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基于改进正余弦算法的机械臂轨迹规划

组合机床与自动化加工技术 2024年第1期 43-46,52页

作者：潘明章潘雷李昌伦梁科姚博炜广西大学机械工程学院南宁530004 柳州赛克科技发展有限公司柳州545005

为尽可能提高机械臂的工作效率,提出了一种基于改进正余弦算法的时间最优3-5-3多项式插值轨迹规划算法,根据适应度动态调整平衡因子,优化了算法的局部开发能力,并通过引入Lévy飞行加强了算法全局搜索的能力。以UR5e机械臂为研究对象,... 详细信息

为尽可能提高机械臂的工作效率,提出了一种基于改进正余弦算法的时间最优3-5-3多项式插值轨迹规划算法,根据适应度动态调整平衡因子,优化了算法的局部开发能力,并通过引入Lévy飞行加强了算法全局搜索的能力。以UR5e机械臂为研究对象,利用机器人运动学获得多项式插值轨迹;在角度,角速度和角加速度的约束下,使用改进正余弦算法对轨迹插值时间进行优化;通过MATLAB软件进行仿真实验,并与其他优化算法进行实验对照。结果表明,改进正余弦算法具有更快的收敛速度和更高的寻优精度,能有效减少机械臂的运行时间。

关键词：机械臂多项式插值正余弦算法轨迹规划时间最优

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硫基自养反硝化处理市政污水的性能研究

环境化学 2024年

作者：刘蕊施海仁常丽如李伟黄宇赵姗姗李坚潘元合肥中盛水务发展有限公司中国科学技术大学环境科学与工程系

硫自养反硝化技术因无需投加碳源即可脱除水中硝态氮，达到降低水体富营养化风险的同时，具备节约脱氮成本、产泥量低等优点而备受关注.单质硫自养反硝化的应用受限于系统持续降低的酸碱度.硫铁矿作为电子供体虽具有成本低廉的优点，但... 详细信息

硫自养反硝化技术因无需投加碳源即可脱除水中硝态氮，达到降低水体富营养化风险的同时，具备节约脱氮成本、产泥量低等优点而备受关注.单质硫自养反硝化的应用受限于系统持续降低的酸碱度.硫铁矿作为电子供体虽具有成本低廉的优点，但矿石中的铁、硫溶出速率限制了反硝化脱氮反应速率.为探究如何持续高效脱氮，维持反应系统稳定的酸碱条件，并尽可能减少硫酸根的产生，构建了硫（B1）、硫-菱铁矿（B2）、硫-黄铁矿（B3）、硫-石灰石-麦饭石（B4）4种反应体系，以实际污水厂二级处理出水为实验进水，测试4种反应系统在不同空床停留时间、进水硝态氮浓度下的脱氮性能.结果表明，相较于其他反应体系，B4系统具备更好的pH缓冲能力，实验过程中该系统出水pH平均下降量仅为0.12，为自养反硝化菌提供了适宜生长的稳定的酸碱环境.除单质硫外，麦饭石中溶出的Fe2+提供了额外的反硝化电子供体，将反应区域从麦饭石表面拓展到液相中.得益于稳定的pH条件和S、Fe2+电子供体，B4系统中的微生物种类和数量分布呈更加多样性及均衡性趋势，系统中检出的Thiobacillus（8.7%）、Sulfurimonas（13.6%）、Ferritrophicum（18%）等脱氮功能菌均促进了反硝化脱氮. B4系统在各反应阶段均呈现最优的脱氮效果，中间产物亚硝态氮最不易发生累积.在空床停留时间为1—24 h时，该系统硝态氮去除率约为100%.当空床停留时间降低为0.5 h时，进水硝态氮浓度14.8—18.3 mg·L-1，其硝态氮去除率达91.5%±8.5%，硝态氮去除负荷最高可达0.88 kg·m-3.·d-1.实验过程中出水硫酸根浓度均低于250 mg·L-1，满足《生活饮用水标准》（GB 5749—2006）中对出水硫酸根浓度的要求.本研究提供了一种十分具有应用潜力的硫-石灰石-麦饭石填料组合，在短时空床停留时间、低碳氮比的深度处理工艺段具有较高的工程应用价值.

关键词：自养反硝化硫基市政二级出水硝态氮去除负荷高通量测序

单轴压缩下正交型交叉裂隙砂岩的破坏前兆试验研究

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振动与冲击 2024年第19期43卷 202-212,257页

作者：王创业隋青瑞刘成城闫宇航朱黄金郭宇内蒙古科技大学矿业与煤炭学院内蒙古包头014010 中安国泰(北京)科技发展有限公司北京100012

为探究单轴压缩下正交型交叉裂隙砂岩的破坏前兆信息,开展正交型交叉裂隙砂岩的单轴压缩声发射试验,分别从声发射振铃计数率的临界慢化特征、主频与平均频率质心的演化、小波包能谱特征三个角度进行研究。研究发现试样加载至临近峰值应... 详细信息

为探究单轴压缩下正交型交叉裂隙砂岩的破坏前兆信息,开展正交型交叉裂隙砂岩的单轴压缩声发射试验,分别从声发射振铃计数率的临界慢化特征、主频与平均频率质心的演化、小波包能谱特征三个角度进行研究。研究发现试样加载至临近峰值应力时均表现出明显的临界特征:声发射振铃计数率呈“双峰特征”、累积振铃计数急剧攀升;振铃计数率的自相关系数上升到较高的值发生大幅度波动、方差发生量级式“增加-降低-增加”的变化;低频声发射信号数量明显增加,平均频率质心则表现为“先增后减”式变化;对声发射波形信号进行4层小波包分解,3^(#)~16^(#)频带能量占比呈“明显下降-波动式上升”式变化;三种破坏前兆识别方法所得到的前兆响应系数(precursor response coefficient,PRC)的大小顺序依次为:临界慢化特征>频域特征>小波能谱特征,前兆响应应力(precursor response stress,PRSR)的大小顺序与前者相反;随着主裂隙与轴向应力之间夹角的增大;随着主裂隙与轴向应力夹角的增大,三种破裂前兆识别方法所识别前兆点出现时间均延迟。

关键词：正交型交叉裂隙砂岩破坏前兆平均频率质心临界慢化理论小波包能谱特征

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下肢康复外骨骼机器人新型固定时间滑模控制

控制理论与应用 2024年

作者：孙哲黄凡杰周袁陈博赵晴宇王海浙江工业大学信息工程学院杭州程天科技发展有限公司基础创新部莫道克大学工程与能源学院

本文针对下肢康复外骨骼机器人的步态轨迹跟踪问题提出了一种新型固定时间收敛滑模控制方法.首先,通过机理分析实现下肢康复外骨骼机器人动力学建模.其次,设计了一种新型非奇异快速终端滑动面,实现固定时间收敛,有效提升收敛速度.基于... 详细信息

本文针对下肢康复外骨骼机器人的步态轨迹跟踪问题提出了一种新型固定时间收敛滑模控制方法.首先,通过机理分析实现下肢康复外骨骼机器人动力学建模.其次,设计了一种新型非奇异快速终端滑动面,实现固定时间收敛,有效提升收敛速度.基于此滑动面设计了针对下肢康复外骨骼机器人的新型滑模控制策略,运用Lyapunov判据证明了控制系统的稳定性和全局固定时间收敛特性.最后,通过下肢康复外骨骼机器人实验平台对所提控制方法进行实验验证.实验结果表明,本文所提的控制方法能实现下肢外骨骼轨迹跟踪误差的快速收敛,使稳态误差维持在1°左右,具备应对不同重量(61kg和80kg)穿戴者和不同步速(步态周期为8s和6s)参考轨迹的强鲁棒性,并且对抖振现象具有一定的抑制作用.

关键词：下肢康复外骨骼滑模控制步态轨迹跟踪固定时间收敛

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移动泵站管理系统设计与开发

计算机应用与软件 2024年第7期41卷 13-19页

作者：陈家健严良文陈善超上海大学机电工程与自动化学院上海200444 北京亚控科技发展有限公司北京100086

由于采用PC作为管理应用端,传统泵站管理系统无法做到随时随地监测设备信息,且无法将设备故障及时上报。针对这些问题,设计并开发“移动泵站管理系统”,除系统的移动端基于Android平台开发外,利用HTML5便于更新与维护的特点,通过混合开... 详细信息

由于采用PC作为管理应用端,传统泵站管理系统无法做到随时随地监测设备信息,且无法将设备故障及时上报。针对这些问题,设计并开发“移动泵站管理系统”,除系统的移动端基于Android平台开发外,利用HTML5便于更新与维护的特点,通过混合开发,既解决纯HTML5无法调用底层硬件的问题,又解决原生软件开发更新困难的问题。运行结果表明:所开发的系统具有较好的易用性和便捷性。

关键词： Android 混合开发移动泵站管理系统

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激光功率对锆合金激光熔覆复合涂层成形及微观组织的影响

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热加工工艺 2024年 48-52+58页

作者：陈兵兵冯亮李洁王浩刘坤中广核铀业发展有限公司江苏科技大学材料科学与工程学院

以Ni60A+WC粉末为熔覆材料，采用激光熔覆技术在锆合金表面制备了ZrB2+ZrC原位增强复合涂层。研究了激光功率对熔覆层成形、微观组织、增强相及显微硬度的影响规律。结果表明：熔覆层外观成形较好，未发现气孔和裂纹等缺陷，随着激光功... 详细信息

以Ni60A+WC粉末为熔覆材料，采用激光熔覆技术在锆合金表面制备了ZrB2+ZrC原位增强复合涂层。研究了激光功率对熔覆层成形、微观组织、增强相及显微硬度的影响规律。结果表明：熔覆层外观成形较好，未发现气孔和裂纹等缺陷，随着激光功率的增大，熔覆层宽度和高度都显著增加。熔覆层增强相主要为细小的α-Zr枝晶、颗粒状及块状的ZrC以及Zr（B,C）2。在未熔的WC颗粒内部生成了ZrB2+ZrC的层状共晶组织，在高温下ZrB2和ZrC两者的生成吉布斯自由能接近，易形成两者的层状共晶组织。随激光功率增大，熔覆层中二次枝晶的生长受到抑制，颗粒状增强相逐渐向块状增强相转变。熔覆层显微硬度随着激光功率的增大而显著升高，激光功率为2.8 kW时，熔覆层的显微硬度值最高（约720 HV0.5）。

关键词：锆合金激光熔覆激光功率微观组织

半直驱MW级轴向磁通永磁风力发电机电磁设计与分析

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可再生能源 2024年第7期42卷 929-936页

作者：朱军南怀春刘瞳亮郭向伟刘鹏辉杜少通钦金祥河南理工大学电气工程与自动化学院河南焦作454000 河南龙源新能源发展有限公司河南郑州450012

在大功率直驱式风力发电机设计中,针对轴向磁通永磁发电机径向尺寸大、后期维护成本高的问题,文章将轴向磁通永磁发电机设计为大功率半直驱式风力发电机。以2 MW半直驱轴向磁通永磁发电机为研究对象,研究其参数设计原则和方法。通过探... 详细信息

在大功率直驱式风力发电机设计中,针对轴向磁通永磁发电机径向尺寸大、后期维护成本高的问题,文章将轴向磁通永磁发电机设计为大功率半直驱式风力发电机。以2 MW半直驱轴向磁通永磁发电机为研究对象,研究其参数设计原则和方法。通过探究不同极对数对发电机输出性能的影响,确定满足设计目标的发电机优选方案。采用3D有限元分析法对发电机空载和额定负载工况下的气隙磁密、电压、电流波形以及输出功率、损耗和效率进行分析,验证发电机电磁设计的正确性,发电机效率可以达到97.79%,具有损耗小、效率高的优点。通过与现有发电机进行对比,文章所提出的半直驱MW级轴向磁通永磁发电机径向尺寸显著减小,且在轴向尺寸和齿槽转矩方面比现有径向磁通结构的大功率半直驱永磁发电机表现更优。

关键词：轴向磁通大功率半直驱式有限元分析电磁特性

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低温对异养硝化菌Acinetobacter sp. JQ1004 生长代谢及群体感应特性的影响研究

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中国环境科学 2024年

作者：王乙舒李圆侯连刚陈慧萱侯惠敏王秀杰中建一局集团建设发展有限公司江苏科技大学环境与化学工程学院

经GC-MS分析可知异养硝化-好氧反硝化菌JQ1004至少分泌包括C6-， C8-，和C10-HSL 在内的3种AHLs信号分子. 其浓度变化均随细菌浓度增加不断累积，呈现显著密度依赖性. 当温度由最适30℃不断降低至10℃时， C6-，和C8-HSL浓度呈不断下... 详细信息

经GC-MS分析可知异养硝化-好氧反硝化菌JQ1004至少分泌包括C6-， C8-，和C10-HSL 在内的3种AHLs信号分子. 其浓度变化均随细菌浓度增加不断累积，呈现显著密度依赖性. 当温度由最适30℃不断降低至10℃时， C6-，和C8-HSL浓度呈不断下降趋势，而C10-HSL浓度变化为先上升后下降，并在20℃达到最大值10.89 nmol/L，表明C10-HSL在菌株适应低温环境中可能发挥重要作用. 进一步研究发现，低温添加10 nmol/L C10-HSL可显著缩短细菌迟滞期，提高脱氮速率. 20℃和10℃时添加C10-HSL使amoA表达量分别提高了35%和22%， napA表达量分别增加了14%和9.4%. C10-HSL通过提高luxI/R基因表达量，尤其是luxR调控的受体蛋白活性来提高菌株群感能力.低温添加C10-HSL可促进胞外蛋白分泌，降低多糖含量，提高生物膜活性，进而强化其对低温恶劣环境的适应能力.

关键词：异养硝化好氧反硝化群体感应低温 AHLs

六氟-2-丁炔及其与N混合的电离与击穿特性

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中国电机工程学报 2024年

作者：向志辉郑宇任书波郝东昕颜湘莲董利周文俊电网环境保护全国重点实验室(武汉大学) 北京宇极科技发展有限公司中国电力科学研究院有限公司

为评估六氟-2-丁炔(分子式C4F6)替代SF6气体应用于气体绝缘电力设备的可行性，该文研究了C4F6纯气及C4F6/N2混合气体的电离和击穿特性。通过稳态汤逊试验(SST)测量了C4F6及C4F6/N2混合气体在(200-800) Td(1Td=1×10-21Vm2)范围的约化电... 详细信息

为评估六氟-2-丁炔(分子式C4F6)替代SF6气体应用于气体绝缘电力设备的可行性，该文研究了C4F6纯气及C4F6/N2混合气体的电离和击穿特性。通过稳态汤逊试验(SST)测量了C4F6及C4F6/N2混合气体在(200-800) Td(1Td=1×10-21Vm2)范围的约化电离系数、约化吸附系数和临界约化场强(E/N)lim，并开展工频击穿试验评估其在可能的气压和比例参数下的绝缘性能及稳定性。研究结果表明：C4F6气体的(E/N)lim为697.7 Td，达到SF6气体的1.96倍；C4F6/N2混气的(E/N)lim随C4F6摩尔占比的增加呈线性增长，说明两者之间无协同效应；34.0%C4F6/66%N2混气的(E/N)lim与SF6相当。0.5 MPa下25%C4F6/75%N2的绝缘强度相当于同等压力下SF6的0.89倍。但C4F6/N2混合气体在击穿试验后电极表面生成大量固体积碳，表明C4F6气体稳定性较差。综合考虑绝缘性能和稳定性，C4F6及其混气难以作为绝缘介质应用于气体绝缘电气设备。

关键词：六氟-2-丁炔 SF 替代气体稳态汤逊试验临界约化场强击穿特性