基于数字孪生的产品设计过程和工作量预测方法

为解决由于实际产品设计过程和理想的仿真过程状态不一致而导致的产品设计复杂性预测不准确的问题,研究了基于数字孪生的产品设计过程及其工作量预测方法.构建了产品设计数字孪生系统五维结构模型.详细定义了虚拟空间的产品设计数字孪生模型,包括功能数字孪生模型、设计师数字孪生模型和设计活动数字孪生模型.从知识的角度出发,提出了产品设...     

基于LabVIEW平台的FIR数字滤波器设计

阐述了FIR数字滤波器的设计原理,提出了基于LabVIEW软件平台的数字滤波器的设计思想.介绍了虚拟数字滤波器系统的功能模块以及前面板和流程图的设计制作过程.     

数字称重系统--称重技术新概念

本文从深层次探讨数字称重系统在衡器中的应用,阐述了数字称重系统的基本概念,介绍了数字传感器和数字接线盒的主要特点和优点,并结合一些数字和实例,证明了数字称重系统是称重技术发展的必然趋势.     

一种仿真数字人步态规划优化算法

为了研究下肢骨骼服的行走步态.构造了HL-1(华理1号)仿真数字人体模型,并对数字人进行了步态规划.为了确保数字人行走的稳定,避免数字人行走过程中关节驱动的冲击,减小脚与地面的碰撞,在考虑前向与侧向运动存在耦合的条件下,提出了将正运动学和逆运动学方法相结合的步态规划优化算法,克服了原有的数字人步态求解方法的不足.应用该算法求得步态周期函数,仿真数字人在Matlab和Adams环境下进行了协同仿真,实现了数字人的平稳行走,验证了该步态规划优化算法的可行性.     

光学全息的数字实现

研究光学全息的数字模拟,探讨数字全息的数字重构方法,以菲涅耳衍射积分的实现方法为基础,采用MATLAB软件实现菲涅耳全息图的数字记录和数字重构模拟,给出模拟结果.利用离散菲涅耳衍射积分方法完成数字全息图的数字重构.利用数字图像处理方法对所得的数字全息图进行适当滤波处理,有利于消除零级像和孪生像,获得清晰的数字再现像.引入全息变换,根据全息图的不可撕毁性,研究了全息变换在数字图像压缩中的应用,对给定的二值化图像实现压缩存储及解压缩处理.     

基于数字全息技术的变形测量

全息技术在测量、防伪中有大量应用.数字全息技术采用数字记录和计算机处理,实现测量的方法上有其特点.本文重点对数字全息技术实现变形测量的方法和具体算法开展了研究.论文首先总结了数字全息技术应用中的基本问题,包括数字全息算法问题和噪声抑制问题等.叙述了基于数字全息技术的变形测量基本思想,及相位恢复算法,同时分析了几种变形测量的实现方法,并提出了"2+2"步变形测量方法.该方法相对于"1+1"步变形测量方法,提高了测量精度,同时比"4+4"步变形测量法提高了动态性.本文建立了实验系统,获得了硬币的数字全息图,实现了常用的"1+1"步变形测量方法、相移算法的变形测量方法以及"2+2"步变形测量方法,给出了"2+2"变形测量的实验结果.实验结果表明在数字全息技术中结合相移技术进行测量,可以提高物波再现精度,进而提高变形等的测量精度.     

数字孪生模型评价指标体系

数字孪生作为实现数字化、智能化、服务化等理念的重要使能技术,以及助力数字经济与实体经济融合发展的有效手段,受到各行各业的广泛关注.随着数字孪生逐渐从理论研究迈向落地实践,在实际应用对数字孪生模型的要求更加多元的同时,对数字孪生模型性能的透明度也提出了更高的要求.然而,数字孪生模型在构建校验、运行管理、重构优化、迁移复用、流通交付等阶段缺乏系统性评价理论和方法指导,难以分析和量化数字孪生模型的质量、性能、适用性或共生性、适应性和价值,严重阻碍了数字孪生的深入推广和应用.针对上述问题,首先对不同阶段的数字孪生模型性能需求进行分析,在此基础上,提炼出8项数字孪生模型评价准则,进而构建了一套数字孪生模型评价指标体系,并给出了29项评价指标的量化计算参考方法,以期为数字孪生模型各阶段的决策过程提供参考.     

地震模拟振动台控制技术及软件研究

采用伺服控制技术开发了地震模拟振动台及其控制系统,包括振动台的控制器和控制软件,采用复合控制方式实现了位移、速度、加速度控制.驱动设备可以是数字电动缸,也可以是数字液压缸,对于小吨位的地震模拟振动台采用数字电动缸;对于大吨位的地震模拟振动台采用数字液压缸可以获得大的激振力.在数字电动振动台和数字液压振动台上进行了测试实验,结果表明地震波的位移、速度和加速度波形都得到高精确的再现.     

我国机床数字控制技术的回顾和发展

数字控制技术是20世纪最伟大的工程技术发明之一,已发展成为对制造技术发展有着深远影响的共性工程技术.论述机床数字控制技术的意义,对比纺织工业的织机,回忆我国数控机床的诞生,总结归纳我国机床数字控制技术的发展历程,并提出我国在数字控制技术发展中的数字控制机床、加工中心和柔性制造生产线三个里程碑.介绍了1958年我国第一台数控机床研制过程以及早期我国数控机床的发展情况.分析了我国机床数字控制技术发展中存在的问题,提出了相应的对策.     

车身制件修边冲孔模数字设计

数字制造技术全面提高了制造系统信息处理的效率,正逐步取代传统制造方式而成为现代制造技术的基础.通过实例介绍了数字制造技术在车身冲模开发中的应用,探讨了数字制造模式下车身制件冲压工艺及工序件设计方法,分析了基于UG的修边冲孔模数字设计特点.     

三自由度永磁偏置混合磁轴承数控系统研究

在介绍永磁偏置径向一轴向三自由度混合磁轴承结构及悬浮力产生原理的基础上，阐述了三自由度混合磁轴承数字控制系统的工作原理，讨论了以定点数字信号处理器TMS320LF2407为核心的数字控制系统硬件构成及软件设计。控制器控制策略选取抗积分饱和与微分突变的PID控制规律，用汇编语言编制了相应的数控软件。基于TDS2407EA评估板，采用自主编制的数控软件，实现了三自由度混合磁轴承稳定工作。研究表明，以TMS320LF2407为核心的数字控制系统不仅能够满足高速磁轴承控制器的要求，而且易于实现各种先进的控制策略。     

磁悬浮轴承数字集成控制器的研究

研制了以数字信号处理器（TMS320F28335 DSP）为核心的磁悬浮轴承数字集成控制器,取代了一般的位置控制器和部分功率放大器环节,编制了相应的控制算法,采用试验方法研究了该数字集成控制器的静态和动态性能。将该数字集成控制器应用于五自由度磁悬浮轴承柔性转子系统,实现了转子的静态稳定悬浮和高速旋转。研究结果表明,采用数字集成化的设计方法,能够优化磁悬浮轴承的电控系统,且具有成本低、程序的可移植性强、可靠性高、体积小等优点。     

启动冗余磁轴承对磁悬浮轴承转子系统动态性能的影响

建立了带冗余支承的五自由度磁悬浮轴承转子系统的仿真模型,采用ADAMS和Matlab软件对不完全微分PID控制的磁悬浮系统进行联合仿真,分析了启动冗余支承对系统动态性能的影响。在此基础上,设计制作了基于TMS320F28335DSP的数字控制器硬件电路,编写了不完全微分PID控制程序并在试验台上进行验证。     

基于ARM7的磁悬浮轴承数字控制系统设计

以ARM7TDMI-S CPU为内核的LPC2131微处理器为核心,设计了同极型四自由度径向主动磁悬浮轴承控制器硬件电路及控制软件,采用变速积分-抗积分饱和增量式数字PID实现了对系统转轴位置及线圈电流的双闭环控制。试验结果表明:磁悬浮轴承具有良好的控制精度及静态刚度,满足了磁悬浮轴承控制性能的初步要求。     

基于扩充临界比例系数法的电磁轴承数字PID控制器参数整定

通过对电磁轴承系统的原理介绍,建立了电磁轴承数字控制系统模型,同时介绍了电磁轴承数字PID控制系统,采用MATLAB系统的工具箱对电磁轴承的控制系统建立数字和模拟两种模型并进行仿真,得到仿真结果,依据仿真结果研究了数字PID控制器参数对电磁轴承控制系统的影响,应用基于系统临界震荡的闭环整定方法的扩充临界比例系数法对数字PID控制器参数进行整定,得出较理想的仿真结果,为今后电磁轴承数字控制系统的设计提供了一种简洁高效的方法。     

磁悬浮轴承控制系统的硬件设计

针对以数字信号处理器（DSP）为控制核心的五自由度磁悬浮轴承控制系统,采用了数字PID控制算法进行控制,给出了控制系统的硬件结构、相关硬件电路的具体分析及改进的过流保护电路。基于LabVIEW设计了轴心轨迹监控系统前面板,实现了对磁悬浮转子的实时控制及监控。实验结果表明,该磁悬浮轴承控制系统能够满足控制要求和实现对控制对象的实时监控。     

基于DSP的电磁轴承控制系统的设计与应用

介绍了电磁轴承数字控制系统的基本组成和工作原理;设计了以TMS320VC5409为核心部件的数字控制系统,重点分析了硬件系统设计方案和基于模块化思想的软件系统。并详细介绍了基于CH372的USB通信方案。采用数字PID算法进行调试验证,实现了电磁轴承的稳定悬浮。     

基于新性能预测方法的超高速电磁开关阀的研究

高速电磁开关阀这一数字式控制元件作为电子计算机与被控对象间的联系桥梁,使得人们能够直接利用电子计算机来完成对被控对象的控制任务。本文研究了应用于柴油机燃油喷射系统中高速电磁开关阀的数学模型,为了得到高速电磁开关快响应和强作用力特性,提出了一种新的性能预测方法,并进行了仿真与实验对比结果。该模型较成功地解决了高速电磁阀的电,磁,机,液耦合问题和预测出其动态性能。     

永磁偏置径向-轴向磁轴承控制系统设计与实现

本文在介绍永磁偏置径向-轴向混合磁轴承结构及悬浮力产生原理基础上,阐述了3自由度混合磁轴承控制系统工作原理。讨论了以定点数字信号处理器TMS320F240为核心的数字控制系统硬件构成及软件设计,并对磁轴承控制系统进行了仿真和实验研究。研究表明:以TMS320F240为核心的数字控制系统能够满足磁轴承控制系统的要求。     

现代数字影像技术在轴承测试中的应用

利用现代数字影像技术测试气浮轴承有害力矩参数的方法,新颖有效,解决了轴承质心偏移量测试困难的问题。