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遗传算法优化的BP神经网络压电陶瓷蠕变预测

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电机与控制学报 2018年第7期22卷 91-96页

作者：范伟林瑜阳李钟慎华侨大学机电及自动化学院福建厦门361021

针对压电陶瓷驱动器的蠕变误差随时间呈现非线性变化,会严重影响其定位精度的问题,提出遗传算法优化BP神经网络的压电陶瓷蠕变预测算法。采用遗传算法优化了BP神经网络的权值和阈值,构建了基于遗传算法的BP神经网络(GA-BP算法)的蠕变预... 详细信息

针对压电陶瓷驱动器的蠕变误差随时间呈现非线性变化,会严重影响其定位精度的问题,提出遗传算法优化BP神经网络的压电陶瓷蠕变预测算法。采用遗传算法优化了BP神经网络的权值和阈值,构建了基于遗传算法的BP神经网络(GA-BP算法)的蠕变预测模型。用GA-BP算法对压电陶瓷蠕变进行了预测仿真,并将结果与实测数据进行了对比。结果表明,获得的蠕变预测结果与实验数据的最大绝对误差均不超过0.2μm,最大蠕变误差均小于1.5%,最大均方误差仅为0.004 6,因此,GA-BP预测模型可作为预测压电陶瓷蠕变误差的一种有效手段。

关键词：压电陶瓷蠕变神经网络遗传算法预测

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压电陶瓷驱动器的迟滞特性

光学精密工程 2016年第5期24卷 1112-1117页

作者：范伟林瑜阳李钟慎华侨大学机电及自动化学院福建厦门361021

针对压电陶瓷固有的迟滞现象对其定位控制精度的影响,对迟滞进行了特征分析和实验验证。基于微观极化机理和机电耦合效应分析了迟滞的成因,分别对不同驱动行程,全行程不同位置和不同起始电压下的迟滞特性进行了对比实验。结果表明:对10... 详细信息

针对压电陶瓷固有的迟滞现象对其定位控制精度的影响,对迟滞进行了特征分析和实验验证。基于微观极化机理和机电耦合效应分析了迟滞的成因,分别对不同驱动行程,全行程不同位置和不同起始电压下的迟滞特性进行了对比实验。结果表明:对10V行程的驱动,随着电压区间的递增,平均位移输出先增大后减小,平均迟滞误差从0.419 3μm减小到0.158 9μm;对100V行程的驱动,随着起始电压的增大,平均位移输出从42.882 5μm减小到25.92μm,平均迟滞误差从3.999 3μm减小到1.692 3μm;起始电压每增加15V,位移输出减小5.654 2μm,迟滞误差减小0.769μm。实验结果反映了电畴翻转状况对驱动过程机电耦合效率的影响,有效验证了电畴翻转理论。实验也表明:针对电畴翻转不同阶段所表现的的迟滞特征对压电陶瓷驱动器的迟滞误差进行补偿,可修正或减小迟滞误差带来的影响,为提高系统定位控制精度提供科学的参考依据。

关键词：压电陶瓷驱动器迟滞电畴翻转迟滞特性曲线定位控制

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涡轮叶片异型冠结构优化设计

航空动力学报 2018年第2期33卷 313-319页

作者：上官荣海郝艳华黄致建华侨大学机电及自动化学院福建厦门361021

在低压涡轮叶片异型冠结构设计研究的基础上,探索异型冠结构优化设计方法。为了达到减轻质量的目的,在传统锯齿冠结构的基础上提出异型冠结构的初步设计方案,并以软件UG NX为平台,实现带异型冠涡轮叶片的参数化设计。通过对异型冠结构... 详细信息

在低压涡轮叶片异型冠结构设计研究的基础上,探索异型冠结构优化设计方法。为了达到减轻质量的目的,在传统锯齿冠结构的基础上提出异型冠结构的初步设计方案,并以软件UG NX为平台,实现带异型冠涡轮叶片的参数化设计。通过对异型冠结构参数的灵敏度分析,制定了涡轮叶片异型冠结构的双目标优化设计流程。该方法实现了在保证异型冠结构强度及刚度的前提下,叶冠质量最轻及叶冠质心位置最优调控的目标。优化结果表明:叶冠质量降低了53.05%,最大应力下降了43.41%,最大径向变形量下降了45.80%。

关键词：涡轮叶片异型冠结构优化灵敏度分析多目标

基于样条函数拟合的凸轮升程误差评定方法研究

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计量学报 2004年第4期25卷 306-309页

作者：黄富贵张认成华侨大学机电及自动化学院福建泉州362011

在凸轮升程误差设计要求与测量评定要求的基础上,提出了凸轮升程误差的二义性;进而分析现有圆柱凸轮升程误差的几种测量评定方法如"敏感点法"、"桃尖点法"的缺点,提出基于三次样条函数拟合的凸轮升程误差评定方法。理论分析和比较测量... 详细信息

在凸轮升程误差设计要求与测量评定要求的基础上,提出了凸轮升程误差的二义性;进而分析现有圆柱凸轮升程误差的几种测量评定方法如"敏感点法"、"桃尖点法"的缺点,提出基于三次样条函数拟合的凸轮升程误差评定方法。理论分析和比较测量实验结果表明,该方法的评定精度比传统的敏感点法提高约13.3%。

关键词：计量学凸轮升程误差样条函数

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磁流变减振装置的自回归双谱分析

功能材料 2006年第5期37卷 723-726页

作者：黄宜坚刘晓梅陈丙三杨光胜田天成华侨大学机电及自动化学院福建泉州362021

研制了磁流变减振器,它由可控减振装置、信号检测器、计算机磁流变阻尼器动态分析软件等组成。当零均值、非高斯的白噪声干扰装置时,利用采样实验数据建立自回归模型(AR模型)。双谱是信号处理中一种新的、功能强的技术,它可以描述系统... 详细信息

研制了磁流变减振器,它由可控减振装置、信号检测器、计算机磁流变阻尼器动态分析软件等组成。当零均值、非高斯的白噪声干扰装置时,利用采样实验数据建立自回归模型(AR模型)。双谱是信号处理中一种新的、功能强的技术,它可以描述系统的非线性耦合,抑制高斯噪声和保留相位信息。这里用AR双谱研究磁流变振动装置的动态特性。研究表明,用AR双谱分析磁流变减振器是可行的,有效的。

关键词：磁流变流体阻尼器振动自回归模型双谱

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双图案非均匀耦合固结磨盘的设计及实验研究

光学学报 2020年第8期40卷 138-146页

作者：徐超群方从富严振华侨大学机电及自动化学院福建厦门361021

针对传统固结磨盘因其表面沟槽形式单一而难以保证蓝宝石等硬脆性材料加工质量的问题,提出了一种螺旋-同心圆双图案非均匀耦合结构的新型固结磨盘(DPP)设计,并进行了实验研究。DPP采用螺旋槽作为排屑槽,降低了磨盘表面的堵塞程度,以保... 详细信息

针对传统固结磨盘因其表面沟槽形式单一而难以保证蓝宝石等硬脆性材料加工质量的问题,提出了一种螺旋-同心圆双图案非均匀耦合结构的新型固结磨盘(DPP)设计,并进行了实验研究。DPP采用螺旋槽作为排屑槽,降低了磨盘表面的堵塞程度,以保证加工表面获得低粗糙度,延长工具使用寿命;采用同心圆槽调整磨盘表面磨粒分布,提高了磨盘对工件材料的去除均匀性,以保证加工表面获得更高的平坦度。基于该设计原理,制备了用于蓝宝石加工的新型磨盘,并与传统网格槽型盘(GGP)进行对比。实验结果表明:采用DPP加工时工件表面的凹坑划痕数量更少,约为GGP的35%;研磨后磨盘表面堵塞程度更低,约为GGP的30%。虽然,采用DPP加工时工件材料去除率较GGP低14%,但是材料去除厚度非均匀性为0.0494,比GGP低32%,表面粗糙度为129.4μm,比GGP低16.2%。因此,采用DPP加工时工件材料去除分布更均匀,工件表面质量更好。实验结果证明:DPP不仅可以获得更好的工件表面质量,还可以延长磨盘的使用寿命,可满足对高质量表面、大规模生产蓝宝石等脆硬材料的精密研磨加工需求。

关键词：表面光学螺旋-同心圆双图案材料去除分布表面粗糙度表面形貌研磨

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基于坐标关联法的榫连接结构优化设计

航空动力学报 2014年第11期29卷 2716-2721页

作者：郝艳华黄致建华侨大学机电及自动化学院福建厦门361021

为解决结构优化设计过程中由于几何尺寸干涉而导致的优化过程中断问题,提出并建立一种适于优化设计的结构建模方法——坐标关联法.将该方法应用于航空发动机榫连接结构的优化设计,整个优化过程顺畅,连续完成几何建模790次,未出现由于几... 详细信息

为解决结构优化设计过程中由于几何尺寸干涉而导致的优化过程中断问题,提出并建立一种适于优化设计的结构建模方法——坐标关联法.将该方法应用于航空发动机榫连接结构的优化设计,整个优化过程顺畅,连续完成几何建模790次,未出现由于几何尺寸改变而发生的结构模型无法生成的问题.优化设计结果表明:优化前后的榫连接结构形状虽然变化不大,但最大应力点——榫槽喉部最大应力降幅达19.1%,应力水平降低明显,且结构造型符合工程要求.

关键词：坐标关联法榫连接结构有限元分析优化设计优化过程中断

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三维超声振动辅助铣磨氧化锆陶瓷的试验研究

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第4期51卷 27-34页

作者：沈剑云林少龙程家威吴贤朱来发华侨大学机电及自动化学院福建厦门361021

分析了三维超声振动辅助铣磨(Ultrasonic Vibration Assisted Grinding,UAG)中单颗磨粒的运动学,采用自主搭建的三维超声振动辅助铣磨加工系统,对氧化锆陶瓷进行超声振动辅助铣磨加工试验.在不同超声辅助条件下,对比铣磨氧化锆陶瓷的法... 详细信息

分析了三维超声振动辅助铣磨(Ultrasonic Vibration Assisted Grinding,UAG)中单颗磨粒的运动学,采用自主搭建的三维超声振动辅助铣磨加工系统,对氧化锆陶瓷进行超声振动辅助铣磨加工试验.在不同超声辅助条件下,对比铣磨氧化锆陶瓷的法向铣磨力、表面粗糙度和工件表面形貌,研究不同加工参数对三维UAG加工过程的影响规律以及三维超声对铣磨过程的影响.研究结果表明,铣磨氧化锆陶瓷时,法向铣磨力随超声辅助加工维度的增加而减小,三维UAG加工可有效降低其铣磨负荷,且加工参数对法向铣磨力降低幅度的影响最小;法向铣磨力降低幅度随进给速度与切削深度的增大而减小,随主轴转速的增大而增大.氧化锆陶瓷工件的表面粗糙度随超声辅助加工维度的增加而降低,表面形貌逐渐呈现更多的塑性划痕,加工参数对三维UAG加工表面粗糙度的影响最小.由此可见,三维UAG加工中,单颗磨粒切削轨迹长度的增大有利于其切削厚度减小,从而降低铣磨力并改善加工表面质量.

关键词：超声振动辅助铣磨氧化锆陶瓷铣磨力表面粗糙度

评定直线度误差的最小二乘法与最小包容区域法精度之比较

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光学精密工程 2007年第6期15卷 889-893页

作者：黄富贵崔长彩华侨大学机电及自动化学院福建泉州362021

介绍了直线度误差评定的最小二乘法和最小包容区域法的算法模型与实现方法。在三坐标测量机上对八种不同被测直线进行了采样点坐标数据提取,分别用最小二乘法和最小包容区域法的基于搜索逼近-逐次旋转逼近法进行了给定平面内直线度误差... 详细信息

介绍了直线度误差评定的最小二乘法和最小包容区域法的算法模型与实现方法。在三坐标测量机上对八种不同被测直线进行了采样点坐标数据提取,分别用最小二乘法和最小包容区域法的基于搜索逼近-逐次旋转逼近法进行了给定平面内直线度误差的评定。结果表明:最小二乘法的评定结果与最小包容区域法的基于搜索逼近-逐次旋转逼近法的评定结果完全一致,即直线度误差的最小二乘法评定结果符合最小条件。

关键词：直线度误差评定最小二乘法最小包容区域法