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面向智能制造的微服务聚类与选择方法

清华大学学报（自然科学版） 2024年第1期64卷 109-116页

作者：王立平史慧杰王冬清华大学机械工程系北京100084 电子科技大学机械与电气工程学院成都611731

智能制造要求工业软件能够实现敏捷开发,对工业软件应用微服务架构是当下重要的研究方向。为了提高开发效率,需要将微服务形式的功能组件发布在互联网中并构建微服务库进行管理,供用户根据需求挑选。面对用户日益复杂的业务需求,需要微... 详细信息

智能制造要求工业软件能够实现敏捷开发,对工业软件应用微服务架构是当下重要的研究方向。为了提高开发效率,需要将微服务形式的功能组件发布在互联网中并构建微服务库进行管理,供用户根据需求挑选。面对用户日益复杂的业务需求,需要微服务库能够将其所包含的大量微服务进行组合来拓展所能实现的功能。针对服务组合过程中的检索和选择2个环节,分别设计了基于微服务的功能需求与非功能需求的服务聚类和服务选择算法,在微服务库中选出最优的微服务组合提供给客户。实验结果表明,所提出的聚类与组合方法取得了良好的效果,提高了用户的满意度并实现了微服务的高效利用。

关键词：智能制造微服务服务聚类服务选择

认知不确定性下高冲突可靠性信息融合方法研究

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机械科学与技术 2024年

作者：夏艳君魏晨竹周雄峰唐樟春电子科技大学机械与电气工程学院

由于侧重点差异、知识经验不同等影响，针对同一问题不同专家极有可能给出冲突的可靠性结论即证据，针对高冲突可靠性信息融合是可靠性工程面临的难点问题。现有研究主要采用改进的D-S证据理论解决高冲突可靠性信息融合问题，该理论认... 详细信息

由于侧重点差异、知识经验不同等影响，针对同一问题不同专家极有可能给出冲突的可靠性结论即证据，针对高冲突可靠性信息融合是可靠性工程面临的难点问题。现有研究主要采用改进的D-S证据理论解决高冲突可靠性信息融合问题，该理论认为不同专家提供的证据具有不同的权威性、重要性和可信性，因此在融合之前需要对证据进行调整，即对不同的证据要根据其权威程度、重要程度及可信程度进行权重赋值；权重赋值需要使用者自身根据实际情况决定。改进的D-S证据理论认为权重为固定值，在实际工程应用中由于人类的认知不确定性，难以给出准确的权重值。本文引入不确定权重，结合改进的D-S理论及区间可能性理论，提出一种认知不确定性下高冲突可靠性信息融合方法，采用区间可能度解决高冲突信息融合问题。最后采用数值算例证明本文方法的可行性。

关键词：可靠性认知不确定性高冲突信息信息融合 D-S证据理论

一种T型三电平并联有源电力滤波器的线性拟合无模型顺序预测控制

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电源学报 2024年

作者：王雪纯龙波电子科技大学机械与电气工程学院

三电平T型并联有源电力滤波器(3LT2SAPF)被广泛应用于改善非线性负载下的电网电能质量，其抑制谐波、补偿无功功率的性能和可靠性受到广泛关注，同时模型预测控制(MPC)能够实现多目标优化。而一旦由于温度变化等原因导致参数不匹配，MP... 详细信息

三电平T型并联有源电力滤波器(3LT2SAPF)被广泛应用于改善非线性负载下的电网电能质量，其抑制谐波、补偿无功功率的性能和可靠性受到广泛关注，同时模型预测控制(MPC)能够实现多目标优化。而一旦由于温度变化等原因导致参数不匹配，MPC系统的输出性能将严重恶化，甚至可能危及系统稳定性。此外，当电路关系未知，无法建立预测模型，MPC控制器不再适用。为了解决这些问题并增强系统鲁棒性，提出了一种线性拟合无模型顺序预测控制方法。首先分析了电流预测的线性拟合方法原理，其次建立了用于谐波电流跟踪的每个开关矢量的电流误差矩阵，最后设计了NP电压和直流母线电压的成本函数。在不同场景下的大量实验验证了所提方法的正确性和有效性。

关键词：无模型预测控制有源电力滤波器中点电压平衡顺序控制

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石墨烯柔性压阻传感器微织构压缩应变机制

中国表面工程 2024年第1期37卷 169-178页

作者：许静马靖轩王路文连加俤蔡林烜董林玺杭州电子科技大学机械工程学院杭州310018 浙大城市学院信息与电气工程学院杭州310015 中国计量大学机电工程学院杭州310018 杭州电子科技大学电子信息学院杭州310018

为满足智能机器人、电子皮肤等领域对柔性传感器高灵敏度日益增加的需求,通过设计高表面积形貌以制备石墨烯凸台微织构柔性传感器,并对比分析有无微织构传感器的灵敏度;基于结构力学方程与静电方程,建立微织构柔性传感器模型,开展了电... 详细信息

为满足智能机器人、电子皮肤等领域对柔性传感器高灵敏度日益增加的需求,通过设计高表面积形貌以制备石墨烯凸台微织构柔性传感器,并对比分析有无微织构传感器的灵敏度;基于结构力学方程与静电方程,建立微织构柔性传感器模型,开展了电场作用不同基底厚度以及微织构间距下柔性传感器微织构应变的数值模拟,研究柔性压阻传感器微织构压缩应变机制,探寻机械载荷和电载荷的交互作用关系。结果表明,柔性基底的微织构化处理能有效提高柔性压阻传感器的灵敏度。模型总位移的最大值随基底厚度的增加呈非线性增加,微织构应变随着厚度的增加而减小。电场作用下微织构应变受机电耦合压力叠加的影响均大于无电场作用。框状微织构类似于悬臂梁,作用在微织构上的力矩随间距增加而增大,同时刚度减小,微织构的压缩形变增加,应变增大。组合尺寸微织构的应变随着微织构间距的增加而增大,制备多尺寸微结构传感器可使用(150+350)μm的组合尺寸,能够有效增加接触面积提高传感器灵敏度。机械载荷和电载荷的耦合作用,组合尺寸对力矩与刚度的分配有效增加了基底的应变,提高了柔性传感器的灵敏度。

关键词：柔性传感器数值模拟电场超弹性材料接触模型

时变输出约束非线性系统的量化反馈自适应终端滑模控制

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控制与决策 2024年第7期39卷 2186-2194页

作者：杨启尧彭冬亮蔡建平杭州电子科技大学自动化学院杭州310018 浙江水利水电学院电气工程学院杭州310018

针对一类复杂非线性系统,提出一种新型自适应快速非奇异终端滑模控制(IAFNTSMC)方法,用以解决其在输出时变约束及量化输入情形下的轨迹跟踪问题;利用鲁棒自适应方法处理扰动不确定性,并结合反演策略和终端滑模策略设计控制器;构造一种... 详细信息

针对一类复杂非线性系统,提出一种新型自适应快速非奇异终端滑模控制(IAFNTSMC)方法,用以解决其在输出时变约束及量化输入情形下的轨迹跟踪问题;利用鲁棒自适应方法处理扰动不确定性,并结合反演策略和终端滑模策略设计控制器;构造一种新型的时变约束障碍Lyapunov函数,用于实现对系统的输出误差进行随时间变化的幅值约束;为提高闭环系统的误差收敛速度,提出一种新型的滑模面构造方案.所提控制方法能够保证闭环系统的输出跟踪误差快速收敛到约束边界内,并确保闭环系统所有信号有界.数值仿真验证了所提方法的有效性.

关键词：自适应控制终端滑模控制输出约束量化输入非线性系统反演控制

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基于肤面形状模型的并联机械装配精度分析

组合机床与自动化加工技术 2024年第6期 42-47,53页

作者：申团辉鲁聪电子科技大学机械与电气工程学院成都611731

针对现有并联机械装配精度分析中未考虑形状偏差空间分布特征,且并联连接的配合面相对定位偏差的计算未结合实际装配过程而导致的装配精度分析精确性不足的问题,首先,基于非高斯肤面形状模型,提出了结合装配过程的并联连接配合面相对定... 详细信息

针对现有并联机械装配精度分析中未考虑形状偏差空间分布特征,且并联连接的配合面相对定位偏差的计算未结合实际装配过程而导致的装配精度分析精确性不足的问题,首先,基于非高斯肤面形状模型,提出了结合装配过程的并联连接配合面相对定位偏差计算方法;其次,基于雅克比-旋量模型,提出了雅克比-非高斯肤面形状模型,以实现对并联机械装配的偏差传递累积分析;最后,以直齿圆锥齿轮箱为例,通过蒙特卡洛仿真分别获得了轴交角相对误差ΔRα和中心距相对误差ΔTd频率分布,结果表明形状偏差空间分布特征对并联机械装配精度分析具有不可忽视的影响,该方法可为公差设计提供理论指导,以保障高精度机械产品的装配质量要求。

关键词：装配精度分析并联机械装配非高斯肤面形状模型形状偏差空间分布特征

基于光电锁相环的高线性FMCW激光雷达频率调谐技术

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光子学报 2024年第6期53卷 110-121页

作者：吴子涵袁国慧赵浩浩孙亮王卓然衢州学院电气与信息工程学院衢州324000 电子科技大学长三角研究院(衢州) 衢州324003 电子科技大学信息与通信工程学院成都610054

搭建了可调谐半导体激光器扫频非线性校正系统,研究了锯齿波调制下半导体激光器的扫频非线性特性,将光电锁相环技术引入调频连续波光源系统中,提出在预失真校正电流基础上采用光电锁相环的方法来克服扫频非线性,以防止大范围扫频非线性... 详细信息

搭建了可调谐半导体激光器扫频非线性校正系统,研究了锯齿波调制下半导体激光器的扫频非线性特性,将光电锁相环技术引入调频连续波光源系统中,提出在预失真校正电流基础上采用光电锁相环的方法来克服扫频非线性,以防止大范围扫频非线性频差导致的失锁现象。基于调频连续波激光测距实验,验证光频线性化的效果,并分析了扫频非线性对精确距离测量的影响。实验结果表明,经过非线性校正后,激光器输出光频与理想线性光频差的均方根误差缩小到23.7 MHz(减小为校正前的1/219),残余非线性仅余0.0339%,1-r2的数量级达到10-7,测距实验中得到的目标厚度误差在不同测量距离下在0.05 mm~0.15 mm之间变化,表明非线性校正取得了良好的效果。

关键词：调频连续波半导体激光器锯齿波调制扫频非线性校正光电锁相环

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变工况条件下角接触球轴承疲劳剥落故障演化加速试验载荷谱研究

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机械工程学报 2024年第13期60卷 193-204页

作者：邓智铭黄土地黄洪钟尉询楷王浩电子科技大学机械与电气工程学院电子科技大学系统可靠性与安全性研究中心北京航空工程技术研究中心

航空发动机主轴轴承在实际运行中承受着复杂的时变载荷，如何在实验室内，在不改变失效机理的情况下进行主轴轴承的加速寿命试验是重大技术难题，重要原因是在变工况条件下进行航空发动机主轴轴承加速试验缺乏加速试验载荷谱。在此背景... 详细信息

航空发动机主轴轴承在实际运行中承受着复杂的时变载荷，如何在实验室内，在不改变失效机理的情况下进行主轴轴承的加速寿命试验是重大技术难题，重要原因是在变工况条件下进行航空发动机主轴轴承加速试验缺乏加速试验载荷谱。在此背景下，通过变工况条件下角接触球轴承的疲劳剥落故障演化机理分析，提出疲劳剥落故障演化加速试验载荷谱的研制方法。首先建立考虑温度与润滑的7208AC角接触球轴承的拟动力学模型，求解轴承接触参数。再基于扩展有限元法(Extended finite element method, XFEM)，建立轴承滚道表面疲劳剥落故障演化仿真模型。然后，以接触参数为输入，以基于断裂力学分析得到的裂纹扩展速度与方向为迭代更新准则，实现对疲劳剥落故障演化的动态模拟。最后，基于剥落故障演化机理分析结果，插值制订加速因子为1.5的轴承变工况加速试验载荷谱，并利用疲劳剥落故障演化仿真模型对载荷谱的可行性进行验证。结果表明，在所制订的变工况加速试验载荷谱下，轴承的实际疲劳剥落加速因子与理论值相近。所提出的变工况载荷谱制定方法，可为航空发动机主轴轴承的加速试验提供重要的理论依据。

关键词：拟动力学模型疲劳剥落裂纹扩展有限元分析加速试验

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一种基于非锐化掩蔽模型的无偏振片成像技术

光学学报 2024年第3期44卷 87-93页

作者：高畅刘志强刘豪马嘉成叶茂电子科技大学光电科学与工程学院四川成都611731

液晶透镜是一种新兴的可以电控调焦的液晶器件,无需机械移动就可以实现对焦、变焦和深度测量,因此被广泛应用于摄影摄像、显微成像、虚拟现实等领域。提出一种优化的液晶透镜无偏振片成像技术。该技术结合非锐化掩蔽模型,通过分析图像... 详细信息

液晶透镜是一种新兴的可以电控调焦的液晶器件,无需机械移动就可以实现对焦、变焦和深度测量,因此被广泛应用于摄影摄像、显微成像、虚拟现实等领域。提出一种优化的液晶透镜无偏振片成像技术。该技术结合非锐化掩蔽模型,通过分析图像像素值的变化,估算得到环境光中寻常光分量的占比,并使用非对焦图像和对焦图像进行处理,获得高质量图像。实验结果表明,优化后的技术能够有效增强图像对比度,获得优质图像。

关键词：成像系统液晶透镜无偏振片成像非锐化掩蔽模型