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基于双增益方法的不确定非线性系统的输出反馈调节问题

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控制与决策 2024年第4期39卷 1260-1266页

作者：殷县龙孙宗耀谭庆全陈智强孟庆华曲阜师范大学自动化研究所山东曲阜273165 北京市地震局北京100080 成功大学系统及船舶机电工程学系中国台湾台南70101 杭州电子科技大学机械工程学院杭州310018

研究一类具有多种不确定性的非线性系统的全局输出反馈调节问题.所研究系统的一个显著特点是非线性项被未知增长率和多项式形式的输出函数的乘积界定,难点是在输出受不确定参数摄动的情况下如何抑制非线性项.提出一种改进的双增益方法... 详细信息

研究一类具有多种不确定性的非线性系统的全局输出反馈调节问题.所研究系统的一个显著特点是非线性项被未知增长率和多项式形式的输出函数的乘积界定,难点是在输出受不确定参数摄动的情况下如何抑制非线性项.提出一种改进的双增益方法来设计输出反馈控制器,可以确保闭环系统所有信号全局一致有界并且原系统状态收敛到零.最后,采用质量弹簧机械系统的输出反馈镇定问题来说明控制策略的有效性.

关键词：输出反馈调节未知增长率输出不确定性双增益方法全局镇定非线性系统

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混合磁悬浮系统零功率抗偏载控制方法研究

机械工程学报 2024年第8期60卷 360-369页

作者：赵川孙凤金俊杰徐方超张明 OKA Koichi 沈阳工业大学机械工程学院沈阳110870 高知工科大学系统工学部高知7828502日本

针对混合磁悬浮洁净传送装置无法兼顾零功率和抗偏载悬浮的问题,提出一种磁铁可动式混合磁悬浮系统,并设计了其零功率抗偏载控制策略。该系统中一个磁极固定,其他两个磁铁可绕悬浮圆盘中心轴线转动,通过调节气隙长度和磁铁转动角度克服... 详细信息

针对混合磁悬浮洁净传送装置无法兼顾零功率和抗偏载悬浮的问题,提出一种磁铁可动式混合磁悬浮系统,并设计了其零功率抗偏载控制策略。该系统中一个磁极固定,其他两个磁铁可绕悬浮圆盘中心轴线转动,通过调节气隙长度和磁铁转动角度克服偏载引起的扰动力和扰动力矩,从而实现零稳态电流和抗偏载悬浮。首先建立系统的线性变参数模型,分析该系统实现零功率水平悬浮需要满足的条件。零功率抗偏载控制策略在比例-微分控制器中引入电流和气隙偏差的积分反馈,并应用质心观测器反求磁体转动角度,求解方法分别采用雅可比逆变换解析求解和查表法内插取值两种方法。试验结果表明,该系统能够在偏载条件下保持零功率水平悬浮,应用雅可比的连续控制策略具有更好的纠偏特性,稳态时电流波动范围小。

关键词：混合磁悬浮零功率控制抗偏载特性离散控制

基于改进凹点分割的小麦播种籽粒落种分布在线检测方法

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农业机械学报 2024年第7期55卷 75-82页

作者：奚小波赵杰史扬杰瞿济伟甘浩张瑞宏扬州大学机械工程学院扬州225127 田纳西大学生物系统工程与土壤科学系诺克斯维尔37996

针对播种性能参数人工计算效率低及在线检测软件缺乏等问题,提出了一种基于图像处理的小麦播种时籽粒落种分布在线检测方法,建立了基于连通区域面积和轮廓周长的粘连种子判据,创建了改进凹点分割粘连种子方法,对分割后的种子进行计数与... 详细信息

针对播种性能参数人工计算效率低及在线检测软件缺乏等问题,提出了一种基于图像处理的小麦播种时籽粒落种分布在线检测方法,建立了基于连通区域面积和轮廓周长的粘连种子判据,创建了改进凹点分割粘连种子方法,对分割后的种子进行计数与坐标定位,实现落种均匀度、准确度和离散度的计算检测。搭建了落种分布检测装置并开发了检测软件,试验结果表明:在不同播量、播种行进速度条件下,改进凹点分割算法平均准确率均在95%以上,相比凹点分割算法平均准确率有明显提高,说明该方法对种子颗粒总数识别准确率较高;随着播量增加,种子粘连概率提高,出现假凹点几率增大,算法准确率降低;随着播种行进速度增加,图像中种子变形和失真几率增加,导致部分粘连种子难以分割或错误分割,算法准确率亦降低;播量及播种行进速度对落种均匀度、准确度、离散度的影响不显著,与人工计算测量结果吻合,表明了该落种分布检测方法的可行性。

关键词：小麦播种落种分布改进凹点分割算法粘连种子

超声振动超精密车削Ti6Al4V的表面质量研究

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机床与液压 2024年第2期52卷 57-61页

作者：李东炜梁忠伟孔早慧广州大学机械与电气工程学院广东广州510006 香港理工大学机械工程学系中国香港999077

为研究超声振动辅助超精密车削Ti6Al4V切削性能,使用Son-x公司的UTS one设备使单晶金刚石刀具在切削方向振动,使用350FG摩尔Nanotech 4轴机床进行加工,采用四因素三水平正交试验,试验因素为切削速度、切削深度、进给速度和刀具振幅,切... 详细信息

为研究超声振动辅助超精密车削Ti6Al4V切削性能,使用Son-x公司的UTS one设备使单晶金刚石刀具在切削方向振动,使用350FG摩尔Nanotech 4轴机床进行加工,采用四因素三水平正交试验,试验因素为切削速度、切削深度、进给速度和刀具振幅,切削力、表面粗糙度为评价指标。采用Zygo的Nexview 8050三维光学表面轮廓仪测量表面粗糙度;采用Kistler 9256B三相测力仪测量主切削力、进给抗力、切深抗力;采用日立TM3000扫描电镜对切屑进行观察。结果表明:切削速度对表面粗糙度和切削力的影响最大,切削深度和刀具振幅影响次之,进给速度对表面粗糙度和切削力均无显著影响;提高刀具振幅从总体趋势上可以降低切削力和表面粗糙度;随着切削速度的提高,即使切削速度远低于传统公式中计算出来的临界切削速度,切屑也会从平整带状变为两侧呈规律性锯齿状的带状,进而成为散裂状并且中间出现裂纹的切屑,在刀具振幅下降的过程中,以上现象更为明显。

关键词：超声振动辅助车削正交试验切屑

热二极管及其热控功能结构制造的研究现状与发展趋势

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机械工程学报 2024年

作者：邵常焜汤勇陈恭余树东颜才满丁鑫锐袁伟张仕伟华南理工大学机械与汽车工程学院香港城市大学机械工程学系中山大学先进制造学院

随着技术的进步，以5G芯片、IGBT等高热流密度器件为核心的高端设备对于热控的要求越来越高。这不仅需要精确地控制热源的温度以防止温度过高，还要求控制热量的流向，防止热量逆流损伤设备。以热管为代表的传统相变热控器件虽然具有极... 详细信息

随着技术的进步，以5G芯片、IGBT等高热流密度器件为核心的高端设备对于热控的要求越来越高。这不仅需要精确地控制热源的温度以防止温度过高，还要求控制热量的流向，防止热量逆流损伤设备。以热管为代表的传统相变热控器件虽然具有极高的热导率，但热管的双向导热特性限制了其应用范围。而热二极管是一种可以单向传输热量的器件，正反方向的热导率具有显著差异，其独特的热控能力对于电子设备热控、储能、建筑散热等领域具有重要意义。基于此，对现有各种类型热二极管的原理、优缺点及应用进行了概述。定量研究对比了不同类型的热二极管，指出相变传热式热二极管的综合传热性能较其他类型热二极管更优。重点综述了相变传热式热二极管表面功能结构的加工及壳体封装工艺，讨论了目前国内外相关方面的研究进展以及存在的问题，并对未来发展趋势进行展望。

关键词：热二极管相变传热表面功能结构热控制热管理

基于BERT和TextCNN的智能制造成熟度评估方法

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计算机集成制造系统 2024年第3期30卷 852-863页

作者：张淦袁堂晓汪惠芬柳林燕南京理工大学机械工程学院江苏南京210000 洛林大学LCOMS 法国梅斯57000

随着智能制造2025目标的临近,企业为了解自身能力水平纷纷加入到智能制造成熟度评估的行列中。然而,由于智能制造成熟度评估标准的复杂性,企业缺乏其对行业水平的了解,导致企业贸然申请,浪费自身时间的同时又占用大量评估资源。鉴于此,... 详细信息

随着智能制造2025目标的临近,企业为了解自身能力水平纷纷加入到智能制造成熟度评估的行列中。然而,由于智能制造成熟度评估标准的复杂性,企业缺乏其对行业水平的了解,导致企业贸然申请,浪费自身时间的同时又占用大量评估资源。鉴于此,设计了一种新的评估流程,采用文本处理算法对整个评估过程进行了重构,通过利用国标文件中智能制造成熟度评估标准,将其作为训练集,采用基于预训练语言模型与文本神经网络(BERT+TextCNN)相结合的智能评估算法代替人工评估。在真实的企业智能制造数据集上的验证表明,当BERT+TextCNN评估模型在卷积核为[2,3,4]、迭代次数为6次、学习率为3e-5时,对智能制造成熟度进行评估,准确率达到85.32%。这表明所设计的评估方法能够较准确地帮助企业完成智能制造成熟度自评估,有助于企业了解自身智能制造能力水平,制定正确的发展方向。

关键词：智能制造成熟度模型 BERT预训练语言模型文本卷积神经网络评估过程重构

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高校统战工作和课程思政工作的融合性探究

理论观察 2024年第7期 40-44页

作者：王洋北京科技大学机械工程学院

高校统一战线和课程思政工作都承担着为实现中华民族伟大复兴的“中国梦”而培养人才的重要任务。两者在理论基础、工作宗旨、工作对象和工作方式等方面具有相通性。探索两者的融合共进之路，促进其协同发展、同向同行、共同发展，对于... 详细信息

高校统一战线和课程思政工作都承担着为实现中华民族伟大复兴的“中国梦”而培养人才的重要任务。两者在理论基础、工作宗旨、工作对象和工作方式等方面具有相通性。探索两者的融合共进之路，促进其协同发展、同向同行、共同发展，对于推动高校教师的统战工作、发挥统一战线的优势与提高课程思政育人成效具有重要意义。

关键词：高校统战课程思政思想政治教育

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硬磁软材料输流管的屈曲不稳定性分析

力学学报 2024年第3期56卷 691-703页

作者：马地龙王琳陈伟华中科技大学航空航天学院工程力学系武汉430074 华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074 智能制造装备与技术全国重点实验室武汉430074

输流管道广泛应用于海洋工程、航空航天、先进制造和生物医学等工程行业和前沿科技领域.在内部流体作用下,软材料输流管易丧失稳定性并出现较大位移.因此,如何预测其稳定性以及调控其力学行为显得至关重要.基于Hamilton原理,建立了磁调... 详细信息

输流管道广泛应用于海洋工程、航空航天、先进制造和生物医学等工程行业和前沿科技领域.在内部流体作用下,软材料输流管易丧失稳定性并出现较大位移.因此,如何预测其稳定性以及调控其力学行为显得至关重要.基于Hamilton原理,建立了磁调控下硬磁软材料输流管道的动力学理论模型,推导了铰支-可滑动铰支边界条件下输流管道的控制方程.在Galerkin方法离散的基础上,对输流管系统进行了稳定性分析.研究发现:当流速小于失稳临界值时,输流管在静态平衡位置保持稳定;当流速大于失稳临界值时,输流管以静态分岔形式发生屈曲失稳.通过求解输流管道的非线性控制方程,得到管道的非线性力学响应.研究结果显示,磁场力幅值P和磁偏角α会共同影响输流管系统的非线性力学响应行为,α的取值决定了系统临界流速和管道屈曲形状随P值增大的演化趋势,实现了对管道屈曲变形行为的磁调控.理论模型还可方便地推广应用于非均匀磁化管道的力学响应分析之中.文章采用的磁场调控方法具有非接触式和快速响应等优势,可望进一步应用于医用器械及极端环境作业等领域.

关键词：硬磁软材料输流管道稳定性磁调控屈曲

基于声发射法的热风干燥中稻谷籽粒玻璃化转变行为研究

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中国粮油学报 2024年第9期39卷 1-7页

作者：左光辉刘静杨镒静吴中华天津科技大学机械工程学院天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室

稻谷热风干燥过程中，玻璃化转变行为将导致籽粒内部微结构和物性变化，进而导致干燥应力和内裂纹，甚至爆腰。本研究利用稻谷干燥数学模型模拟籽粒玻璃化转变过程；建立稻谷籽粒内裂纹声发射实时检测实验平台，监测籽粒干燥过程中的破... 详细信息

稻谷热风干燥过程中，玻璃化转变行为将导致籽粒内部微结构和物性变化，进而导致干燥应力和内裂纹，甚至爆腰。本研究利用稻谷干燥数学模型模拟籽粒玻璃化转变过程；建立稻谷籽粒内裂纹声发射实时检测实验平台，监测籽粒干燥过程中的破裂声波。结果表明：稻谷籽粒在热风干燥过程中，其玻璃化转变时间点随干燥温度的降低而提前，等温干燥温度在35～45℃内时，籽粒在升温段由玻璃态快速向橡胶态转变，而在干燥阶段则由橡胶态逐渐向玻璃态转变，并且干燥温度越低籽粒玻璃化转变速率越快，当干燥温度大于44℃时，籽粒将维持橡胶态至干燥结束。等温干燥温度在37～41℃时籽粒的声发射信号比较丰富，籽粒在主干燥阶段的玻璃化转变行为会促进其裂纹的产生，在39℃左右，籽粒因破裂动作产生的声波信号最为强烈；在37～41℃的干燥温度下，稻谷籽粒的玻璃化转变行为存在时间顺序，其破裂声发射信号集中区时间段与玻璃化转变时间段存在重合和跟随现象。

关键词：玻璃化转变声发射法裂纹数值模拟