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移动机器人沿墙算法研究综述

现代制造工程 2024年第2期 150-158页

作者：徐胜沙鑫美苏铭国电南京自动化股份有限公司南京210026 南京国电南自电网自动化有限公司南京210026 三江学院机械与电气工程学院南京210012 东南大学机械工程学院南京211189

沿墙算法是一种局部路径规划算法,算法的全局收敛性往往优于其他传统方法。为了促进沿墙算法在路径规划领域中的研究,综述了运用沿墙算法规划路径的移动机器人的最新进展和研究成果。根据沿墙算法的避障策略与实现,将沿墙算法分为基于... 详细信息

沿墙算法是一种局部路径规划算法,算法的全局收敛性往往优于其他传统方法。为了促进沿墙算法在路径规划领域中的研究,综述了运用沿墙算法规划路径的移动机器人的最新进展和研究成果。根据沿墙算法的避障策略与实现,将沿墙算法分为基于目标方向角的沿墙算法、基于M-Line的沿墙算法、基于最优避障方向的沿墙算法、基于历史信息的沿墙算法以及基于多算法融合的沿墙算法,并对各类算法优缺点进行总结。然而在实际环境中,由于仿真环境的理想化、行为协作机制的僵硬化及传感器的干扰性,沿墙算法在实际应用中与理论结果间存在较大差距。考虑到现有算法仍存在诸多不足,从开发适用于复杂实际环境的沿墙算法、探索更高效合理的多行为切换机制及降低实际环境中传感器噪声影响这3个方面展望了沿墙路径规划算法的未来发展趋势。

关键词：路径规划沿墙算法移动机器人未知环境

基于分数阶导纳与逆动力学鲁棒控制的并联机器人人机协作

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机器人 2024年

作者：孙德源王军义徐志刚鲍建文王志军刘慧芳沈阳工业大学机械工程学院中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室中国科学院机器人与智能制造创新研究院中国科学院沈阳自动化研究所内蒙古航天红峡化工有限公司

鉴于传统的串联机器人承载能力有限、精度不高，并联机器人的闭环结构增加了其动力学解算难度且响应速度较慢，都没法满足人机协作的要求，本文提出了一种分数阶导纳控制算法用于实现人机协作，同时提升控制系统的响应性能。设计了逆动... 详细信息

鉴于传统的串联机器人承载能力有限、精度不高，并联机器人的闭环结构增加了其动力学解算难度且响应速度较慢，都没法满足人机协作的要求，本文提出了一种分数阶导纳控制算法用于实现人机协作，同时提升控制系统的响应性能。设计了逆动力学鲁棒控制，以实现对未知交互力的鲁棒性。将所提的控制算法应用于经典的Stewart并联平台，并对并联平台的响应性能以及跟踪性能进行了多次实验与评估。结果表明，所述的方法使Stewart并联平台在负载任务最重的Z轴平移自由度上对未知交互力的响应速度平均提升51.16%，同时跟踪误差峰值平均降低了50.83%。

关键词：协作机器人并联机器人导纳控制分数阶控制鲁棒控制

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复杂网络环境下的智能物流调度系统

兵工自动化 2024年第1期43卷 14-18页

作者：梁海洋张瀚铭冷涛中国兵器装备集团自动化研究所有限公司智能制造事业部四川绵阳621000

为解决机械加工车间物流手段原始、网络情况复杂等导致的问题,对机械加工车间智能仓储物流调度系统进行设计。依据机械加工车间对生产物流管控的特别业务需求,通过对系统所需各模块的设计和集成,结合生产线物料配送的执行过程,提出智能... 详细信息

为解决机械加工车间物流手段原始、网络情况复杂等导致的问题,对机械加工车间智能仓储物流调度系统进行设计。依据机械加工车间对生产物流管控的特别业务需求,通过对系统所需各模块的设计和集成,结合生产线物料配送的执行过程,提出智能仓储物流调度系统的设计实现方案。结果表明:该系统可实现机械加工车间生产物流业务的精益管控,能有效促进物料配送以及智能制造能力提升和转型升级。

关键词：机械加工生产物流调度系统智能制造

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飞机供电系统控制盒接触器检测方法研究

航空维修与工程 2024年第2期 74-79页

作者：屈敏枝四达机械制造公司

基于飞机供电系统控制盒在修理过程中接触器毫秒级作动时间难以测量及图像难以采集的问题,开展控制盒接触器内部结构、工作原理、测量参数及技术指标的研究,结合数字示波器、电秒表等仪器的特殊测量功能和特点,巧妙设计测试采集电路,实... 详细信息

基于飞机供电系统控制盒在修理过程中接触器毫秒级作动时间难以测量及图像难以采集的问题,开展控制盒接触器内部结构、工作原理、测量参数及技术指标的研究,结合数字示波器、电秒表等仪器的特殊测量功能和特点,巧妙设计测试采集电路,实现了飞机供电系统控制盒接触器接通和断开时毫秒级动作的时间测量和图像采集,有效解决了飞机供电系统控制盒接触器检测与修理难题。

关键词：接触器继电器控制盒飞机供电系统

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基于GAPSO优化的注塑机注射速度模糊PID控制器

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计算机工程 2024年

作者：张绍坤沈加明胡燕海傅挺王舟挺宁波华美达机械制造有限公司宁波大学机械工程与力学学院

针对一类伺服电机直接驱动油泵的注塑机液控系统，工业界通常采用PID控制方法进行控制，但控制效果较差，难以达到较高的控制精度，将模糊控制与PID控制结合是一种改进PID控制的方法，由于模糊PID算法参数调试过程中存在操作繁琐、难以... 详细信息

针对一类伺服电机直接驱动油泵的注塑机液控系统，工业界通常采用PID控制方法进行控制，但控制效果较差，难以达到较高的控制精度，将模糊控制与PID控制结合是一种改进PID控制的方法，由于模糊PID算法参数调试过程中存在操作繁琐、难以找到最优参数组合等问题，提出了一种基于遗传粒子群算法(GAPSO)优化的模糊PID控制方法，并对粒子群算法(PSO)进行改进，提出一种惯性因子随S函数变化的改进PSO算法(SDIF-PSO)，在改进粒子群算法的基础上，将改进PSO算法与GA算法相结合，构建基于GAPSO算法优化的模糊PID控制器。利用Matlab/Simulink对注射过程进行仿真，实验结果表明，相比于传统的模糊PID控制器，以及分别采用改进PSO算法和GA算法优化的模糊PID控制器，基于GAPSO优化的模糊PID控制器具有响应速度更快、超调量更小和稳态精度更高等优点。

关键词：伺服电机注塑机注射速度模糊PID 遗传粒子群算法混合优化算法

水轮发电机组碳刷/集电环摩擦副接触电阻计算及仿真验证

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摩擦学学报（中英文） 2024年第1期44卷 60-69页

作者：秦红玲李洪波赵新泽易静雯赵益俊三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 长江电力股份有限公司湖北宜昌443002 重庆华能水电设备制造有限公司重庆404100 福州大学机械工程及自动化学院福建福州350116

碳刷/集电环组件作为水轮发电机组励磁系统的重要组成部分,常因界面接触状态变化而出现碳刷过热、打火、电弧侵蚀等问题.其界面间的接触状态目前无法直接监测,间接监测则成为解决该问题的关键.载流摩擦副间的接触状态常用接触电阻进行表... 详细信息

碳刷/集电环组件作为水轮发电机组励磁系统的重要组成部分,常因界面接触状态变化而出现碳刷过热、打火、电弧侵蚀等问题.其界面间的接触状态目前无法直接监测,间接监测则成为解决该问题的关键.载流摩擦副间的接触状态常用接触电阻进行表征,因此,本文中基于电接触和传热学的相关理论,建立了接触电阻的数学模型,该模型旨在根据碳刷温度估算接触电阻值.通过碳刷/集电环载流摩擦试验确定模型中的相关参数,计算并分析不同额定电流、转速、弹簧压力条件下,接触电阻的动态变化及关键影响因素.将计算结果代入COMSOL Multiphysics有限元分析软件中,基于其内置的物理场控制方程,仿真模拟碳刷的温度并与试验得到的碳刷的温度作比较,以验证该模型的有效性.计算结果表明:当界面接触压力一定时,接触电阻值随着额定电流的增大而减小;当额定电流一定时,界面接触压力大的碳刷接触电阻值小;当集电环转速增大时,弹簧压力对接触电阻的影响进一步增大.

关键词：碳刷/集电环接触电阻数学模型在线监测有限元

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热处理工艺对激光熔覆316L温度场与应力场的影响规律

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中国机械工程 2024年第4期35卷 666-677页

作者：李燕乐潘忠涛戚小霞崔维强陈健李方义山东大学机械工程学院高效洁净机械制造教育部重点实验室济南250061 中铁十四局集团有限公司济南250101

为研究不同热处理工艺对激光熔覆残余应力的调控作用,利用ANSYS有限元分析软件建立了热力耦合模型,对不同温度(22~900℃)的熔覆前预热处理、不同温度(200~1000℃)的熔覆后退火处理以及熔覆前后协同热处理条件下的激光熔覆316L不锈钢温... 详细信息

为研究不同热处理工艺对激光熔覆残余应力的调控作用,利用ANSYS有限元分析软件建立了热力耦合模型,对不同温度(22~900℃)的熔覆前预热处理、不同温度(200~1000℃)的熔覆后退火处理以及熔覆前后协同热处理条件下的激光熔覆316L不锈钢温度场和应力场进行了数值模拟。研究结果表明:预热对熔池温度影响最大,熔池温度随预热温度的增高而增高;退火处理对激光熔覆残余应力的改善效果最好,800℃退火处理可使残余应力减小约50%,其次是熔覆前后协同热处理,可使残余应力减小约35%,预热处理对激光熔覆残余应力有一定改善,其中预热500℃可使残余应力减小约20%。

关键词： 316L不锈钢激光熔覆热处理数值模拟残余应力

基于改进遗传算法的超高强钢硬化模型参数确定及折弯回弹预测

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机械工程学报 2024年第12期60卷 240-249页

作者：刘承尚陈锐李芳王萌徐戊矫重庆大学材料科学与工程学院重庆400044 先进模具智能制造重庆市重点实验室重庆400044 重庆川仪自动化股份有限公司重庆401121

针对目前特殊用途车辆用超高强度钢板在折弯成形工艺中存在的回弹剧烈问题,提出一种基于改进遗传算法的超高强钢硬化模型参数确定方法,实现超高强度钢板折弯回弹的准确预测。以超高强钢板6252为研究对象,首先构建一个考虑超高强钢材料... 详细信息

针对目前特殊用途车辆用超高强度钢板在折弯成形工艺中存在的回弹剧烈问题,提出一种基于改进遗传算法的超高强钢硬化模型参数确定方法,实现超高强度钢板折弯回弹的准确预测。以超高强钢板6252为研究对象,首先构建一个考虑超高强钢材料应变硬化行为和Bauschinger效应的Yoshida-Uemori硬化模型框架;然后结合有限元仿真软件LS-DYNA和改进遗传算法准确地确定硬化模型框架中的材料特性参数;最后基于DYNAFORM平台对6252超高强钢工件进行了折弯回弹的预测。实际的折弯试验表明,回弹模拟结果与实际回弹角度之间的误差在2%以内,验证所标定的超高强钢硬化模型参数的可靠性,说明在该参数集支持下的Yoshida-Uemori硬化模型能够较好地描述超高强钢板的动态特性。所提出的方法为超高强度钢零部件的高精度成形工艺设计提供有效指导。

关键词：改进遗传算法超高强钢硬化模型折弯成形回弹预测

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基于FPGA的滚动轴承油液屑末检测系统

仪表技术与传感器 2024年第6期 45-52页

作者：朱鸣飞沈新航韩清鹏朱瑞吕杭原上海电力大学能源与机械工程学院常熟开关制造有限公司东北大学机械工程与自动化学院

润滑油液中的金属屑末可反映滚动轴承的当前磨损情况,针对油液中的金属屑末检测系统实时性差、检测率低的问题,文中设计了一种基于FPGA的滚动轴承油液金属屑末检测系统。系统通过分析新型四线圈电感式传感器的实现原理,设计了四线圈电... 详细信息

润滑油液中的金属屑末可反映滚动轴承的当前磨损情况,针对油液中的金属屑末检测系统实时性差、检测率低的问题,文中设计了一种基于FPGA的滚动轴承油液金属屑末检测系统。系统通过分析新型四线圈电感式传感器的实现原理,设计了四线圈电感式传感器、调理电路、激励信号源和数字信号处理采集系统。通过不同性质的屑末实验,得到300μm的铁屑末通过时传感器产生的感应电压幅值差为0.665 V,400μm的铜屑末通过传感器时产生的感应电压幅值差为0.445 V。结果表明:系统具有检测实时性好、灵敏度高的特点,对滚动轴承中的油液质量和故障评估有重要意义。

关键词： FPGA 滚动轴承金属屑末电感式传感器检测系统