连续共轭啮合的双圆弧谐波齿轮齿廓设计及运动仿真验证

基于分段函数表达的参数化公切线双圆弧齿廓,利用柔轮装配变形的包络精确算法研究双圆弧齿廓原始齿廓参数对包络存在区间大小的影响及其共轭齿廓的可用性,提出使二次共轭现象成为可用齿廓的设计方法.首先按照柔轮中性层周向位移引起的转角及其轮齿对称线相对于径矢转角的精确计算方法,确定变形后柔轮轮齿的位置和方位,获得一系列柔轮齿廓相对于刚轮齿槽的啮合运动轨迹;然后从计算机图形学角度获得用柔轮齿廓外包络表达的刚轮齿廓,验证二次共轭现象及其可用共轭齿廓的存在性.实例结果表明,双圆弧齿廓谐波齿轮可以通过合理的参数设计实现在整个啮合区间上的连续共轭传动,使更多齿对同时参与共轭啮合,从而提高谐波齿轮的承载能力和传动精度.     

基于ANSYS Workbench的谐波柔轮壁厚对应力影响分析

本文综合运用CAXA电子图版、Pro/ENGINEER三维设计软件对不同柔轮壁厚的谐波减速器进行三维建模,并把波发生器和柔轮的装配体导入到ANSYS Workbench有限元软件中,对谐波减速器动态载荷的工况进行模拟仿真,得到不同壁厚柔轮的应力应变分布规律,为谐波减速器的设计提供依据。     

协作机器人关节力矩传感器的设计与研究

提高协作机器人的力交互性必须提升机器人关节力矩测量的精确性,利用谐波减速器柔轮应变设计了一种关节力矩传感器.首先分析并建立柔轮的应变模型,基于应变电测技术,研制了物理样机.其次利用傅里叶变换对关节力矩传感器的输出信号进行分析,建立了传感器力矩信号直流分量与负载力矩之间的关系.测试结果表明:研制的关节力矩传感器具有较高的...     

基于时序关系的系统失效可达图生成方法

针对状态事件故障树生成系统可达图过程中存在的状态空间爆炸问题,提出了一种基于时序关系的系统失效可达图生成方法。通过分析触发和被触发类型事件的时序关系,对存在时序关系的事件进行排序,根据时序关系获得系统构件间的所有不可同时到达状态对,对构件间的可同时到达状态建立笛卡尔积,获得系统的所有可同时到达状态对,根据连接表和最小割集获得系统失效的状态可达图,从而有效解决系统失效可达图生成过程中存在的状态空间爆炸问题。应用基于时序关系的系统失效可达图方法生成鱼攻系统失效可达图,实验结果 验证了该方法的可行性与稳定性; 同时也为表明其能有效地缓解状态空间爆炸问题,为状态事件故障树生成系统可达图提供了一种新的方法。     

基于Markov模型的可维修双机热备系统可靠性分析

为了综合考虑维修性、故障检测率及共因失效对双机热备系统可靠性的影响,利用马尔可夫模型对可维修双机热备系统进行可靠性分析.由系统状态转移关系建立双机热备系统的状态转移图,由于备用单元发生不可测失效时不能及时对其进行维修,提出在状态转移图中增加一个状态来区分此种降级工作状态.根据状态转移图得到系统状态转移方程并借助Matlab对其进行求解,得到故障检测率、失效率、维修率与共因失效因子为不同取值时的系统状态概率图.分析结果表明,维修率对可维修双机热备系统达到平稳状态所需时间贡献较大,系统工作状态概率值与故障状态概率值则由故障率与修复率的比值、故障检测率及共因失效等因素共同决定.     

一种轮足复合式爬壁机器人动力学建模与分析

针对爬壁机器人不同状态下吸附力合理值的求解问题开展研究.首先分析了一种包含闭链约束的轮足复合型移动机构,基于运动等效原则将其拆成开链机构.利用牛顿-欧拉算法对分拆后的开链机构进行动力学建模.基于动力学模型,以运动失效的临界条件为约束函数,构建爬壁机器人在不同倾角壁面上的吸附力学模型,从而获得不同状态下吸附力的合理值.仿真和实验表明基于该模型获得的吸附力参数能够保证机器人的安全吸附.因此所构建的模型是合理的,可以为爬壁机器人在不同状态下合理控制吸附力大小提供理论依据.     

面向A-CDM节点数据匹配的飞机智慧轮挡研究与应用

笔者通过研究有源RFID技术结合RSSI测距技术自动判别轮档状态的方法,设计了一种轮档状态自动识别的智能系统,开发了自动获取轮档时间节点的上位机软件,从而解决人工读取轮挡时间不准确和效率低的问题,更高效地为机场协同决策系统(Airport-CollaborativeDecisionMaking,A-CDM)提供节点数据。实验结果表明,本设计可以识别上轮挡、撤轮档的动作并记录其时间节点。     

一种状态事件故障树的时间特性分析方法

状态事件故障树是一种适合于描述构件化嵌入式系统失效因果链的建模技术,其顶层事件描述失效发生的结果.对顶层事件发生的平均时间进行分析,是获得系统平均失效时间参数的一种有效方法,可为系统的安全性评估提供支持.由于状态事件故障树缺乏严格语义,使得必须先对其进行形式化描述才能进行定量分析.为此,提出了一种基于交互马尔可夫链的状态事件故障树时间特性分析方法.首先,精化交互马尔可夫链的交互动作,建立接口交互马尔可夫链模型,并基于该模型对状态事件故障树的构件和逻辑门进行形式语义描述;其次,通过并行组合构件与逻辑门的形式语义模型,得到整个状态事件故障树的形式语义模型,并在该过程中使用弱互模拟对状态空间进行约简;然后,基于状态事件故障树的形式语义给出顶层事件发生的平均时间计算方法;最后,给出飞机着陆雷达控制系统和喷淋防火系统的状态事件故障树时间特性分析的实例研究.为构件化系统失效时间特性的分析提供了一种新方法.     

基于状态验证覆盖的Bayes软件可靠性评估

传统的可靠性评估方法都是基于系统软件运行期间的失效,对于武器系统软件,由于其使用试验耗费巨资且周期很长,不可能对系统进行过多的使用试验,导致难以采集到高质量的失效数据。提出一种基于系统状态验证覆盖的Bayes软件可靠性评估方法,该方法以Bayes可靠性模型为评估准则,通过状态覆盖率来保证充分性,通过状态测试验证来保证可靠性,提倡可信性与可靠性并行增长。     

两轮自平衡机器人的无源控制器设计

以两轮自平衡机器人为研究对象,基于其状态空间模型,利用线性矩阵不等式的方法,设计两轮自平衡机器人平衡的无源控制器,并给出了两轮自平衡机器人无源控制器存在的充分条件。仿真结果表明,设计的无源控制器对于机器人的平衡是有效的。     

基于反射技术的Web服务失效处理

服务失效制约着Web服务高可用性的实现,表现为服务的绑定失效、调用失效和执行失效。造成失效主要原因是服务所处环境的变化,在Web服务的客户方和服务器方配置反射层使之捕捉到造成服务失效的各种影响状态,以便及时调整应用服务的内部结构和运行状态,使得服务适应环境的变化,以提高应用服务的自适应性和健壮性。针对服务失效的处理,给出了客户方和服务器方反射层的实现方法和工作过程。通过实验仿真和分析,表明利用反射技术可以有效地处理服务失效这个问题。     

基于EMD的卫星动量轮性能可靠性建模

对于某些产品,如卫星动量轮,具有高可靠性、长寿命的特点.在对这类产品进行试验时,其时间相对产品的实际寿命通常相对较短,往往无法取得失效数据,那么利用传统的可靠性理论一般无法评定该类产品的可靠性.文中针对该类产品具有小子样、无失效数据的特点,从性能可靠性出发,提出了一种基于EMD算法的可靠性建模方法,同时,对EMD算法进行了改进,找到了一种简单有效的克服端点问题方法.通过对某型号动量轮的实例分析证明该方法对解决该类问题是行之有效的.     

大电网实时快速安全稳定控制系统研制

为适应柔直电网工程的发展现状和满足大电网综合防御体系的建设需求,基于张北柔直示范工程,研制了大电网实时快速安全稳定控制系统。首先,提出了系统架构设计方案。然后,研究并采用近区优先的主机功能动态迁移、逐轮递推动态切机及安控系统策略表逻辑化实现方法等创新技术,并对系统硬件和功能进行了详细介绍。该系统能够准确识别系统故障状态,实时判别策略逻辑,通过切机及功率转带等措施,实现柔直电网的快速、稳定控制。最后,搭建了基于张北柔直示范工程的实时数字仿真(RTDS)验证平台。试验结果表明,系统对柔直故障对应安控策略都能准确无误地执行,整组动作时间控制在70 ms以内,可实现整组动作时间指标的提升,提高了系统故障的应急响应能力。该成果为多端柔直输电网络的系统分析研究和成套安全稳定控制设备快速控制的解决方案起到了创新引领作用。     

视觉SLAM失效机理及检测研究

为了提升视觉SLAM对不同环境的适应能力,必须解决失效问题。从理论上对视觉SLAM进行了定义,将其分为软失效和硬失效;从无人系统状态演进分析入手,阐述了视觉SLAM失效的机理。基于图像质量评价的方法重点研究了视觉SLAM失效检测方法,定义了评价指标体系,应用标准棋盘格标准图像模拟视觉SLAM运行过程中可能产生的退化;按...     

基于简单网络断层扫描的失效链路定位研究

失效链路是无线传感器网络中一种典型的网络故障现象,严重影响了无线传感器网络的运行与服务质量,必须加以发现并修复。主要研究了基于简单网络断层扫描方法定位失效链路的技术。引入二元分离模型描述链路状态,在已知链路状态先验分布条件下,失效链路定位问题描述为最大后验估计问题。通过将失效链路定位问题映射为加权最小集合覆盖问题,提出了一种基于启发策略的失效链路定位算法。仿真实验结果表明,该算法具有可行性和有效性。     

基于ADAMS的非独立悬架-转向系统运动学仿真

以多体系统动力学理论为基础,利用ADAMS软件,建立了一类四轮驱动车辆非独立前悬架及转向系统的参数化虚拟样机;通过柔度矩阵的方法对其进行弹性运动学仿真分析,考察对车辆操纵稳定性、平顺性影响很大的转向轮定位参数的运行特性,从而为汽车的设计和制造提供理论依据。     

仪表可靠性评定和设计方法

所谓可靠性评定,也就是一种可靠性分析。在全面质量控制中它应在设计、试验、生产、贮存直至使用各个阶段中不断地进行。仪表装置的失效形式应分为两种:功能失效和致命性失效。所谓致命性失效是指仪表装置完全丧失其功能;而功能失效往往指仪表性能指标出现了超差现象,如放大器出现零点和灵敏度漂移现象,这并不意味着放大器完全丧失了功能,只需经过适当的调试有可能恢复性能要求。对仪表可靠性评定来讲,若仅涉及仪表的两种状态:工作和失效,其评定工作相对地讲比较容易,然而仪表的评定往往更需要了     

基于分层混合专家神经网络的Web服务失效检测机制

利用反射中间件来检测导致服务失效的各种状态和参数，从服务内部动态调整服务运行状态和配置，可以有效地避免服务失效．将分层混合专家神经网络（Hierarchical Mixtures of Expert neural network, HME）配置在反射中间件的元层中，用来检测这些服务的失效环境状态，并解决引起Web服务失效的状态．利用极大似然（Expectation Maximization, EM）的学习策略对分层混合专家网络进行训练．实验和数据分析表明，HME网络作为反射中间件检测技术可以高效地对服务失效进行检测和辨识．     

基于横摆率跟踪的4WS车辆闭环操纵稳定性

从车辆操纵稳定性多状态量的响应等方面着手,提出了4WS车辆横摆率跟踪多状态最优控制方案,建立了考虑四轮转向车辆动态响应的闭环操纵稳定性仿真模型,比较了采用横摆角速度多状态最优控制方法与前后轮转向比是车速函数的四轮转向控制方法的操纵稳定特性.结果表明对于使用横摆角速度多状态最优控制的4WS车辆,其转向过程中的侧向加速度和横摆角速度等操纵稳定性瞬态特性均明显优于其它4WS控制方法的车辆,同时保持操纵稳定性的稳态特性不变.     

稳压电源系统失效分析

研究了稳压电源系统的基本组成结构,开关变换器是电源系统中最主要也是最容易发生故障的部位.通过分析BOOST变换器的结构及工作原理,得出了变换器的频率、相位、品质因数等参数信息可以反映出系统的状态信息.分析了电解电容的结构原理,得出了造成电源系统失效的主要原因是电解电容的失效.电解电容的失效主要造成系统的稳定性下降,而且使输出电压的纹波电压增大.通过测量电源的输出电压即可得知电源系统的状态信息,为了解稳压电源系统的状态提供了帮助.