方法。将机器人动力学与拓扑优化相结合，以变密度法(Solid isotropic material with penalization，SIMP)为基础，通过线性加权和法建立工业机器人大臂的多目标拓扑优化函数模型，基于柔性多体动力学理论，利用有限元软件和多体动力学软件建立含关节、连杆柔性的机器人刚柔耦合动力学仿真模型，获得机器人在极限工况下大臂的载荷谱，最后，利用层次分析法确定优化目标函数中各子目标的权重系数，并对函数进行求解。优化结果显示，优化后机器人大臂刚度和固有频率都得到提高，并且质量下降18.71%。通过虚拟样机技术重构机器人模型，并对其整体进行分析，结果表明，最大负载作用下，机器人最大变形位移从0.208mm降至0.188mm，静态变形误差减小9.62%；动态定位误差从0.777mm降至0.687mm，定位精度提高11.58%。上述拓扑优化方法为提升工业机器人整体静动态性能提供了有效的理论参考。

关键词：工业机器人静动态性能拓扑优化刚柔耦合动力学层次分析法定位精度