基于改进GNG算法的燃煤锅炉数据动态特征分析与控制

数据动态特征分析与控制技术是一种重要的数据挖掘手段,燃煤锅炉数据具有明显时序性和漂移性等特点,针对目前数据跟踪与监督算法大多缺乏动态性、实时性和稳定性等问题,设计一种基于改进生长神经气模型(GNG)的自适应聚类模型,建立基于概率、范围搜寻、节点平均距离的节点生成、删除机制,实现对漂移数据实时监控.最后以燃煤锅炉动态数据为分析对象进行实验,实验结果表明该模型和算法对动态漂移数据的实时跟踪能力更强,能对燃煤锅炉动态数据进行准确、有效的监督和控制.     

基于混合时间序列卷积神经网络的轴承故障诊断

在传统滚动轴承故障诊断中,绝大多数方法采用了从振动信号提取特征的诊断模式,但是这种模式必然会使原始信号降维进而导致故障信息的丢失。卷积神经网络(CNN)通过权重共享和稀疏连接直接对原始信号进行操作,实现自适应特征提取,最大化保留故障信息。受CNN原理启发,开发出了一种基于工业振动信号特征的新型诊断框架,称之为混合时间序列CNN(HTS-CNN)。首先,利用估计总体比例的方法自适应确定模型训练样本数目;其次,通过对时间序列片段进行随机组合的方式,使模型能够提取非相邻信号特征;最后,利用Softmax激活函数在模型输出端执行多分类任务。通过对凯斯西储大学及CUT-2平台轴承数据进行分析,实验结果表明:该方法能够准确、有效的对滚动轴承故障进行分类。     

激光熔覆SiO2/La2O3梯度生物陶瓷涂层生物活性研究

目的研究SiO_2含量对钛合金表面激光熔覆梯度生物陶瓷涂层生物活性的影响。方法利用激光熔覆技术,采用梯度成分设计思想,固定涂层中稀土氧化物La_2O_3的添加量,在钛合金TC4表面制备了掺杂不同含量SiO_2的梯度生物陶瓷涂层。采用金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、噻唑蓝(MTT)及荧光素双醋酸酯(FDA)染色等测试手段,研究了SiO_2含量对激光熔覆制备梯度涂层的组织结构和生物活性的影响。结果 SiO_2在激光熔覆过程中可以降低梯度生物陶瓷涂层的开裂敏感性,并起到细化晶粒的作用。当SiO_2掺杂量为2.5%时,激光熔覆过程中诱导合成的HA+CaTiO_3数量最大;当SiO_2掺杂量为7.5%时,模拟体液(SBF)实验表明,涂层的矿化沉积能力最强。MTT测试表明,SiO_2掺杂量为7.5%的涂层细胞增殖数量的OD值最大,细胞能够紧贴涂层表面生长。FDA染色分析表明,SiO_2掺杂量为7.5%的涂层上细胞数量最多,且分布均匀。结论 SiO_2掺杂量深刻影响着生物活性陶瓷相HA和Ca_2SiO_4数量,进而影响生物陶瓷涂层的生物活性。SiO_2掺杂量为7.5%的涂层具有最佳的生物相容性及生物活性。     

一种基于关联规则的知识推送方法

针对复杂机械产品概念设计中数据量大造成的知识获取问题,为充分挖掘知识资源的潜在价值。在论述零件产品知识模型和关联规则原理的基础上,提出一种基于关联规则的知识粒度化推送方法。首先将零件知识依据知识粒度层次理论进行描述,并引入知识需求概念,构建关联知识主动推送框架;然后依据关联规则FP-tree算法完成关联知识相似度匹配,有效的加速了知识检索和推送的速度;最终以机械产品实际生产为例验证所提方法在知识推送应用中的可行性。     

基于AHP和QFD的分拣设备质量评估方法研究

为进一步提高个性化定制的自动分拣设备用户满意度,提出一种基于AHP(层次分析法)和QFD(质量功能展开)的自动分拣设备质量评估方法。以P公司自动分拣设备定制为例,应用AHP确定各项用户需求权重,结合与用户需求相对应的质量特性,运用QFD工具构建质量屋,根据质量屋数据对P公司和K公司自动分拣设备进行对比分析,最后得出P公司自动分拣设备质量改进方向。     

基于电容快速充放电控制的变极性微电阻点焊电源的设计

针对传统晶体管式电阻点焊电源负载持续率低,电源输出模式单一和焊接接头一致性差等问题,设计了一种可实现电容快速充放电的变极性晶体管式微电阻点焊电源.分析了电源负载特性,设计了基于全桥逆变+H桥双相斩波电路的电源主电路拓扑,设计了基于高性能STM32双核控制器的数字化电源控制系统,提出了多阶段变脉宽式电容组快速充电方法,开展了电源输出特性测试和铜-镍薄片单面双点工艺试验.试验结果表明,设计的电源输出负载持续率可达5%以上,极性切换时间可低至0.1 ms以下,变极性输出模式可有效解决单极性模式下因极性效应现象造成的焊点尺寸不一的问题,电压控制模式焊接过程焊接接头性能优于电流控制模式和功率控制模式.     

面向电子器件平行封装的精密微电阻缝焊电源设计

为满足电子器件微型化对焊接能量精细化控制的要求,设计了一种高频逆变式微电阻缝焊电源,采用绝缘栅双极型晶体管IGBT模块搭建高频逆变电路,逆变频率达到10 kHz,缩短了能量输出调控时间,提高了脉冲输出频率。为提高系统运算能力,设计了基于双MCU构架的全数字化控制系统,实现了PWM(Pulse width modulation)及输出能量波形的数字化控制。文中对电源负载特性进行了分析,针对焊接过程中的分流、过熔等现象,设计了五阶段输出波形方案,提出了恒流、恒压、恒功率输出控制模式,采用模糊自适应PID智能控制算法实现了多阶段脉冲能量的稳定输出。结果表明,研制的焊接电源在使用智能控制算法进行平行封装焊接时能有效控制输出能量,具有良好的稳定性,通过对焊接电流、时间、脉冲数等参数的精确控制,可实现输出能量、波形的精准控制,同时获得美观、致密性好的鱼鳞纹焊缝,无明显缺陷。     

不同跨度尺寸对铝管能量吸收和塑性破坏的影响

针对设备中铝管的能量吸收和塑性破坏能力对设备运转的精度和效率的影响问题,提出以滑靴副摩擦磨损试验机中6061-T4铝管为研究对象,以三点准静态下不同跨度尺寸为变量,对三点准静态横向载荷作用下铝管塑性破坏程度和能量吸收值进行研究。提出两种试验理论,并运用ISTRON-8801铝管拉伸试验机进行了实验分析。结果表明:经过横向标准三点处弯曲加载的圆形铝管经历了3个塑性变形阶段:起皱阶段-起皱与弯曲阶段-结构崩溃阶段;不同跨度(100、150、200和250 mm)时,铝管承受的最大载荷和吸收的应变能量随跨度的增加而减小。     

基于MATLAB配气凸轮接触应力计算

配气凸轮表面的接触应力很大时,将引起配气凸轮轮廓表面过早地产生接触疲劳破坏和磨损,致使配气机构的使用寿命缩短,配气性能降低。以赫兹理论为依据,考虑配气凸轮从动件惯性力对接触应力的影响,使用MATLAB软件编写接触应力计算程序,得到不同发动机转速下的接触应力曲线。由接触压力曲线可知:最大的接触应力值出现在配气凸轮桃尖处。仿真结果表明:最低发动机转速(如怠速)时,配气凸轮最危险。可根据怠速时的最大接触应力进行接触强度校核。     

装配线平衡与物流配送路径协同优化

针对装配线平衡与物料配送不配套现象,对装配线平衡和物料配送的协同优化问题进行了研究,建立了装配线平衡最少工作站、最少均衡系数及物料配送路径最短多目标协同优化模型,同时设计了NSGA-II算法对模型进行求解。对算法的拥挤度和拥挤距离的缺点进行了分析和改善,提出的0~1编码方式能提高算法的适用性,对算法局部搜索深度较差引入了基于高斯分布和混沌扰动的变异算子。最后,通过具体实例验证了模型和算法的可行性和有效性。