基于Markov模型的零部件标准规格推荐方法研究

目前制造企业普遍基于参数化零部件设计数据找到已有的参数组合,并以此作为标准规格进行推荐,造成工作效率低下,出错率高。针对这种情况,将Markov模型引入企业的零部件标准规格推荐中,基于C#编程语言,以Microsoft Visual Studio为平台,在NX软件的基础上,开发了基于Markov模型的零部件标准规格推荐系统。该系统根据企业已有的设计数据,通过发掘数据内部的规律,找到数据中隐含的参数组合,并将其作为标准规格推荐给企业,为企业带来更为有效的零部件标准规格的推荐策略。     

基于知识工程的推理机在产品配置中的研究

针对当前产品配置过程中知识经验可重用性差、配置效率低等问题,引入知识工程(KBE)技术,研究了知识工程关键技术在产品配置中的应用,开发出一套符合产品配置的推理机。分析了复杂产品领域知识的特点,提出产生式规则和过程表示的混合知识表示方法。通过运用智能解析技术快速解析知识库中知识,并采用正向的规则推理方法(RBR)实现知识推理。经验证,用户可以在产品配置平台中快速对知识进行创建,并能够根据客户个性化需求智能推理出产品设计结构,极大提高知识重用性和产品设计效率。     

叶片进口边单侧位置变化对深井泵性能的影响

为研究叶片进口边单侧位置变化对深井泵性能的影响,以一台转速为6 000r/min的高速深井泵为例,设计五种方案,通过数值计算得到了不同叶片进口边位置时深井泵的性能曲线和内部流动特性,并通过样机试验进行了结果验证。结果表明,叶片进口边在前盖板侧的前移,对深井泵水力性能无显著改变;叶片进口边在后盖板侧的前移,能明显改善叶轮内部的流场,在全流量工况范围内对深井泵水力性能均有显著提升,在设计过程中,应考虑叶片进口边在后盖板侧的位置影响。     

基于CAN总线的多通道开度阀控制系统的设计

针对现有电动阀门控制系统可嵌入性差的问题，设计了一种基于CAN总线的网络化、多通道、开度型阀门嵌入式控制系统。其中，上位机主要用于下达各阀门开度等控制指令并同时监测其工作状态，而下位机采用双MCU架构，主MCU用于控制各阀门的开度大小，从MCU负责采集开度反馈电流以实现闭环控制。下位机采用了模糊PID算法进行控制参数的动态整定，可满足阀门在不同工况下的控制精度要求，并通过OLED屏显示各通道阀门的实际开度值。实验表明,该控制系统运行稳定，能实现对多通道开度阀的精准控制，控制精度在0.6%以内，并支持远程上位机控制和现地控制等多种工作模式。     

变载荷铣削力影响下的加工中心床身结构优化设计

针对加工中心工作过程中变载荷铣削力对床身结构性能的影响问题,对加工中心床身的材料密度分布以及构成床身的基本结构单元尺寸进行了研究。提出了以床身低阶固有频率和最小柔度为目标,体积分数为约束条件的多目标拓扑优化设计方法;采用折中规划法结合平均频率法,构建了变载荷铣削力影响下的多目标拓扑优化数学模型;依据变密度法拓扑优化指导的材料去除方案,获得了加工中心床身的最佳结构布局;同时结合经过优化的拉丁超立方采样,构造了单元标准二阶响应面,使用多目标遗传算法对床身进行了多目标尺寸优化。研究结果表明:优化后床身固有频率增加16.9%,床身质量减少17.4%,最大变形量降低14.4%,最大应力降低18.8%;该优化方案使加工中心床身的结构布局更加合理,实现了轻量化设计。     

船用螺旋桨的逆向建模研究

为了缩短船用螺旋桨的再设计周期,降低再设计难度,针对船用螺旋桨提出了一种基于逆向设计软件Geomagic Design X和三维建模软件UG的逆向建模方法。详细介绍了螺旋桨的逆向建模过程和主要操作流程,通过比较放样和面片拟合生成叶片NURBS曲面的方法和原理,得到一种合适的叶片曲面作为叶片重构的基础。采用Geomagic Quality软件对螺旋桨进行整体精度分析,结果发现螺旋桨重构模型和螺旋桨点云数据之间的偏差在允许范围之内,验证了此螺旋桨逆向建模方法的可行性,同时为类似的逆向建模提供了思路。     

激光辅助电化学放电加工微通道的特性

玻璃材料近年来被广泛应用于微电子机械系统(MEMS),对于玻璃材料的加工,电化学放电加工(ECDM)是一种被广泛运用的手段。针对目前的电化学放电加工存在热影响区和过切现象的问题,提出了一种激光辅助电化学放电加工玻璃的加工方法,阐述了其作用机理,设计了实验装置,并与传统电化学放电加工进行了微通道加工的对比实验。通过与传统电化学放电加工对比,发现激光辅助电化学放电的加工方式能明显减少放电加工过程中的热影响区和过切现象,故激光辅助有效改善了电化学放电在玻璃材料上加工微通道的质量和精度,在MEMS领域具有良好的应用前景。     

基于扩展Kalman滤波器组的ECAS系统传感器故障诊断

针对电控空气悬架(electronically controlled air suspension,简称ECAS)系统在车高调节过程中由于传感器故障频发导致控制效果变差的问题,提出一种能够对电控空气悬架系统传感器故障进行诊断的方法。首先,采用AMESim软件搭建ECAS系统物理模型以实现空气弹簧特性的精确描述,同时在Matlab/Simulink中搭建路面激励和传感器故障的数学模型;其次,针对车辆ECAS系统的非线性特性,采用扩展卡尔曼滤波器组设计故障诊断方案,并进行不同传感器不同故障类型的联合仿真;最后,搭建了1/4ECAS系统台架,进行车高调节过程中传感器故障诊断试验。试验结果表明,所提出的方法能够准确地辨识ECAS系统传感器的典型故障,较好地隔离不同的故障传感器,为ECAS系统的准确可靠运行提供了保证。     

混合动力变速箱中比例电磁阀变频控制研究

脉宽调制技术（PWM）依靠改变频率和占空比形成不同的目标电流，广泛用于比例电磁阀的驱动。但由于受到比例电磁阀磁路特性和脉宽调制技术的双重制约，使得比例电磁阀各项性能难以发挥，甚至影响整个液压系统的平稳运行。因此，根据目标电流变化以及控制环境不同而改变PWM频率的控制方法被用于驱动比例电磁阀。试验结果证明：使用变频的控制方法在维持比例电磁阀输出电流稳定的前提下，缩短了电流响应时间，维持了阀芯小幅颤振，降低比例电磁阀的功率损耗。