嵌入式超声内圆磨削数控系统的研究与开发

在深入研究嵌入式系统技术和超声振动内圆磨削加工特点的基础上,提出一种基于ARM和μC/OS-Ⅱ的嵌入式超声振动内圆磨削数控系统的设计方案.以高性能、低功耗的32位ARM嵌入式处理器LPC2210为核心,配以系统所需的外围模块和各种接口电路组成系统的硬件结构;以源码公开的μC/OS-Ⅱ实时嵌入式操作系统为核心,开发系统所需的应用软件,将μC/OS -Ⅱ实时嵌入式操作系统扩展为一个完整的、实用的嵌入式超声波内圆磨削数控系统.     

高速车削加工颤振稳定域建模与验证

再生颤振是制约高速车削加工效率、加工质量和刀具寿命的主要因素。以高速车削加工为研究对象,建立了考虑再生效应的高速车削动态切削力模型和颤振稳定域解析模型;通过模态实验获得机床系统的频率响应函数,在此基础上综合使用车削稳定性判据进行数值分析,获得了车削颤振稳定域解析解;进行了车削颤振稳定性时域仿真,获得了车削过程的切削力和刀具动态位移。仿真实验结果与解析解吻合良好,验证了建立的车削颤振系统动力学模型和颤振解析模型的正确性。     

考虑犁切力的微铣削颤振稳定域建模与分析

以微结构铣削加工为研究对象,建立了微观尺度下考虑犁切效应的铣削动态铣削力模型和颤振稳定域解析模型。在微铣削加工实验的基础上,对应于刀齿的每一个瞬时转角,对微铣削颤振稳定域进行了时域求解,进而研究了犁切-剪切机制对微铣削颤振稳定域的影响。实验结果表明犁切效应对微细铣削过程的加工不稳定现象没有显著的影响。     

基于谐振频率约束的超声磨削负载自适应控制系统设计

为了实现负载自适应超声磨削,建立了基于谐振频率约束的智能自适应控制系统。对该智能系统的控制原理、控制算法以及控制效果进行研究。采用力电类比等效理论,建立了超声磨削系统等效电路模型,推导了超声磨削系统的谐振频率方程。通过理论计算和实验分析了负载对超声磨削系统谐振频率的影响规律。依据负载对谐振频率的影响特性,开发了基于谐振频率反馈的超声磨削模糊控制器,并在Siemens数控机床上进行测试实验。实验结果表明:谐振频率控制误差为1.2%,磨削力波动范围控制在5 N以内。系统控制稳定、鲁棒性好,能有效提高磨削加工质量和效率,减少磨具磨损。     

多尾鳍仿生推进器多推进模式运动仿真研究

提出了一种新型水下仿生推进器,采用多尾鳍协调驱动方式实现了鱼类波动推进模式和水母射流推进模式的有机复合,建立了多尾鳍波动-射流推进的运动学模型,着重利用计算流体动力学方法对多尾鳍波动-射流推进运动进行了仿真分析。研究结果表明:在特定运动参数下,多尾鳍波动推进模式能提供持续均匀的推进力,游动稳定性好;而射流推进模式,能产生瞬间的大推进力,加速性能好。研究内容为进一步探索多模式推进理论提供了依据。     

面向对象的超声振动内圆磨削柔性数控系统设计与研究

提出了一种面向加工对象的嵌入式超声振动内圆磨削柔性数控系统。采用ARM和DSP进行硬件系统开发,通过对加工工艺参数和超声振动参数的耦合封装,建立加工参数构件库,实现对不同加工对象的柔性参数匹配。该系统对机床控制和超声振动控制功能进行了集成,提高了控制稳定性,增强了系统的柔性。     

基于几何-语义联合约束的动态环境视觉SLAM算法

传统视觉同步定位和地图构建（Simultaneous localization and mapping, SLAM）算法建立在静态环境假设的基础之上,当场景中出现动态物体时,会影响系统稳定性,造成位姿估计精度下降。现有方法大多基于概率统计和几何约束来减轻少量动态物体对视觉SLAM系统的影响,但是当场景中动态物体较多时,这些方法失效。针对这一问题,本文提出了一种将动态视觉SLAM算法与多目标跟踪算法相结合的方法。首先采用实例语义分割网络,结合几何约束,在有效地分离静态特征点和动态特征点的同时,进一步实现多目标跟踪,改善跟踪结果,并能够获得运动物体的轨迹和速度矢量信息,从而能够更好地为机器人自主导航提供决策信息。在KITTI数据集上的实验表明,该算法在动态场景中相较ORB-SLAM2算法精度提高了28%。     

基于ARM的嵌入式内圆磨床数控系统研究

针对精密内圆磨床的加工特点和新一代开放式数控系统的特征要求,提出了一种基于ARM的嵌入式内圆磨床数控系统构成方案。该系统具有强时实性、开放性、网络功能和友好的人机交互界面。文章主要讨论了该系统的软硬件平台开发,重点介绍了其软件平台的构成及其核心部分的实现方案。     

公众参与可推进环境管理科学决策

分别介绍了公众参与在环境管理中的作用,提出了健全和完善市场经济条件下的公众参与制度的一些要求.     

纵扭复合超声椭圆振动振子的设计与实验研究

基于纵振波动方程和扭振波动方程设计一种纵振振子和一种扭振振子,利用有限元分析方法 (FEM),提出一种对纵振振子和扭振振子结构振动曲线进行简并设计新型纵扭复合超声椭圆振动振子的方法,对简并的超声椭圆振动振子进行了结构动力学仿真分析,并对纵扭复合超声椭圆振动振子样机进行阻抗特性和振动特性实验研究。结构动力学仿真、样机阻抗特性和振动特性实验得到的参数和曲线对纵扭复合超声椭圆振动振子的制造、装配、电路阻抗匹配和生产应用具有一定指导意义和参考价值。