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基于齿条近似法的谐波齿轮传动空间齿廓设计与分析

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基于齿条近似法的谐波齿轮传动空间齿廓设计与分析

作者：袁攀重庆大学

学位级别：硕士

谐波减速器是机器人关节所需的重要核心关键部件,约占机器人成本的36%,其性能优劣也直接影响着机器人工作的整体性能。而我国与国外在高精密谐波减速器方面的差距尤为突出,严重制约了国产工业机器人产业的成熟及国际竞争力的形成。本文... 详细信息

谐波减速器是机器人关节所需的重要核心关键部件,约占机器人成本的36%,其性能优劣也直接影响着机器人工作的整体性能。而我国与国外在高精密谐波减速器方面的差距尤为突出,严重制约了国产工业机器人产业的成熟及国际竞争力的形成。本文针对我国工业机器人谐波减速器迫切需要解决的高可靠、高精度、高刚度、长寿命与高功率密度等共性和关键问题,以谐波齿轮传动的齿廓啮合设计理论为研究内容,做了以下工作:在基本假设基础上,建立了基于精确算法的全新谐波齿轮传动柔轮弹性变形模型,研究谐波齿轮传动齿条近似法以及齿廓修形方法,考虑柔轮齿偏斜的影响设计满足空间啮合的齿条近似齿廓并分析不同空间齿廓啮合特性,对比分析不同啮合原理设计的谐波齿轮传动齿廓啮合性能差异,基于有限元法对空载以及负载状态下的谐波齿轮传动齿廓进行分析。首先,详细阐述谐波齿轮传动的基本原理和假设,并推导各构件几何关系模型,包括不同截面径向变形量系数、基于积分几何建立的全新余弦凸轮中性层曲线方程以及传统几何模型,得出谐波齿轮传动的转角关系,为谐波齿轮传动啮合理论的建立奠定了基础。其次,考虑柔轮的偏斜对谐波齿轮传动齿廓进行空间齿廓设计。提出无干涉空间齿廓设计方法与无倾斜空间齿廓设计方法。第一种方法以主截面的共轭齿廓为基础,调整其他截面的柔轮齿根处壁厚;第二种方法以不同截面的齿条近似运动轨迹为基础,以各截面运动轨迹曲线的包络线与柔轮齿后端截面的运动轨迹曲线组成的复合曲线为基础,进行齿条近似齿廓设计与齿廓修形。然后,以基于齿条近似法设计的谐波齿轮传动空间齿廓为研究对象,分析其啮合特性。采用MATLAB编程仿真分析得到不同空间齿廓的各轮齿在不同截面的装配状态。对不同空间齿廓的运动轨迹进行仿真分析,直观的得出空间齿廓的啮合状态,并分析其啮合侧隙。最后,采用包络啮合理论设计双圆弧齿廓,以平面啮合为基础,对比不同啮合原理设计的不同齿廓的运动轨迹与啮合侧隙。最后,运用ABAQUS中的通用分析模块ABAQUS/Standard对谐波齿轮传动进行实体装配仿真,分析空载下的柔轮中性层曲线变形规律以及柔轮应力,并与理论分析比较;运用ABAQUS中的显式分析模块ABAQUS/Explicit对其进行负载状态进行仿真,分析负载状态下柔轮中性层曲线变形规律以及不同平面齿廓和空间齿廓的柔轮应力。

关键词：谐波齿轮传动啮合原理空间齿廓齿条近似齿廓啮合特性

基于嵌入式RISC-V微处理器的流水线研究与设计

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基于嵌入式RISC-V微处理器的流水线研究与设计

作者：袁攀长沙理工大学

学位级别：硕士

随着人工智能的不断发展,嵌入式电子产品在人们生活中大量应用,嵌入式微处理器的性能越来越受到关注。传统的指令集架构的嵌入式微处理器无法满足嵌入式领域广泛的应用场景的需求,尤其是嵌入式物联网终端设备中,对处理器低功耗要求的同... 详细信息

随着人工智能的不断发展,嵌入式电子产品在人们生活中大量应用,嵌入式微处理器的性能越来越受到关注。传统的指令集架构的嵌入式微处理器无法满足嵌入式领域广泛的应用场景的需求,尤其是嵌入式物联网终端设备中,对处理器低功耗要求的同时对处理器的数据计算和处理的要求也越来越高,采用传统指令集架构的顺序发射、顺序执行、顺序写回的流水线结构的嵌入式微处理器难以同时兼顾处理器的功耗与性能。新出的RISC-V架构有着极简、模块化和可定制扩展等优点,针对嵌入式领域低功耗高性能的需求,基于RISC-V指令集架构设计一种顺序发射、乱序执行、乱序写回的处理器流水线结构具有重要意义。本文分析了 RISC-V架构特点,实现了 RISC-V指令集架构中的RV32IM指令集,同时分析了流水线结构和功能需求、流水线上的冲突及RV32IM指令编码特点,提出了一种基于RISC-V架构顺序发射、乱序执行、乱序写回的处理器三级流水线结构,设计了分支预测模块、OITF模块,解决了流水线中的控制冲突与数据冲突,完成了基于嵌入式RISC-V微处理器的流水线设计,包括了处理器流水线中取指、译码、执行单元。顶层取指单元RTL设计由PC生成、ICB总线控制、Mini-Decode、分支预测四个模块的RTL组成,顶层译码单元RTL设计由整数通用寄存器组、指令译码、指令发射、OITF四个模块的RTL组成,顶层执行单元RTL设计由算术逻辑运算、访问存储、写回、交付四个模块的RTL组成。RV32IM指令集中的51条指令按运行时钟周期划分为单周期执行指令和多周期执行指令,设计了可以并行执行单周期执行指令、多周期执行指令中的Load/Store指令和乘除法指令的三个独立的运算单元Regula-ALU、AGU及MDV,有效地提高了指令的执行效率。乘除法运算单元采用的多周期乘除法器和三个运算单元都配备了独立的时钟门控,进一步保证了三级流水线整体结构的低功耗设计。采用Verilog语言完成了顺序发射、乱序执行、乱序写回的三级流水线结构的硬件实现,使用gcc工具链编译了 RISC-V官方提供的自测试用例,搭建TestBench仿真测试平台,利用VCS工具完成了对RISC-V微处理器的流水线的功能逻辑正确性仿真,通过编译生成的可执行二进制文件验证了 RV32IM指令集中51条指令功能的正确性。采用CoreMark测试程序对处理器流水线进行了性能测试,得到处理器流水线上程序运行速度为2.4 CoreMark/MHz。基于90nm工艺,在Typical的条件下使用DC工具完成了对处理器流水线的逻辑综合,使用ICC工具完成了处理器流水线的版图设计并生成GDSII文件,面积开销为20.5K个逻辑门,功耗为0.21mW。

关键词：嵌入式 RISC-V指令集处理器流水线结构乱序

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肖英卡戏剧中的奥贡、奥孙神话原型研究

肖英卡戏剧中的奥贡、奥孙神话原型研究

作者：袁攀河北科技大学

学位级别：硕士

渥雷?肖英卡,尼日利亚剧作家、诗人、小说家、评论家,主要以戏剧成就享誉世界,一直以来因其广阔的文化视野和富有诗意的语言影响当代戏剧,于1986年获诺贝尔文学奖。他的戏剧创作根植于约鲁巴独特的世界观和历史传统。奥贡,这位在非洲神... 详细信息

渥雷?肖英卡,尼日利亚剧作家、诗人、小说家、评论家,主要以戏剧成就享誉世界,一直以来因其广阔的文化视野和富有诗意的语言影响当代戏剧,于1986年获诺贝尔文学奖。他的戏剧创作根植于约鲁巴独特的世界观和历史传统。奥贡,这位在非洲神话体系中占有重要位置的神灵,集守护与毁灭为一体,以其丰富的神话内涵和象征意义,备受肖英卡青睐。奥贡身上集中体现的双重性和转换通道是贯穿肖英卡戏剧作品的主线。奥孙,约鲁巴河神,掌管并支配一切水源,她通晓创造生命之术,被视为生命的起源。作为约鲁巴文化的集大成者,肖英卡创造性地将本民族传统艺术元素融入到自己的创作中,而奥孙作为约鲁巴文化中的重要一员,毫无例外地在肖英卡的戏剧中占有重要地位。肖英卡将濒临灭绝的奥贡、奥孙传统神话引入自己的创作中,一方面展现了非洲人独特的世界观、宇宙观,并以此来反驳西方所谓的非洲没有文明的论断;另一方面意在通过传统神话引起世界对非洲文化的关注,实现非洲文化与世界文化的平等对话与交流。所以,深入研究其作品中的神话原型是更好地理解肖英卡文学观的关键。本论文共分为五部分。绪论首先对肖英卡的生平及戏剧创作和国内外肖英卡研究现状进行系统梳理,在借助前人研究成果的基础上提出本论文的研究对象及研究意义。第二章系统介绍本论文的理论基础---弗莱的神话原型理论。本章首先阐释了原型理论的两个奠基人物弗雷泽和荣格的原型观并指出他们对原型理论的最终形成所做的贡献。在此基础上重点阐释原型理论的集大成者弗莱的重要观点及其研究方法。同时介绍了肖英卡创作的神话原型背景,进一步阐释选择原型视角解读肖英卡戏剧的原因。第三章作为本论文的主体之一,以原型理论为依据,结合肖英卡具体戏剧作品展开奥贡原型分析,从而揭示奥贡原型两层重要内涵及其在肖英卡作品中的置换。同时指出肖英卡笔下的奥贡的重要价值和意义。第四章作为本论文的另一个主体,主要展开奥孙原型研究,结合约鲁巴的传统阐释奥孙原型的神秘力量、世俗力量及其肖英卡笔下众多奥孙式的人物,并揭示肖英卡赋予奥孙的意义。结论部分在正文研究的基础上,系统总结了本论文的研究成果,重申肖英卡将传统神话引入自身创作的重要性,并指出本研究的不足及对以后肖英卡研究的启示意义。

关键词：肖英卡神话原型奥贡奥孙创造毁灭

基于知识图谱的柔性作业车间绿色调度智能算法优化研究

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基于知识图谱的柔性作业车间绿色调度智能算法优化研究

作者：袁攀亮贵州师范大学

学位级别：硕士

我国碳达峰碳中和目标的提出,使得制造业智能化、信息化建设加快向绿色化、精益化转型升级。在双碳背景下,车间节能调度作为实现能耗减排与生产之间的平衡,成为当前智能制造领域的重要议题。通过对车间调度过程中的调度方案优化,可以降... 详细信息

我国碳达峰碳中和目标的提出,使得制造业智能化、信息化建设加快向绿色化、精益化转型升级。在双碳背景下,车间节能调度作为实现能耗减排与生产之间的平衡,成为当前智能制造领域的重要议题。通过对车间调度过程中的调度方案优化,可以降低生产过程中能耗浪费和机器负载,进而实现碳达峰碳中和的目标。车间生产中存在机器故障、人员离席等突发情况,对这些突发状况进行快速响应,实施最佳的调度方案对订单的完工时间、能源消耗和机器负载都有着重大影响。本论文依托国家自然科学基金项目,围绕智能车间中的生产调度的问题,研究柔性作业车间知识图谱和调度方法,并以某夹具制造车间为例,对提出的调度方法进行应用验证。论文的主要研究工作如下:(1)针对柔性作业车间调度知识的层次性和结构性关系的复杂问题,构建多层次柔性作业车间知识图谱。对作业车间中存在的工件设计、工件任务、工艺、物料、机器和人员等进行知识本体构建,用于表达柔性作业车间的知识及其关系。通过将柔性作业车间的模式层与车间知识与数据的信息融合,构建作业车间的知识图谱。通过多维信息矩阵映射规则生成调度方法的多维信息矩阵,保证知识图谱传递数据的准确性和时效性。(2)针对柔性作业车间调度面临的求解维度高、复杂等问题,提出一种改进的金豺狼算法(LSGJO)。该方法通过增加动态透镜成像学习策略和双黄金螺旋位置更新策略,以及增加种群的多样性,提高算法对调度问题的全局搜索能力。与11个基准算法在49个经典函数进行对比试验,Wilcoxon秩和检验和Friedman统计学分析结果表明,LSGJO算法取得优异的结果。(3)针对柔性作业车间多目标调度问题,使用两段式的编码方式,建立以完工时间、能耗、机械负载的调度模型,采用混合种群初始化方法和基于关键路径的三种邻域搜索,增强算法的局部搜索能力。以某夹具制造车间为研究对象,以完工时间、能源消耗和机器负载为优化目标,对提出的动态知识图谱和优化算法进行应用验证。

关键词：柔性作业车间调度知识图谱绿色调度金豺狼算法多目标优化

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具有相关误差线性模型的高维推断

具有相关误差线性模型的高维推断

作者：袁攀旭中国科学技术大学

学位级别：硕士

随着科技的快速发展,高维统计方法已在信息技术、生物信息学、天文学等不同的科学领域得到了充分的应用。线性模型由于其简单易解释的特点,在高维数据的统计分析中成为实际工作者的首选。尽管目前关于高维统计推断的相关文献发展迅速,... 详细信息

随着科技的快速发展,高维统计方法已在信息技术、生物信息学、天文学等不同的科学领域得到了充分的应用。线性模型由于其简单易解释的特点,在高维数据的统计分析中成为实际工作者的首选。尽管目前关于高维统计推断的相关文献发展迅速,但它们大多都假设数据是独立观测的。然而具有时间相关的误差过程在实际数据中经常出现。将基于i.i.d.数据的方法直接应用于时间序列数据会导致不合理的估计和推断结果。因此,高维和时间相关对回归参数的统计推断提出了重大挑战。本文对具有平稳误差的高维线性模型进行低维推断。我们采用函数型相依测度的框架来充分适应误差之间的相关性。通过引入误差自协方差矩阵的带状估计,我们提出了一种新的基于去稀疏Lasso的假设检验程序。通过证明带状自协方差矩阵估计量的相合性,证明了该估计量的渐近正态性。研究结果表明,当误差的矩条件减弱或相关性增强时,p的取值范围会实质上变小。我们进一步发展了关于带状参数的一种数据驱动的选择程序。数值模拟研究证实了我们所提出的方法在有限样本下具有良好的性能。最后给出了一个真实的数据例子,将我们的方法应用到宏观经济数据中,目的是发现哪些宏观经济变量与失业率相关。

关键词：相关误差去稀疏Lasso 函数型相依测度高维统计推断平稳时间序列

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基于不同啮合原理的谐波传动齿廓研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2017年第3期45卷 58-64页

作者：王家序袁攀李俊阳肖科重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 四川大学空天科学与工程学院四川成都610065

为了研究双圆弧齿廓和S形齿廓在空载状态下的啮合性能差异,对采用包络啮合理论设计的双圆弧齿廓进行共轭齿廓拟合分析,并根据齿条近似原理给出S形齿廓的完整表达式,对基于不同啮合原理设计的谐波传动齿廓的运动轨迹、啮合侧隙进行对比分... 详细信息

为了研究双圆弧齿廓和S形齿廓在空载状态下的啮合性能差异,对采用包络啮合理论设计的双圆弧齿廓进行共轭齿廓拟合分析,并根据齿条近似原理给出S形齿廓的完整表达式,对基于不同啮合原理设计的谐波传动齿廓的运动轨迹、啮合侧隙进行对比分析.结果表明:双圆弧齿廓和S形齿廓都存在啮合侧隙,但是由于S形齿廓在凸齿廓共轭区啮合侧隙更小,侧隙分布更均匀,因此其啮合性能比双圆弧齿廓更好.此外,双圆弧齿廓的齿顶高系数对其啮合侧隙和啮合范围均有很大影响,而S形齿廓的齿顶高系数对其啮合侧隙没有影响.

关键词：谐波传动双圆弧齿廓 S形齿廓啮合原理啮合特性

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超支化聚对苯共聚物的合成及表征

功能材料 2009年第8期40卷 1278-1281,1284页

作者：袁攀应磊李元元杨伟华南理工大学高分子光电材料与器件研究所特种功能材料及其制备新技术教育部重点实验室广东广州510640

利用Suzuki缩聚反应，合成了以1，3，6，8-（N-己基）咔唑为核的新型超支化聚对苯撑共聚物。用红外、核磁共振对聚合物的结构进行测定，表明咔唑以及吡啶单元成功引入聚合物中。聚合物可溶于四氢呋喃、氯仿和甲苯等有机溶剂。用凝胶渗... 详细信息

利用Suzuki缩聚反应，合成了以1，3，6，8-（N-己基）咔唑为核的新型超支化聚对苯撑共聚物。用红外、核磁共振对聚合物的结构进行测定，表明咔唑以及吡啶单元成功引入聚合物中。聚合物可溶于四氢呋喃、氯仿和甲苯等有机溶剂。用凝胶渗透色谱法测得超支化聚合物的分子量在40000～110000之间，分子量随着1，3，6，8-（N-己基）咔唑含量的增加逐渐增加。超支化聚合物在溶液和薄膜状态下的吸收峰分别位于315-334nm和402～410nm之间。随着支化咔唑单元含量的增加，超支化聚合物的吸收峰均发生一定程度的蓝移。超支化聚合物在溶液和薄膜状态下的最大发射峰分别位于402-410nm和402-415nm之间，并且随着引入的支化咔唑单元含量的增加，分子内发生更加有效的分子内电荷转移，PL光谱发生略微的红移。

关键词：超支化聚对苯 Suzuki聚合反应电荷转移

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高速公路沥青路面最佳预养护时机的研究

高速公路沥青路面最佳预养护时机的研究

作者：袁攀辉重庆交通大学

学位级别：硕士

在过去的一二十年里,我国高速公路建设事业取得了突飞猛进的发展,主要地区的高速公路网都已基本建成,然而随着我国高速公路使用年限及交通量的增加,路面的损坏形式也在不断增多,损坏的速度也不断加快,高速公路的发展已经进入由建设为主... 详细信息

在过去的一二十年里,我国高速公路建设事业取得了突飞猛进的发展,主要地区的高速公路网都已基本建成,然而随着我国高速公路使用年限及交通量的增加,路面的损坏形式也在不断增多,损坏的速度也不断加快,高速公路的发展已经进入由建设为主到建养并重的新阶段。在这种背景下,对高速公路路面开展预防性预养护研究就具有十分重要的意义。近年来,预防性养护越来越受到人们的重视,自1988年高速公路的建设实现零的突破以来,我国高速公路规划建设成为了国家的重点,各种高速公路建设和养护理念也随之兴起,特别是预防性养护,其“早投资,高回报”的特点使得高速公路的养护管理步入到了一个新的阶段。预防性养护是在路面尚处于良好时就采取养护措施,以防止病害出现急速发展的行为,这种行为能够使路面一直保持其最佳服务状态,不仅能延长路面的服务寿命,更能有效的节约养护资金。预防性养护时机作为预防性养护的三大要素之一,其最佳时机的研究一直是本行业的热点,只有确定了最佳时机才能使预防性养护的经济效益发挥到最大,过早则资金浪费,过晚会使得路面已严重损害,使得预养护失去意义。因此,本文从经济角度出发对高速公路路面的最佳预养护时机进行分析和探索。本文首先在《公路技术状况评定标准》的基础上结合重庆高速公路相关数据对国家现行的路面性能评价体系进行了细化改进,因为不同地区气候不同、交通量也不同,因此不同地区的高速公路具有其特殊性,我国现行标准适合于不同地区高速公路路面技术状况的相互比较,但在进行养护决策时,还需要根据各地特点,在不违反国家规范精神的原则下,针对具体指标的适用情况进行细化;其次,对目前国内常用的使用性能预测模型进行了比较,总结了各模型的优缺点,并结合我国高速公路现状建立了适应性较好的灰色马尔科夫组合预测模型;接着,介绍了国内外现有的预防性养护时机确定模型,并通过对比分析,选择了目前应用最广的费用效益模型作为预养护时机确定模型,取效益费用比最大的时间作为预防性养护的最佳时机;最后,以重庆市渝武高速养护工程为例,验证了模型的可行性和适用性。本文以重庆市高速公路项目为依托,重点研究重庆市高速公路路面的最佳预养护时机。本文通过对高速公路沥青路面最佳预养护时机进行研究,不仅为高速公路管理部门制定预防性养护方案提供了一定的指导意义,也为开展更深入的预防性养护时机研究提供了一定的参考。

关键词：高速公路沥青路面预防性养护预测模型养护时机

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《新实用汉语课本》（初）词汇研究

《新实用汉语课本》（初）词汇研究

作者：袁攀攀渤海大学

学位级别：硕士

词汇教学在课堂上是否成功,直接影响学习者运用汉语和人们交流的水平高低,其重要性决定着学者们会高度重视相关方面的研究。教材是教师在组织学生进行教学活动的根据。一套教材质量的好坏在一定程度上会对学生的学习造成影响。鉴于词汇... 详细信息

词汇教学在课堂上是否成功,直接影响学习者运用汉语和人们交流的水平高低,其重要性决定着学者们会高度重视相关方面的研究。教材是教师在组织学生进行教学活动的根据。一套教材质量的好坏在一定程度上会对学生的学习造成影响。鉴于词汇和教材都在课堂教学中具有极其重要的地位,因此教材中生词的编排是否合理、是否科学,将对教材的整体质量和水平有着直接的影响。《新实用汉语课本》(初)作为对外汉语教材中颇具特色的一员,对其词汇编写进行考察分析,发现其中的优缺点可以为教材编写者和教师的授课提供一些参考。关于《新实用汉语课本》(初)中的的词汇进行的相关考察与分析,意在发现该套教材在词汇方面上存在的问题。在考察分析的过程中以《汉语水平词汇与汉字等级大纲》作为研究开展的依据,采用统计法、分析法等方法对该套教材中的词汇部分,分别从生词量的计量统计、生词等级的选取和生词释义的方式角度进行考察分析。在此考察与分析的基础上发现该套教材在词汇编写上存在的问题,并结合问卷调查反映出的相关词汇问题,对此提出相应的建议。

关键词：初级综合教材《新实用汉语课本》词汇