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一种卷绕系统大行程精密自动测量计米方法

传感技术学报 2021年第8期34卷 1062-1068页

作者：金伟清李郁刘笃喜西安明德理工学院智能制造与控制技术学院陕西西安710124 西北工业大学机电学院陕西西安710072

大行程位移测量计米精度决定了卷绕式系统的位置控制精度。目前的计米方法测量误差大,不易实现正反双向计米。提出并设计了一种面向卷绕系统的大行程位移精密自动测量计米方法,以双同步齿形带传动副作为精确夹持传送装置,同时采用主动... 详细信息

大行程位移测量计米精度决定了卷绕式系统的位置控制精度。目前的计米方法测量误差大,不易实现正反双向计米。提出并设计了一种面向卷绕系统的大行程位移精密自动测量计米方法,以双同步齿形带传动副作为精确夹持传送装置,同时采用主动驱动计米与从动轮计米,主动轮由带编码器的交流伺服电机驱动,从动轮计米采用霍尔齿轮转速传感器,可减小同步带轮打滑引起的测量误差。经分析同步带传动多边形效应引起的直线传动位移误差,提出采用加厚聚氨酯圆弧齿同步带以提高测量精度,提出了一种同步带打滑检测及误差修正方法。该方法已用于某型飞机试飞空气静压测量拖锥自动收放系统线缆收放位移检测,结果证明,该方法原理正确可行,位移测量误差不大于0.2%。

关键词：卷绕系统精密自动测量同步带传动夹持传送机构主动轮计米从动轮计米霍尔齿轮转速传感器

柔性焊锡机器人THT组装工艺参数敏感度分析及区间优化

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西北工业大学学报 2024年第1期42卷 70-77页

作者：俞涛赵盼王继孔王飞茹王磊马国良侯晶西安电子工程研究所陕西西安710100 西安明德理工学院智能制造与控制技术学院陕西西安710124 西北工业大学机电学院陕西西安710072

针对机器人焊接关键工艺参数的选取依赖人工经验的问题,通过响应面法建立了自动化焊锡机器人THT组装工艺参数经验模型,并验证了该模型的可靠性。在此基础上,利用蒙特卡罗模拟分析关键焊接工艺参数的多参数相对敏感度,并绘制了单工艺参... 详细信息

针对机器人焊接关键工艺参数的选取依赖人工经验的问题,通过响应面法建立了自动化焊锡机器人THT组装工艺参数经验模型,并验证了该模型的可靠性。在此基础上,利用蒙特卡罗模拟分析关键焊接工艺参数的多参数相对敏感度,并绘制了单工艺参数区间敏感度曲线。基于敏感度原理设计了工艺参数稳定域划分方法,获得了面向焊接质量综合分的工艺参数稳定域,并将该稳定域进行压缩得到机器人焊接工艺参数优选区间为:加热温度350~368℃,焊接时间1.31~1.48 s,送锡体积1.5~2.0 mm^(3),在工艺参数优选区间内焊接质量综合分平均值为90.2分。

关键词：焊锡机器人焊接工艺参数敏感度分析稳定域划分区间优选

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砂布页轮柔性抛光表面微观形貌建模与预测

西北工业大学学报 2024年第1期42卷 62-69页

作者：陈振赵盼闫蕊史诺史恺宁史耀耀西安航空学院机械工程学院陕西西安710077 西安明德理工学院智能制造与控制技术学院陕西西安710124 西北工业大学机电学院陕西西安710072

柔性抛光技术广泛应用于航空发动机整体叶盘叶片的精密加工。系统深入研究柔性抛光过程,了解抛光加工表面微观形貌生成的内涵,成为柔性抛光加工技术的重要研究内容之一。以砂布页轮为柔性磨具,通过空间几何坐标变换建立了砂布页轮表面... 详细信息

柔性抛光技术广泛应用于航空发动机整体叶盘叶片的精密加工。系统深入研究柔性抛光过程,了解抛光加工表面微观形貌生成的内涵,成为柔性抛光加工技术的重要研究内容之一。以砂布页轮为柔性磨具,通过空间几何坐标变换建立了砂布页轮表面磨粒的空间运动学模型及磨粒-工件几何学干涉模型,并研究了砂布页轮柔性变形对工件表面磨粒运动轨迹的影响。基于磨具表面形貌模型,利用MATLAB软件进行砂布页轮柔性抛光表面微观形貌生成过程仿真,并得到不同工艺参数下工件表面三维形貌及其影响规律,抛光实验结果验证了该仿真算法的正确性和有效性。

关键词：整体叶盘叶片柔性抛光空间几何坐标转换表面微观形貌

虚拟仪器技术在船舶燃气轮机叶片温度检测中的应用

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舰船科学技术 2021年第16期43卷 67-69页

作者：金伟清刘笃喜西安明德理工学院智能制造与控制技术学院西北工业大学机电学院

船舶燃气轮机的叶片长期工作在高压、高温的环境中,为了提高舰船动力系统的安全性,防止因燃气轮机叶片故障导致的动力系统事故,有必要对燃气轮机的叶片进行实时监测。本文结合虚拟仪器技术开发了一种舰船燃气轮机叶片的温度检测系统,分... 详细信息

船舶燃气轮机的叶片长期工作在高压、高温的环境中,为了提高舰船动力系统的安全性,防止因燃气轮机叶片故障导致的动力系统事故,有必要对燃气轮机的叶片进行实时监测。本文结合虚拟仪器技术开发了一种舰船燃气轮机叶片的温度检测系统,分别从数据采集硬件结构和虚拟仪器技术软件编程等方面进行研究。

关键词：回声状态网络电气设备状态识别模型

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收放式光电复合缆集成检测装置创新设计

制造业自动化 2023年第3期45卷 162-165,187页

作者：金伟清刘笃喜西安明德理工学院智能制造与控制技术学院西安710124 西北工业大学机电学院西安710072

光电复合缆是将光单元复合于低压电力电缆内,同时具有电力传输和光通信传输能力,收放式光电复合缆能在一定的工作负载下进行拖曳、系留及野外应急等收放操作。为了保障收放式光电复合缆工作准确和安全可靠,往往需要测量线缆张力、位移... 详细信息

光电复合缆是将光单元复合于低压电力电缆内,同时具有电力传输和光通信传输能力,收放式光电复合缆能在一定的工作负载下进行拖曳、系留及野外应急等收放操作。为了保障收放式光电复合缆工作准确和安全可靠,往往需要测量线缆张力、位移及速度等过程参数。基于TRIZ理论,进行了一种收放式光电复合缆多功能集成检测装置的创新设计,它是在三滑轮式张力传感器上集成了霍尔式增量型旋转编码器,可同时实现光电复合缆收放张力、位移及速度等的自动在线测量和监测。

关键词：收放式光电复合缆集成检测 TRIZ 创新设计三滑轮式张力传感器霍尔式磁性编码器

DoS攻击能量分级检测与补偿下的ICPS多目标约束综合安全控制(英文)

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Journal of Measurement Science and Instrumentation 2024年

作者：韩寅龙韩小武酒泉职业技术学院新能源工程学院西安明德理工学院智能制造与控制技术学院

针对DoS攻击与执行器故障共存的工业信息物理融合系统（Industry Cyber-Physical System， ICPS），研究了多目标约束下的ICPS综合安全控制问题．首先，从防御者的角度，依据系统遭受不同能量DoS攻击所表现的差异化影响，制定了DoS攻击... 详细信息

针对DoS攻击与执行器故障共存的工业信息物理融合系统（Industry Cyber-Physical System， ICPS），研究了多目标约束下的ICPS综合安全控制问题．首先，从防御者的角度，依据系统遭受不同能量DoS攻击所表现的差异化影响，制定了DoS攻击能量分级标准，构建了ICPS综合安全控制架构；其次，设计了基于事件触发的安全传输策略，在DoS攻击能量分级检测机制下，针对大能量攻击考虑基于时间序列分析的方法对丢失数据进行预测补偿，从而在被动弹性应对小能量攻击的基础上增加了对DoS攻击的主动防御能力，接着，引入锥补线性化算法，推证出了状态与故障估计观测器、综合安全控制器的求取方法，实现了DoS攻击主被动混合容侵与执行器故障主动容错的目标；最后，给出了四容水箱系统仿真示例，验证了所得结论的有效性。

关键词：工业信息物理融合系统 DoS攻击能量分级安全事件触发机制时间序列分析方法锥补线性化

基于DRHOSVM的复杂结构瞬态可靠性分析

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机床与液压 2023年第22期51卷 45-52页

作者：殷锐费成巍西安明德理工学院智能制造与控制技术学院陕西西安710124 复旦大学航空航天系上海200433

为提高结构瞬态可靠性分析的效率和精度,基于降维策略和参数优化思想,以支持向量机为建模基础,提出基于降维策略的参数优化支持向量机算法(DRHOSVM)。以航空发动机涡轮叶盘的疲劳寿命数据集为算法验证对象进行瞬态可靠性分析,通过对比... 详细信息

为提高结构瞬态可靠性分析的效率和精度,基于降维策略和参数优化思想,以支持向量机为建模基础,提出基于降维策略的参数优化支持向量机算法(DRHOSVM)。以航空发动机涡轮叶盘的疲劳寿命数据集为算法验证对象进行瞬态可靠性分析,通过对比直接模拟、传统支持向量机、Kriging,以验证其在建模特性和仿真性能方面的有效性和适用性。结果表明:DRHOSVM在高维数据规模下具有良好的算法精度和效率,适用于复杂结构的可靠性分析。

关键词：复杂结构瞬态可靠性分析降维策略参数优化支持向量机

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高流量裕度离心压气机叶片表面微坑结构研究

航空工程进展 2024年第4期15卷 113-120页

作者：陈京名姜潜基冯卓凡西安明德理工学院智能制造与控制技术学院西安710124 南昌航空大学飞行器工程学院南昌330063

压气机工作稳定性对发动机整机的工作稳定性及性能影响有诱导及放大作用,因此要求压气机的流量裕度越宽越好,以适应发动机变工况下的工作稳定性。基于“高尔夫球效应”提出一种在主流叶片吸力面部位分布微坑的新型叶片结构,采用CFX流体... 详细信息

压气机工作稳定性对发动机整机的工作稳定性及性能影响有诱导及放大作用,因此要求压气机的流量裕度越宽越好,以适应发动机变工况下的工作稳定性。基于“高尔夫球效应”提出一种在主流叶片吸力面部位分布微坑的新型叶片结构,采用CFX流体动力学软件对某型离心式压气机叶轮流动进行数值模拟,研究在主流叶片吸力面不同部位添加半径为0.25~0.30 mm的微坑结构对结构性能及流量裕度的影响。结果表明:在主流叶片吸力面前缘和尾缘添加微坑可提升流量裕度,当微坑半径为0.30 mm时流量裕度效果最好,分别提升3.01%和3.15%;新结构叶片结构的使用增加了压气机流量裕度,为离心压气机叶轮的设计提供参考依据。

关键词：离心压气机高尔夫球效应微结构流量裕度

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航空发动机整体叶盘叶片前倾抛光工序规划

西北工业大学学报 2023年第6期41卷 1107-1113页

作者：陈振赵盼史耀耀李峰丁莹路丹尼西安航空学院机械工程学院陕西西安710077 西安明德理工学院智能制造与控制技术学院陕西西安710124 西北工业大学机电学院陕西西安710072 西安航空学院飞行器学院陕西西安710077

通过增加前倾角的前倾抛光工艺可降低表面粗糙度。探究前倾角对抛光表面质量的影响规律对提高整体叶盘叶片的抛光效率具有重要意义。通过砂布页轮前倾抛光实验,获得P400~P1200粒度砂布页轮抛光TC4整体叶盘叶片时,用在不同抛光次数、前... 详细信息

通过增加前倾角的前倾抛光工艺可降低表面粗糙度。探究前倾角对抛光表面质量的影响规律对提高整体叶盘叶片的抛光效率具有重要意义。通过砂布页轮前倾抛光实验,获得P400~P1200粒度砂布页轮抛光TC4整体叶盘叶片时,用在不同抛光次数、前倾角度下的表面粗糙度。实验结果表明,抛光表面粗糙度随着前倾角的增加呈下降趋势。分析了前倾角变化对抛光表面质量的影响机制,并从多个角度进行探讨。通过量化抛光效率,研究了各粒度砂布页轮抛光效率随前倾角的变化规律,并得到了最佳前倾角度;此基础上进行抛光效率最优的抛光工序规划,并通过抛光实验进行验证。实验结果表明,优化后的抛光工序规划能在较少工序内获得合格的表面粗糙度,验证了抛光工序规划结果的可靠性。该研究为TC4整体叶盘叶片砂布页轮抛光工艺的优化提供了理论依据和实践指导。

关键词：整体叶盘叶片柔性抛光抛光效率表面粗糙度