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基于ECSOA的气动人工肌肉膝关节PID轨迹控制

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机械设计与研究 2024年第5期 92-98页

作者：姚伟罗天洪马翔宇梁爽付强重庆文理学院智能制造工程学院重庆城市职业学院信息与智能制造学院

气动人工肌肉驱动关节存在非线性和时变性特性，传统PID控制难以取得理想的关节轨迹跟踪效果。对此提出一种基于碰撞人群搜索算法(Elastic Collision Seeker Optimization Algorithm, ECSOA)的改进PID控制策略，该策略利用ECSOA算法迭... 详细信息

气动人工肌肉驱动关节存在非线性和时变性特性，传统PID控制难以取得理想的关节轨迹跟踪效果。对此提出一种基于碰撞人群搜索算法(Elastic Collision Seeker Optimization Algorithm, ECSOA)的改进PID控制策略，该策略利用ECSOA算法迭代速度快、不易陷入局部最优的特点，提升PID控制参数选取的合理性，以进一步提高气动人工肌肉的控制性能。为验证所提出策略的可行性和有效性，搭建了MATLAB/Simulink仿真模型和物理试验平台，开展气动人工肌肉膝关节轨迹跟踪控制实验。结果表明，ECSOA较SOA整定PID参数的速度更快且数据更为精准，能随着环境的变化和外界干扰自适应调节控制参数，相较于传统方法，膝关节轨迹跟踪误差降低了55.2%,系统的稳定性提高了24.6%,一定程度上解决了气动人工肌肉控制时存在的非线性和时变性问题。

关键词：碰撞人群搜索算法气动人工肌肉轨迹跟踪 PID控制

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连接扣多工位级进模具结构设计

锻压技术 2024年第8期49卷 190-194页

作者：陈运胜孙令真张创基广州华立科技职业学院电力与智能制造学院广东广州511325

对连接扣的结构进行了分析,指出由级进模具生产连接扣的钣金部分,并在折弯过程中将轴同步安装至连接扣。为了除去冲孔时产生的毛刺,在级进模具中安装倒角器,利用上模的上、下移动驱动倒角器工作,从而实现倒角;在模具旁边安装振动盘,将... 详细信息

对连接扣的结构进行了分析,指出由级进模具生产连接扣的钣金部分,并在折弯过程中将轴同步安装至连接扣。为了除去冲孔时产生的毛刺,在级进模具中安装倒角器,利用上模的上、下移动驱动倒角器工作,从而实现倒角;在模具旁边安装振动盘,将预先准备好的轴自动传送至模具的指定位置,再由棘轮机构送至安装位置,最后用滑块将钣金件折弯,同时将轴安装到钣金件中。为了判断轴是否准确送到预定位置,在模具中设置感应器,当感应器检测到轴后,才向压力机发出继续工作的信号。在该级进模具中设置相关的机械机构,使模具增加倒角、校正、装配等功能,有利于实现自动生产。

关键词：连接扣级进模倒角校正装配

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带式输送机断带保护液压储能系统设计研究

机械设计与研究 2024年第5期 162-166+175页

作者：梅阳寒刘志伟东莞职业技术学院智能制造学院

为最大程度降低带式输送机断带危害，提高断带抓捕速度，缩短断带抓捕时间，将双插装阀和梭阀元件集成于断带保护液压储能模块中。给出了带式输送机断带保护液压储能系统的工作原理，建立了关键元件的数学模型，搭建了液压储能系统AMESI... 详细信息

为最大程度降低带式输送机断带危害，提高断带抓捕速度，缩短断带抓捕时间，将双插装阀和梭阀元件集成于断带保护液压储能模块中。给出了带式输送机断带保护液压储能系统的工作原理，建立了关键元件的数学模型，搭建了液压储能系统AMESIM仿真模型，比较了有无储能模块的液压缸活塞速度和位移动态性能，分析了蓄能器气囊充气容积和预充气压力对储能系统动态性能的影响规律，并搭建了试验装置进行系统性能验证，研究结果表明：相比无储能模块，抓捕速度提高了71.4%,抓捕时间缩短了55.5%;蓄能器预充气压力增加基本不影响充液时间，但气囊充气容积增加，充液时间明显增加；储能阶段，预充气压力较大者的气囊容积和压力变化量小，气囊充气容积较大者的充液容积变化量大，压力变化量相同；释能阶段，随预充气压力增大，气囊容积变化量逐渐增加，缩短了抓捕时间。蓄能器预充气压力、气囊容积增大，活塞速度增大，均有助于缩短活塞缩回时间；试验装置实测液压缸缩回时间为3.3 s,蓄能器气囊压力变化率为20.5%。

关键词：液压储能预充气压力蓄能器容积抓捕速度抓捕时间

金属颗粒增强镁基复合材料制备技术及性能的研究进展

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材料导报 2024年第17期38卷 151-164页

作者：肖璐刘婷婷陈先华郑开宏潘复生重庆大学材料科学与工程学院重庆400044 重庆电子工程职业学院智能制造与汽车学院重庆401331 西南大学材料与能源学院重庆400715 广东省科学院新材料研究所广州510650

镁基复合材料具有低的密度、优异的力学性能等特点,在汽车、电子、航空航天等领域有广阔的应用前景。本文综述了国内外金属颗粒增强镁基复合材料的研究进展,详细介绍了金属颗粒增强镁基复合材料常见制备方法的特点,分析了金属颗粒增强... 详细信息

镁基复合材料具有低的密度、优异的力学性能等特点,在汽车、电子、航空航天等领域有广阔的应用前景。本文综述了国内外金属颗粒增强镁基复合材料的研究进展,详细介绍了金属颗粒增强镁基复合材料常见制备方法的特点,分析了金属颗粒增强镁基复合材料的界面结构和主要强韧化机理。最后,对金属颗粒增强镁基复合材料制备材料及工艺的发展进行了展望。

关键词：金属颗粒镁基复合材料增强体强化机理界面结构

模糊自整定PID的液压马达驱动机床主轴速度控制研究

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机械设计与制造 2024年第3期 111-114,118页

作者：赵鹏展郭鹏远黄贵川重庆城市职业学院信息与智能工程系重庆402160 重庆文理学院智能制造工程学院重庆402160

液压马达驱动机床主轴系统具有参数时变和高度非线性,传统PID控制器控制精度不高。针对液压马达驱动机床主轴系统速度控制问题,采用模糊自整定PID控制器实现液压马达驱动机床主轴系统的有效控制,并对控制效果进行仿真验证。构造了液压... 详细信息

液压马达驱动机床主轴系统具有参数时变和高度非线性,传统PID控制器控制精度不高。针对液压马达驱动机床主轴系统速度控制问题,采用模糊自整定PID控制器实现液压马达驱动机床主轴系统的有效控制,并对控制效果进行仿真验证。构造了液压马达驱动机床主轴系统模型简图,建立了液压马达驱动机床主轴系统数学模型。对传统PID控制器参数,用模糊控制器进行实时整定,开发了模糊自整定PID控制器。最后,采用MATLAB对液压马达驱动机床主轴系统进行仿真。同时,与传统PID控制器的计算结果进行对比和分析。仿真结果显示:采用模糊自整定PID控制器的液压马达驱动机床主轴转速超调量小,具有更快的响应时间,跟踪精度高,同时系统能耗减少20%左右;即使受到较大随机干扰,模糊自整定PID控制器也能快速消除干扰,使机床主轴转速处于受控状态。采用模糊自整定PID控制器可以有效提高液压马达驱动机床主轴系统的动态稳定性以及抗干扰能力。

关键词：模糊自整定 PID控制器液压马达机床主轴

基于改进粒子群区间二型模糊神经网络的MPPT控制研究

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太阳能学报 2024年第5期45卷 556-564页

作者：李凯姜新正广东邮电职业技术学院信息与通信工程学院广州510630 广州理工学院智能制造与电气工程学院广州510540

针对太阳能发电单元最大功率点控制(MPPT)在复杂工况条件下存在的振荡、跟踪耗时长、精度较低的问题,提出一种基于改进区间二型模糊神经网络的预测控制模型。首先将减法聚类与区间二型模糊均值聚类算法相结合,辨识模型前件模糊规则层结... 详细信息

针对太阳能发电单元最大功率点控制(MPPT)在复杂工况条件下存在的振荡、跟踪耗时长、精度较低的问题,提出一种基于改进区间二型模糊神经网络的预测控制模型。首先将减法聚类与区间二型模糊均值聚类算法相结合,辨识模型前件模糊规则层结构,计算得到聚类中心;其次,基于自导式粒子群算法优化后件权重层权值参数,进而提升网络全局寻优能力;最后,通过与TS模糊神经网络模型、基于反向传播算法的区间二型模糊神经网络模型进行仿真对比,验证所提模型在不同工况下对最大功率点追踪的快速性与精确性。

关键词：光伏发电最大功率点跟踪预测控制模糊神经网络模糊聚类粒子群算法

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基于ANSYS Workbench的行星齿轮减速器仿真分析

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机电工程技术 2024年第9期53卷 104-107页

作者：高志远晏芙蓉广东理工学院智能制造学院广东肇庆526100 武汉光谷职业学院智能制造学院武汉430077

随着光纤激光应用的成熟和普及,在汽车制造、船舶、医疗和航空航天等方面得到广泛的应用。为了进一步提高光纤激光设备的高可靠性、高稳定性和高效率,有必要对行星减速器进行有限元分析和模态分析。通过建立行星齿轮减速器的简易模型,... 详细信息

随着光纤激光应用的成熟和普及,在汽车制造、船舶、医疗和航空航天等方面得到广泛的应用。为了进一步提高光纤激光设备的高可靠性、高稳定性和高效率,有必要对行星减速器进行有限元分析和模态分析。通过建立行星齿轮减速器的简易模型,以行星齿轮减速器为研究对象,分析其传动过程中的载荷及工况,利用三维软件ANSYS建立行星齿轮减速器的三维模型,并将模型导入至有限元分析软件ANSYS Workbench中,对三维模型进行了静力学有限元分析和模态分析。试验研究表明,整个行星减速器的等效应力和应变主要分布在太阳轮与3个行星齿轮啮合处,且最大应力发生在太阳轮的齿根圆角处,其最大值为119.64 MPa;最大应变发生在啮合齿轮齿根处,最大位移发生在太阳轮齿轮顶部,其最大值为9.75×10^(-3)mm;行星齿轮减速器的模态结果主要表现为行星齿轮的扭转变形,其设计结果满足要求。

关键词： ANSYS 行星齿轮减速箱有限元仿真模态分析

响应面法在玻纤增强PA66注塑工艺中的应用

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塑料 2024年第3期53卷 15-20,27页

作者：贺晓辉丁永峰喻一桂刘浪重庆电子工程职业学院智慧健康学院重庆401331 重庆文理学院智能制造工程学院重庆402160 重庆马盾科技有限公司重庆401120

采用CAE方法对某公司开发的新型蟹笼挂钩产品进行注塑成型分析,设置了合理的工艺参数及质量目标,然后,采用响应面法对玻纤增强PA66工程塑料产品的注塑成型工艺进行多目标回归分析。结果表明,在注塑成型过程中,产品的翘曲及收缩受到多种... 详细信息

采用CAE方法对某公司开发的新型蟹笼挂钩产品进行注塑成型分析,设置了合理的工艺参数及质量目标,然后,采用响应面法对玻纤增强PA66工程塑料产品的注塑成型工艺进行多目标回归分析。结果表明,在注塑成型过程中,产品的翘曲及收缩受到多种因素的影响。其中,熔体温度、保压时间及熔体温度与保压时间的交互项3个因素对产品体积收缩率的影响较显著;而熔体温度、注塑时间、熔体温度的平方及注塑时间的平方4个因素对产品翘曲变形量的影响较显著。当模具温度为115℃、熔体温度为310℃、保压时间为12 s、注塑时间为0.98 s时,产品具有最佳目标值,优化后产品的体积收缩率及翘曲量分别为14.34%、0.1925 mm。

关键词：注塑成型响应面法玻纤增强PA66工程塑料回归分析翘曲变形体积收缩率

基于氮化镓的反激同步整流DC/DC变换器设计

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电源学报 2024年第2期22卷 81-89页

作者：佟强刘贺曲璐深圳信息职业技术学院智能制造与装备学院深圳518172

给出了一种适合低轨商用航天的中小功率DC/DC变换器的设计方法。该方法采用了反激同步整流拓扑和表贴器件,可以覆盖常见的航天用中小功率单路及多路输出DC/DC变换器需求,具备低成本、高性能、高可靠、可批量化生产的优点。为了进一步提... 详细信息

给出了一种适合低轨商用航天的中小功率DC/DC变换器的设计方法。该方法采用了反激同步整流拓扑和表贴器件,可以覆盖常见的航天用中小功率单路及多路输出DC/DC变换器需求,具备低成本、高性能、高可靠、可批量化生产的优点。为了进一步提高转换效率和功率密度,还应用了氮化镓GaN(gallium nitride)功率开关。并且对不同工作条件下拓扑中主要功率器件的损耗进行了计算和对比分析。最后,以一款宽输入电压范围(23~47 V),输出5 V@30 W的电源变换器为例对所提方法进行了验证。

关键词：变换器氮化镓反激同步整流商用航天