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基于快速平稳幂次趋近律AGV滑模轨迹跟踪控制研究

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科学技术与工程 2024年第8期24卷 3276-3283页

作者：龙琴袁森李魏魏贵州大学机械工程学院贵阳550025 贵州理工学院机械工程学院贵阳550003

针对应用于地下车库的自动导引车(automated guided vehicle,AGV)轮式泊车机器人轨迹跟踪过程中的位置偏差和姿态偏差问题,提出了一种快速平稳幂次趋近律的滑模轨迹跟踪控制方法。首先,在泊车机器人坐标系下建立运动学模型,通过全局坐... 详细信息

针对应用于地下车库的自动导引车(automated guided vehicle,AGV)轮式泊车机器人轨迹跟踪过程中的位置偏差和姿态偏差问题,提出了一种快速平稳幂次趋近律的滑模轨迹跟踪控制方法。首先,在泊车机器人坐标系下建立运动学模型,通过全局坐标系与机器人坐标系之间的转换关系,得到泊车机器人在全局坐标系下的运动学模型;然后采用Lyapunov直接法设计滑模切换函数,采取快速平稳幂次趋近律的方法使泊车AGV从偏差状态快速到达滑模切换面,使AGV泊车机器人快速平稳地跟踪给定参考轨迹。最后,通过MATLAB进行仿真试验,仿真结果验证了所提方法的可行性与有效性。

关键词：自动导引车(AGV) Lyapunov直接法滑模切换面轨迹跟踪幂次趋近律

变截面压电悬臂梁能量采集器在高斯白噪声激励下的稳态统计特性研究

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振动工程学报 2024年第5期37卷 864-874页

作者：周坤涛杨涛葛根郝淑英冯晶晶张琪昌天津工业大学机械工程学院天津300387 天津理工大学工程训练中心天津300384 天津理工大学机械工程学院天津300384 天津大学机械工程学院天津300072

环境振动是一种非周期、随机的宽频激励,研究振动能量采集器在环境振动下的能量采集特性具有重要意义。本文采用改进随机平均法,求解了变截面压电梁在高斯白噪声激励下的等效振幅、位移、速度的稳态概率密度函数,位移与速度的联合概率... 详细信息

环境振动是一种非周期、随机的宽频激励,研究振动能量采集器在环境振动下的能量采集特性具有重要意义。本文采用改进随机平均法,求解了变截面压电梁在高斯白噪声激励下的等效振幅、位移、速度的稳态概率密度函数,位移与速度的联合概率密度函数以及稳态均方输出电压,随后研究了变截面压电梁的能量采集效能。结果表明:负载电阻一定时,截面系数β>0时的变截面压电梁相比β=0时的等截面压电梁有更好的稳态均方输出电压;截面系数β>0时,随着电阻电容乘积的倒数的增加,变截面压电梁的均方电压均呈现逐渐减小的趋势,当电阻电容乘积的倒数值一定时,β值越大,均方电压也越高;随着噪声强度的增加,变截面压电梁的均方电压均呈现逐渐增大的趋势,当噪声强度一定时,β值越大,均方电压也越高。本文研究结果可为变截面压电悬臂梁能量采集系统的设计及应用提供理论依据。

关键词：能量采集器变截面压电悬臂梁高斯白噪声激励稳态概率密度均方电压

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具有能量采集的锥形转子叶片式管道流量计

现代制造工程 2024年第5期 153-160页

作者：孔佐君杨金锋黔南民族职业技术学院汽车工程系都匀558000 贵州理工学院机械工程学院贵阳550003

针对基于工业物联网的管道流量实时监测存在供电困难的问题,提出了一种具有能量采集和无线通信能力的锥形转子叶片式管道流量计。首先,所提流量计的关键部件为一个四叶片转子,通过外围嵌入永磁体的转子旋转,将水流势能转换为电能,并给... 详细信息

针对基于工业物联网的管道流量实时监测存在供电困难的问题,提出了一种具有能量采集和无线通信能力的锥形转子叶片式管道流量计。首先,所提流量计的关键部件为一个四叶片转子,通过外围嵌入永磁体的转子旋转,将水流势能转换为电能,并给出了工作原理分析和发电效率计算方法;然后,为了进一步提高发电性能,在转子前端安装一个锥体(锥形转子),以产生高速水流并导向附近的叶片,并通过流体模拟分析了锥体的影响。其次,设计了对应的物联网控制单元,利用转子旋转产生的电能来检测转子的转速,并与互联网服务器进行无线通信。最后,通过实验对该流量计发电性能和测量精度进行了评估。研究结果表明,装有锥体的转子叶片前后的压力差明显大于没有锥体的转子。随着锥体直径的增大,转子产生的功率和压力差都会增大,且最高发电效率为0.074。通过测量的转速可获得流量,且满量程精度为1.2%。当流量大于0.6×10-3 m 3/s时,流量计的输出功率大于10 mW,足以实现长期的无线流量监测。

关键词：工业物联网叶片式管道流量计能量采集锥形转子发电效率

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基于载锰沸石分子筛的臭氧催化分解特性

工程科学学报 2024年

作者：陈浩玥郭卓男刘应书杨雄裴有康李子宜北京科技大学能源与环境工程学院香港中文大学(深圳)理工学院明尼苏达大学机械工程系

臭氧作为重点防控的室内气态污染物广泛存在于人类生产、生活中，亟待开发高效的臭氧分解转化器从源头进行净化，催化剂是其核心关键.本文基于金属离子改性沸石分子筛进行臭氧催化性能研究，基于不同沸石拓扑结构、阳离子种类、改性手... 详细信息

臭氧作为重点防控的室内气态污染物广泛存在于人类生产、生活中，亟待开发高效的臭氧分解转化器从源头进行净化，催化剂是其核心关键.本文基于金属离子改性沸石分子筛进行臭氧催化性能研究，基于不同沸石拓扑结构、阳离子种类、改性手段及干燥方法，优选得到了采用等体积浸渍法和微波干燥法组合制备的载锰USY沸石Mn-USY-DT/WB，相较商用臭氧分解催化剂具有可逆再生的优势。通过系列表征，提出了可能的长效稳定催化臭氧的机制：单位时间内臭氧分子在沸石上的吸附与催化分解的相互协调，决定了沸石对臭氧的稳态催化分解，呈现宏观所得的脱除效率随时间变化曲线。通过XPS表征分析优选沸石升温可逆再生的潜在原因，再生后Mn-USY-DT/WB的平均化合态（Average oxidation state，AOS）由2.95降至2.81，经过加热处理后部分吸附在活性位点的中间氧物种脱附，氧空位释放，因此催化活性恢复。将优选沸石涂敷制得整体式蜂窝沸石催化剂，在实际应用条件(170 ℃、50000 h–1空速)下可维持99%臭氧分解效率1000 h以上。本工作为长效低阻臭氧分解催化剂的开发提供了新思路。

关键词：臭氧催化剂沸石分子筛整体式蜂窝催化剂再生

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大型全可动射电望远镜结构设计进展与挑战

机械工程学报 2024年第13期60卷 330-344页

作者：冯树飞班友连培园王伟东莞理工学院机械工程学院东莞523808 鲁汶大学电气工程系比利时鲁汶3001 新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830047 西安电子科技大学机电工程学院西安710071

面对日益增长的射电望远镜口径和工作频率,如何满足复杂环境载荷下的望远镜性能,是大型全可动射电望远镜结构设计的难点。首先对射电望远镜的结构设计进行了概述,接着,回顾了国内外典型大型全可动射电望远镜的结构设计特点,展示了等刚... 详细信息

面对日益增长的射电望远镜口径和工作频率,如何满足复杂环境载荷下的望远镜性能,是大型全可动射电望远镜结构设计的难点。首先对射电望远镜的结构设计进行了概述,接着,回顾了国内外典型大型全可动射电望远镜的结构设计特点,展示了等刚度思想下保型设计,以及机电一体化设计所取得的成功,最后,针对下一代大型亚毫米波射电望远镜所面临的超高精度挑战,结合研究现状,概述了保型拓扑优化设计、多组件耦合设计、光机电一体化设计、可靠性设计、机/结构创新设计以及精准建模等方向的研究趋势。

关键词：射电望远镜反射面天线保型设计机电一体化环境载荷

基于OBE理念的BOPPPS教学模式在机械设计制造及其自动化专业实验教学中的应用研究

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基于OBE理念的BOPPPS教学模式在机械设计制造及其自动化专业实验...

第四届钢铁行业数字化教育培训研讨会

作者：林路洋哈尔滨远东理工学院

随着教育理念的不断更新和发展,OBE理念作为一种以学生为中心的教育模式,逐渐受到教育界的关注和重视。而BOPPPS教学模式作为OBE理念的一种具体实施方式,通过引入桥接环节、明确学习目标、进行预测评估、促进参与式学习、进行后评估和... 详细信息

随着教育理念的不断更新和发展,OBE理念作为一种以学生为中心的教育模式,逐渐受到教育界的关注和重视。而BOPPPS教学模式作为OBE理念的一种具体实施方式,通过引入桥接环节、明确学习目标、进行预测评估、促进参与式学习、进行后评估和总结反思等环节,能够有效地提高学生的学习效果和参与度。本研究将以OBE理念为指导,结合BOPPPS教学模式,探索如何在机械设计制造及其自动化专业实验教学中提高学生的学习效果和参与度。通过本研究的实施和探索,希望能够为机械设计制造及其自动化专业实验教学提供一种创新的教学模式,提高学生的学习效果和参与度,培养他们的实践能力和创新思维,为机械设计制造及其自动化专业的人才培养作出贡献。

关键词： OBE理念 BOPPPS教学模式机械设计制造及其自动化专业实验教学应用

来源： cnki会议评论

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基于秦淮灯彩文化的现代灯具设计研究

艺海 2024年第3期 74-78页

作者：蒋美玲祖语璐姜淑江苏理工学院机械工程学院工业设计系

中华灯彩历史悠久，各地灯彩因为地域、习俗、文化的差异，各具特色。秦淮灯彩始于六朝，在明代被赋予“秦淮灯彩甲天下”之美誉，其造型优美、工艺精湛、色彩鲜艳、大俗大雅，具有丰富的文化底蕴。将秦淮灯彩与现代灯具设计相结合，运... 详细信息

中华灯彩历史悠久，各地灯彩因为地域、习俗、文化的差异，各具特色。秦淮灯彩始于六朝，在明代被赋予“秦淮灯彩甲天下”之美誉，其造型优美、工艺精湛、色彩鲜艳、大俗大雅，具有丰富的文化底蕴。将秦淮灯彩与现代灯具设计相结合，运用新技术，使传统家居具有新体验。本文从多个角度分析秦淮灯彩，并结合设计心理学、美学、色彩学等方面，同时研究现代灯具的功能需求、市场需求、造型结构、加工工艺、材料拓展等，进行全方位的理论梳理，制定全新创新体系。其次，重点研究秦淮灯彩的设计方式，传承非物质文化工艺，进行创新再设计，引入新的造型方式、加工工艺等，实现从传统手工艺到现代灯具设计的转变，将传统民间工艺转变为适合现代家居环境的设计。通过研究秦淮花灯技艺如何作出现代化表达来顺应现代生活环境，使秦淮灯彩与现代家居生活环境相匹配，使传统技艺在现代化进程中大放异彩。

关键词：秦淮灯彩非物质文化传统手工艺现代灯具创新设计

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并联6自由度平台机构误差识别算法

机械工程学报 2000年第12期36卷 25-28页

作者：赵新华解宁温殿英天津理工学院机械系天津300191

提出了一种并联６自由度平台机构误差识别算法。本算法是通过相互垂直两个矢量的数量积来建立误差模型，避免了传统的并联机器人参数识别方法中，通过位置正解及循环迭代过程求解误差参数而带来的一系列间题。

关键词：并联机构误差识别矢量并联机器人

不确定性智能车辆转向系统的容错控制方法研究

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控制工程 2024年第6期31卷 1099-1106页

作者：卢中德李红娟王立刚辽宁省交通高等专科学校汽车工程系辽宁沈阳110122 宁夏理工学院机械工程学院宁夏石嘴山753000

对存在执行器死区、故障现象和模型不确定性的智能车辆转向系统的跟踪控制问题进行研究。首先,采用自适应模糊逻辑系统对转向系统中难以建模的非线性项进行在线逼近,并结合动态增益技术为智能车辆转向系统设计了自适应滑模控制器,以补... 详细信息

对存在执行器死区、故障现象和模型不确定性的智能车辆转向系统的跟踪控制问题进行研究。首先,采用自适应模糊逻辑系统对转向系统中难以建模的非线性项进行在线逼近,并结合动态增益技术为智能车辆转向系统设计了自适应滑模控制器,以补偿系统控制增益未知、执行器死区和故障现象对控制性能的影响。此外,在该滑模控制器的设计中,采用一阶滤波技术消除了滑模控制器对转向系统造成的抖振。最后,结合李雅普诺夫稳定性理论分析可知,所设计的控制器可以实现智能车辆转向系统的渐近稳定,并通过数值仿真和整车实验验证了所设计的控制方法的合理性。

关键词：转向系统执行器故障模型不确定性模糊逻辑系统滑模控制