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基于预期目标的高效能电机方案绿色度评价

中国机械工程 2018年第21期29卷 2527-2532页

作者：李方义彭鑫王黎明李龙王耿张保财山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室济南250061

为改善产品方案绿色度评价权重判断模糊的问题,提出一种基于预期目标和Larsen模糊推理的高效能电机绿色度评价方法。在对产品方案生命周期特征信息分解的基础上,构建绿色度评价递阶层次模型。根据极大极小聚类模糊(max-min)原则,综合考... 详细信息

为改善产品方案绿色度评价权重判断模糊的问题,提出一种基于预期目标和Larsen模糊推理的高效能电机绿色度评价方法。在对产品方案生命周期特征信息分解的基础上,构建绿色度评价递阶层次模型。根据极大极小聚类模糊(max-min)原则,综合考虑产品环境属性、能源属性、资源属性三方面因素,结合设计者对产品方案标准、企业生产状况、环境特性等因素设定方案预期目标进行评价,提升了评价过程的客观性与明晰性。以高效能低压三相异步电机YE3 160L-4为例验证模型,结果表明,它在矿产资源消耗量、酸性氧化物排放等水平上有进一步优化空间。

关键词：绿色度评价模糊推理预期目标产品方案生命周期

激光能量密度对CrFeCoNiNb熔覆层组织演变和性能影响的试验研究

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机械工程学报 2023年第2期59卷 127-137页

作者：宋鹏芳姜芙林王玉玲杨发展王冉青岛理工大学激光绿色智能制造技术重点实验室青岛266520 山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室济南250061

采用预置粉末法在42CrMo基体表面制备CrFeCoNiNb高熵合金激光熔覆层,探索激光能量密度对CrFeCoNiNb熔覆层组织和性能的影响规律。对于预置粉末激光熔覆工艺,激光功率、扫描速度、光斑直径作为工艺参数三要素,不是独立影响熔覆层质量与性... 详细信息

采用预置粉末法在42CrMo基体表面制备CrFeCoNiNb高熵合金激光熔覆层,探索激光能量密度对CrFeCoNiNb熔覆层组织和性能的影响规律。对于预置粉末激光熔覆工艺,激光功率、扫描速度、光斑直径作为工艺参数三要素,不是独立影响熔覆层质量与性能,且激光功率对熔覆层质量与性能的影响最大。通过改变激光功率进而改变作用于熔覆层的激光能量密度,研究激光能量密度对CrFeCoNiNb高熵合金熔覆层硬度、耐磨性和耐腐蚀性的影响规律。试验结果表明:熔覆层主相为面心立方结构相(FCC相)和密排六方结构相(Laves相)。随着激光能量密度的增加,其衍射峰面积先减少后增加,熔覆层晶粒先细化后粗化,转折点处的激光能量密度都为116.7 J/mm2。而且,此时熔覆层物相分布更均匀,磨损形貌主要为光滑的犁沟,相应的减摩效果好,磨损率有所降低。主相含量的改变和晶粒尺寸的改变分别是影响熔覆层平均显微硬度和耐腐蚀性的主要因素。Laves硬质相的增加有利于熔覆层硬度的提高,细化的晶粒可以形成致密的钝化膜,有利于提高熔覆层耐腐蚀性。

关键词：激光能量密度高熵合金显微组织力学性能耐腐蚀性

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分布参数双层隔振系统建模及其振动传递特性

振动．测试与诊断 2015年第1期35卷 156-162,196页

作者：杨明月孙玲玲王晓乐山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室

从振动能量传递观点及工程实际隔振设计的角度出发,建立了中间连续筏体和中间分散质量两类双层隔振系统的解析模型。考虑连续筏体、隔振器及安装基础的分布参数特性,基于导纳矩阵理论对两类双层隔振系统的动态特性传递方程进行了理论推... 详细信息

从振动能量传递观点及工程实际隔振设计的角度出发,建立了中间连续筏体和中间分散质量两类双层隔振系统的解析模型。考虑连续筏体、隔振器及安装基础的分布参数特性,基于导纳矩阵理论对两类双层隔振系统的动态特性传递方程进行了理论推导。以功率流为价值函数揭示了系统振动传递机理并阐述了实际双层隔振设计需遵循的一般规律。实例研究表明：力矩激励在隔振系统能量传输中扮演着重要角色,应尽量减少力矩扰动带来的能量注入;在能耗效率及安装空间允许条件下,适当放大中间质量可获得更佳的隔振效果;中间筏体的柔性、隔振器的分布参数特性以及安装基础的非刚性因素使得中高频隔振性能恶化,采用中间分散质量方案可有效避免筏体柔性模态影响,并能显著降低隔振器驻波同柔性筏体模态间的耦合交互引起的能量峰值。

关键词：双层隔振中间质量导纳矩阵分布参数驻波效应

基于扰动观测器的工业机器人高精度闭环鲁棒控制

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机械工程学报 2022年第14期58卷 62-70页

作者：张泽坤国凯孙杰山东大学机械工程学院济南250061 教育部高效洁净机械制造重点实验室济南250061

工业机器人具有很高的重复定位精度但绝对定位精度较低,这限制了其在高精度加工中的应用。提高绝对定位精度的传统方法有几何参数标定和离线误差补偿,但它们的绝对定位误差仍有数百微米,往往不能满足要求。更有效的绝对定位精度提升手... 详细信息

工业机器人具有很高的重复定位精度但绝对定位精度较低,这限制了其在高精度加工中的应用。提高绝对定位精度的传统方法有几何参数标定和离线误差补偿,但它们的绝对定位误差仍有数百微米,往往不能满足要求。更有效的绝对定位精度提升手段是在线补偿,但目前相关研究大多基于简单的PID控制,难以在复杂工况下实现精确的轨迹跟踪。因此提出一种高精度鲁棒控制方法以提高工业机器人在线补偿中的位置控制精度和对于外界扰动的抵抗能力。该方法使用激光跟踪仪实时测量机器人末端位置,通过二阶扰动观测器识别外部扰动,并在扰动观测的基础上以滑模控制器完成机器人的鲁棒控制,其中扰动观测器观测误差的有界性和闭环系统的渐进稳定性均通过李雅普诺夫方法得到证明。该方法在COMAU工业机器人上得到验证,试验结果表明使用基于扰动观测器的闭环鲁棒控制进行在线补偿时,笛卡儿空间内追踪误差模值的方均根值为0.037 mm,仅为基于PID在线补偿方法的39%。

关键词：工业机器人在线补偿扰动观测器滑模控制

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仿猎豹四足机器人结构设计与分析

北京理工大学学报 2018年第1期38卷 33-39页

作者：马宗利吕荣基刘永超张培强王建明山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室山东济南250061

为满足四足机器人高速奔跑运动性能所要求的脊椎具有柔性和腿结构具有良好的缓冲性能要求,在仿猎豹四足机器人上设计了一种液压驱动的柔性脊椎和腿结构.该脊椎是变截面梁,中间有柔性.该腿结构有髋关节和膝关节,有3个自由度,髋关节有2个... 详细信息

为满足四足机器人高速奔跑运动性能所要求的脊椎具有柔性和腿结构具有良好的缓冲性能要求,在仿猎豹四足机器人上设计了一种液压驱动的柔性脊椎和腿结构.该脊椎是变截面梁,中间有柔性.该腿结构有髋关节和膝关节,有3个自由度,髋关节有2个主动自由度,即侧摆自由度和俯仰自由度,膝关节具有被动的俯仰自由度.对该脊椎进行了力学分析,对该腿结构进行了刚度特性分析和运动学分析,并对机器人进行了Bound步态仿真.仿真结果表明,这种具有柔性脊椎和非线性刚度变化的腿结构的仿猎豹四足机器人,能够以Bound步态实现较快的稳定奔跑,且足端接触力较小,由此验证了柔性仿猎豹四足机器人脊椎和腿结构的设计是有效的.

关键词：仿猎豹四足机器人缓冲腿结构柔性脊椎运动学分析

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四足机器人坡面行走稳定性分析

东北大学学报（自然科学版） 2018年第5期39卷 673-678页

作者：马宗利张培强吕荣基王建明山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室山东济南250061

为了提高四足机器人坡面行走的稳定性,四足机器人的小腿采用液压缸,并提出了通过增大机器人后腿小腿腿长和减小前腿小腿腿长的方法,使机器人质心向前移动,从而提高坡面行走稳定性.对四足机器人进行了运动学分析,计算了四足机器人前腿和... 详细信息

为了提高四足机器人坡面行走的稳定性,四足机器人的小腿采用液压缸,并提出了通过增大机器人后腿小腿腿长和减小前腿小腿腿长的方法,使机器人质心向前移动,从而提高坡面行走稳定性.对四足机器人进行了运动学分析,计算了四足机器人前腿和后腿小腿腿长的调整量与坡面倾斜角度的关系.利用Adams和M atlab,对四足机器人进行了联合仿真.仿真结果表明,四足机器人能够以trot步态在坡面上稳定行走,验证了四足机器人质心调整方法的有效性.

关键词：四足机器人质心调整腿长变化 trot步态稳定性

单通道盲源分离算法及其在工程机械振源分析中的应用

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机械工程学报 2016年第10期52卷 1-8页

作者：于刚周以齐山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室济南250061

研究一种新的单通道盲源分离方法,解决了传统盲源分离方法因传感器数量不足而无法有效分离源信号的问题,同时源信号幅值也得到了准确的恢复。首先利用集合经验模态分解方法将一维测量信号分解为具有不同尺度特征的本征模态函数,而后与... 详细信息

研究一种新的单通道盲源分离方法,解决了传统盲源分离方法因传感器数量不足而无法有效分离源信号的问题,同时源信号幅值也得到了准确的恢复。首先利用集合经验模态分解方法将一维测量信号分解为具有不同尺度特征的本征模态函数,而后与原测量信号组成多个二维矩阵,通过稀疏分量算法得到各源信号的真实估计。利用仿真信号,与已有方法进行对比,验证了提出方法的有效性。将提出的方法应用在挖掘机动力源附近的振动分析中,成功分离出了多个振源信号。利用时频分析对源信号分别进行特征识别,并将分离结果用于振源的贡献度与声信号传递特性分析。得到各振源对于测试位置的贡献度排序,以及对于挖掘机噪声信号的传递规律,为挖掘机的减振降噪措施提供了可靠的依据。

关键词：单通道盲源分离挖掘机振源贡献量分析传递特性分析

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基于能量衰减比的双通道源数目估计方法

振动．测试与诊断 2016年第2期36卷 309-314,402页

作者：于刚周以齐山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室济南250061

利用源信号到达两传感器间具有不同能量衰减比的特性,提出了一种新的源数估计方法,解决了因传感器数量不足而无法准确估计源信号数目的问题。首先,利用线性时频变换方法得到两观测信号在频域的能量分布,然后,计算能量散点图中对应角度... 详细信息

利用源信号到达两传感器间具有不同能量衰减比的特性,提出了一种新的源数估计方法,解决了因传感器数量不足而无法准确估计源信号数目的问题。首先,利用线性时频变换方法得到两观测信号在频域的能量分布,然后,计算能量散点图中对应角度上的能量总和;最后,通过峰值检测法实现源数目的自动检测。通过理论分析、仿真和实验,证明了该方法的有效性。本方法为盲源分离算法处理振动、噪声信号,提供了可靠的先验信息。

关键词：源数目估计不相关源相关源欠定

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基于MRT-LBM的方腔流动局部加密算法

东北大学学报（自然科学版） 2018年第4期39卷 538-542页

作者：陈颂英汪超曲延鹏王润堃山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室山东济南250061

使用多参数弛豫模型的格子玻尔兹曼方法及D2Q9模型,对方腔流顶盖下方左右奇异角落处应用局部网格加密模拟方腔流动特性.在粗细网格界面上,建立了分布函数的转换公式,采用3次样条插值计算加密界面上插值点的参量,根据Chapman-Enskog分析... 详细信息

使用多参数弛豫模型的格子玻尔兹曼方法及D2Q9模型,对方腔流顶盖下方左右奇异角落处应用局部网格加密模拟方腔流动特性.在粗细网格界面上,建立了分布函数的转换公式,采用3次样条插值计算加密界面上插值点的参量,根据Chapman-Enskog分析,给出了应力计算公式.数值计算结果表明:对雷诺数1000的方腔流动,沿腔中心线的速度分布与经典文献结果对比效果良好,压力、涡量轮廓图的噪声明显降低,应力振荡明显减少,证实了所提局部加密方法的有效性.

关键词：格子Boltzmann 多参数弛豫模型局部网格加密方腔 D2Q9模型