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新时代机械类基础平台课程体系建设调查与思考——以哈尔滨工业大学机电工程学院机械类培养方案修订为背景

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教育教学论坛 2023年第33期 1-4页

作者：迟关心张锋李跃峰哈尔滨工业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001

以调查问卷形式调查分析新时代机械类基础平台课程体系建设问题,探究机械类专业学生应掌握的知识及其深度与广度以及对学生发展的影响。结果表明基础知识作用高于专业知识,具有时代特征和实用特征的知识明显重要。为融入新时代特征知识... 详细信息

以调查问卷形式调查分析新时代机械类基础平台课程体系建设问题,探究机械类专业学生应掌握的知识及其深度与广度以及对学生发展的影响。结果表明基础知识作用高于专业知识,具有时代特征和实用特征的知识明显重要。为融入新时代特征知识和减轻学生学习负担,提出“厚基础弱专业”的多元化轨道式培养体系建设思路,凝练和优化机械领域相关基础知识,建立以研究方向为轨道的专业课程体系,使学生获得全面的能力培养。最后提出实现该思路的几点展望。

关键词：调查与分析基础平台课程体系厚基础弱专业方法与思维培养

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开发大口径晶体温控技术助力ICF光学Thomson散射诊断系统研究——哈尔滨工业大学机电工程学院非标光机装备研究团队

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中国科技成果 2020年第11期21卷 13-15页

作者：张鹏哈尔滨工业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001

Thomson散射诊断是激光等离子体参数诊断和激光等离子体相互作用研究中的标准诊断方法,也是检测精度比较灵敏的一种方法.四倍频终端光学组件是产生诊断探针光源的有效手段,但由于其技术难度大,限制了激光等离子体作用的物理研究.惯性约... 详细信息

Thomson散射诊断是激光等离子体参数诊断和激光等离子体相互作用研究中的标准诊断方法,也是检测精度比较灵敏的一种方法.四倍频终端光学组件是产生诊断探针光源的有效手段,但由于其技术难度大,限制了激光等离子体作用的物理研究.惯性约束聚变(ICF)是利用高功率大能量驱动器(目前是激光器)提供能量,使含氘氚聚变燃料的靶丸发生内爆压缩和热核点火燃烧,释放高增益的聚变能.

关键词：激光等离子体 Thomson散射机电工程学院温控技术诊断系统四倍频热核点火聚变能

研制ICF终端光学系统服务国家重大战略需求——哈尔滨工业大学机电工程学院非标光机装备研究团队

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科技成果管理与研究 2020年第6期15卷 70-72页

作者：张鹏哈尔滨工业大学机电工程学院

能源是社会和经济发展的基础,开发新能源是21世纪世界范围内的重大课题.我国是一个能源相对匮乏的发展中国家,新能源的开发尤为迫切.随着科学技术和社会生产力的不断发展,能源的位置显得越来越重要,人类也在不断地扩大能源的利用范围.... 详细信息

能源是社会和经济发展的基础,开发新能源是21世纪世界范围内的重大课题.我国是一个能源相对匮乏的发展中国家,新能源的开发尤为迫切.随着科学技术和社会生产力的不断发展,能源的位置显得越来越重要,人类也在不断地扩大能源的利用范围.远古时代,人类只能利用人畜的肌肉力量作为动力,用钻木取火的方法产生热量.后来,除了利用风力、水力等自然动力外,还开发了煤、石油、天然气等化石燃料.

关键词：机电工程学院钻木取火肌肉力量化石燃料国家重大战略研究团队光学系统哈尔滨工业大学

国家自然科学基金项目申报管理与实践——以哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院为例

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中国高新科技 2024年第14期 150-152页

作者：左慧婷哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院广东深圳518000

国家自然科学基金是我国支持基础研究、鼓励科技创新的主要途径,高效高质组织申报工作至关重要。文章通过分析2020—2022年哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院国家自然科学基金的申报和资助情况,总结了管理与实践经验,在分析不... 详细信息

国家自然科学基金是我国支持基础研究、鼓励科技创新的主要途径,高效高质组织申报工作至关重要。文章通过分析2020—2022年哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院国家自然科学基金的申报和资助情况,总结了管理与实践经验,在分析不足的基础上提出改进措施,以期进一步提升国家自然科学基金申报能效,助力科研发展迈上新征程。

关键词：国家自然科学基金申报资助管理科研

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基于能量转换原理的小天体多节点柔性着陆器控制方案

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中国科学:物理学力学天文学 2025年

作者：柴敬轩梅杰龚有敏郭许发马广富吴伟仁哈尔滨工业大学(深圳)空天科技学院哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院

由于小天体引力场不规则且微弱,常规着陆器在着陆时往往会面临弹跳问题,近期学界提出一种多节点柔性着陆器,有望解决着陆弹跳问题.但是新设计也带来了新的挑战,多节点柔性着陆器的多节点在柔性材料包覆下的控制问题就是其中之一.为解决... 详细信息

由于小天体引力场不规则且微弱,常规着陆器在着陆时往往会面临弹跳问题,近期学界提出一种多节点柔性着陆器,有望解决着陆弹跳问题.但是新设计也带来了新的挑战,多节点柔性着陆器的多节点在柔性材料包覆下的控制问题就是其中之一.为解决该问题,首先基于port-Hamilton (pH)系统建立了多节点柔性着陆器的动力学模型.考虑到节点在柔性体内的运动实际上是一种动能与弹性势能的转换,因此从能量平衡的角度出发提出了节点构型控制器.为使每个节点的下降轨迹符合着陆约束,提出了节点跟踪虚拟中心的控制框架,并以ZEM/ZEV的最优反馈制导律为例构建虚拟中心轨迹,进一步设计各节点对虚拟中心的跟踪控制器,然后根据Lyapunov理论证明了所提出控制器的稳定性.最后,以多节点柔性着陆器从悬停点到着陆目标点为场景构建仿真实验,仿真结果表明所提出的控制器具有良好的跟踪能力和构型控制能力,进一步通过蒙特卡罗实验验证了所提控制器的鲁棒性与适用性.

关键词：小天体附着多节点柔性着陆器 port-Hamilton系统跟踪控制构型控制

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机器人铣削力致误差建模及加工姿态优化方法

哈尔滨工程大学学报 2025年

作者：钱琛姚建均张宜坤哈尔滨工程大学机电工程学院

为了对铣削机器人末端姿态进行规划以提高加工质量，本文针对机器人铣削时的力致误差，提出了一种同时优化刀具朝向和冗余自由度的轨迹规划方法。建立了考虑主轴重力和铣削力的力致误差指标，提出了一种主轴重力和重心的辨识方法和基于... 详细信息

为了对铣削机器人末端姿态进行规划以提高加工质量，本文针对机器人铣削时的力致误差，提出了一种同时优化刀具朝向和冗余自由度的轨迹规划方法。建立了考虑主轴重力和铣削力的力致误差指标，提出了一种主轴重力和重心的辨识方法和基于神经网络的铣削力预测方法。以力致误差和平滑度指标为优化目标，建立了铣削机器人多目标姿态优化模型。将非支配排序方法和差分进化算法相结合，提出了多目标姿态优化方法，对刀具朝向和冗余自由度寻优。实验结果表明：所提出的力致误差模型和姿态优化方法能够有效提高机器人在执行加工任务时的刚度和加工质量，降低了实验路径41.3% 的加工误差，可以为工程应用提供有效借鉴。

关键词：机器人铣削力致误差平滑度主轴重力神经网络铣削力预测刀具朝向优化冗余自由度优化

绳索驱动航天员下肢训练机器人柔顺性控制策略

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哈尔滨工程大学学报 2025年

作者：王砚麟安宗文黄华王克义李竞航王燕卓兰州理工大学机电工程学院哈尔滨工程大学机电工程学院

为满足不同航天员的不同训练任务对人机交互柔顺性的个性化需求，本文设计了模块化绳索驱动航天员下肢训练机器人，建立了机器人的系统运动学和动力学模型，并设计了一种具有系统安全评价与监督的模糊滑模变导纳柔顺协调控制策略以实现... 详细信息

为满足不同航天员的不同训练任务对人机交互柔顺性的个性化需求，本文设计了模块化绳索驱动航天员下肢训练机器人，建立了机器人的系统运动学和动力学模型，并设计了一种具有系统安全评价与监督的模糊滑模变导纳柔顺协调控制策略以实现辅助训练对象开展运动训练。利用UG/ADAMS/MATLAB软件建立了机器人系统的联合虚拟仿真实验平台，对控制策略进行了验证，仿真实验结果表明设计的控制策略可以满足不同训练任务的柔顺性和训练强度的个性化需求。将其控制策略应用到绳索驱动航天员下肢训练机器人系统中，可以实现由被动训练模式向具有不同训练强度的主动训练模式自动切换，保证训练过程中的安全性和舒适性。

关键词：机器人绳索驱动航天员训练人机共融柔顺性控制滑模控制导纳控制控制策略

互耦及脉冲噪声下基于稀疏重构的鲁棒DOA估计算法

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系统工程与电子技术 2025年

作者：何从刘帅闫锋刚金铭哈尔滨工业大学信息科学与工程学院

针对互耦效应和脉冲噪声并存环境下的波达方向（direction of arrival，DOA）估计问题，本文提出一种结合M估计与稀疏重构的算法。首先，为了消除互耦效应的影响，依据互耦矩阵的托普利兹结构进行恒等变形，得到了不含未知互耦系数的字... 详细信息

针对互耦效应和脉冲噪声并存环境下的波达方向（direction of arrival，DOA）估计问题，本文提出一种结合M估计与稀疏重构的算法。首先，为了消除互耦效应的影响，依据互耦矩阵的托普利兹结构进行恒等变形，得到了不含未知互耦系数的字典；随后，为了使算法能适应高斯噪声和不同强度的脉冲噪声，将位置得分函数表示为高斯位置得分函数和一系列非线性函数的线性组合，利用噪声样本估计线性组合系数从而建立损失函数；最后，采用迭代硬阈值算法进行稀疏重构，并通过改进信号更新策略提高了正确收敛的概率。仿真结果表明，所提算法能有效抑制互耦效应和脉冲（高斯）噪声的干扰，同时相较已有算法在低信噪比、强脉冲特性下的性能有显著提升。

关键词：波达方向估计互耦脉冲噪声稀疏重构 M估计迭代硬阈值

基于天牛须遗传杂交算法的张拉整体结构吸能优化研究

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哈尔滨工程大学学报 2025年

作者：冯晓东沈军郑亦汶赵文雁刘贺平绍兴文理学院土木工程学院浙江大学建筑工程学院哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院哈尔滨工程大学机电工程学院

为探究影响多自应力模态张拉整体结构吸能性能的因素，制定此类结构合理的吸能优化策略，采用天牛须遗传杂交算法分阶段对其开展优化研究。第一阶段中根据张拉整体结构的找形分析理论并匹配构件的单边属性，找寻可使结构成形的初始自应... 详细信息

为探究影响多自应力模态张拉整体结构吸能性能的因素，制定此类结构合理的吸能优化策略，采用天牛须遗传杂交算法分阶段对其开展优化研究。第一阶段中根据张拉整体结构的找形分析理论并匹配构件的单边属性，找寻可使结构成形的初始自应力。第二阶段中以竖向荷载下结构可吸收的最大能量为目标函数，结合拉索松弛及塑性破坏、压杆屈曲和构件碰撞等约束条件，建立约束优化模型。结果表明，对于独立的空间18杆36索张拉整体结构与拼接的复杂张拉整体结构，当联合优化体系的预应力水平和分布时，吸能效果可分别提升约156.88%和50.75%，验证了算法的有效性。

关键词：张拉整体结构找形分析预应力分布预应力优化天牛须搜索算法共旋坐标法应变能吸能性能