重载搅拌摩擦焊机器人性能分析及其闭环控制研究

将 １ 台 载 重 能 力 为 ３ ｋ Ｎ 的 重 载 工 业 机 器 人 改 造 为 搅 拌 摩 擦 焊 机 器 人 ，并 对 其 结 构 性 能 进 行 分析 ，发 现 该 机 器 人 结 构 强 度 和 振 动 特 性 虽 满 足 使 用 要 求 ，但 其 刚 度 在 某 些 工 况 下 还 不 符 合 要 求 ，导 致 搅 拌 摩擦 焊 机 器 人 定 位 精 度 低 、加 工 精 度 不 理 想 。 针 对 这 种 情 况 ，提 出 并 设 计 了 一 种 基 于 室 内 定 位 技 术 的 机 器 人闭 环 控 制 系 统 ，对 该 系 统 的 组 成 及 原 理 进 行 了 分 析 和 研 究 ，为 下 步 重 载 搅 拌 摩 擦 焊 工 业 机 器 人 系 统 的 实 现提 供 解 决 方 案 。     

外涵空气- 燃油双工质换热器燃油管结构流动换热特性研究

针 对 涡 扇 航 空 发 动 机 外 涵 和 引 气 的 实 际 气 动 参 数 ，以 及 燃 油 流 量 等 参 数 ，通 过 数 值 模 拟 研 究 了双 工 质 换 热 器 内 燃 油 管 数 目 、直 径 和 截 面 形 状 对 燃 油 和 引 气 流 动 换 热 性 能 的 影 响 。 研 究 结 果 表 明 ，在 设 定的 参 数 范 围 内 ，增 加 燃 油 管 数 目 能 够 在 有 效 地 提 高 整 体 换 热 效 果 的 同 时 ，降 低 燃 油 流 动 阻 力 ；燃 油 管 总 流 通截 面 积 是 影 响 燃 油 流 动 阻 力 的 主 要 因 素 ，当 燃 油 管 流 通 截 面 积 相 同 ，燃 油 管 数 目 的 变 化 不 会 影 响 燃 油 流 动压 降 ；燃 油 管 流 通 截 面 积 相 同 ，管 型 对 燃 油 流 动 压 降 影 响 很 小 ，但 就 换 热 性 能 而 言 ，跑 道 形 管 道 换 热 效 果 最好 ，椭 圆 形 管 次 之 ，圆 形 管 最 差 。     

基于四元数理论的 ２ Ｕ ＰＳ-Ｐ Ｕ并联机构位置反解

介 绍 了 四 元 数 在 描 述 刚 体 位 置 和 方 位 中 的 应 用 ，并 简 要 描 述 了 ２ Ｕ ＰＳ-Ｐ Ｕ并 联 机 构 ，接 着 给 出 了利 用 四 元 数 计 算 ２ Ｕ ＰＳ-Ｐ Ｕ并 联 机 构 的 位 置 反 解 的 推 导 过 程 ，得 到 了 ２ Ｕ ＰＳ-Ｐ Ｕ并 联 机 构 的 位 置 反 解 公 式 ，最后 结 合Ｍ ＡＴ Ｌ Ａ Ｂ和 Ｓｏｌｉｄ Ｗ ｏｒｋｓ Ｍ ｏｔｉｏｎ 进 行 仿 真 分 析 ，仿 真 结 果 验 证 了 该 位 置 反 解 方 法 的 正 确 性 和 有 效 性 。     

基于粒子群算法的车辆半主动悬架模糊PID控制的优化研究

为 了 改 善 轮 毂 驱 动 电 动 汽 车 非 簧 载 质 量 增 加 导 致 行 驶 平 顺 性 和 操 纵 稳 定 性 下 降 的 问 题 ，提 出了 一 种 基 于 粒 子 群 算 法 优 化 的 模 糊ＰＩＤ控 制 器 。 首 先 ，建 立 １ ／ ２ 车 辆 半 主 动 悬 架 模 型 ，完 成 对 模 糊 控 制 器的 设 置 ，并 在Ｓｉｍ ｕｌｉｎｋ 环 境 下 建 立 带 有 模 糊 ＰＩＤ控 制 器 的 悬 架 模 型 ，然 后 使 用 粒 子 群 算 法 对 模 糊ＰＩＤ控 制器 进 行 优 化 。 最 后 ，对 粒 子 群 算 法 优 化 的 模 糊ＰＩＤ控 制 半 主 动 悬 架 进 行 仿 真 研 究 。 仿 真 结 果 表 明 ，粒 子 群算 法 优 化 的 模 糊ＰＩＤ控 制 的 悬 架 系 统 相 较 于 传 统ＰＩＤ控 制 和 模 糊ＰＩＤ控 制 ，悬 架 性 能 得 到 大 幅 提 升 。     

基于工业机器人的铁氧体湿压磁材表面缺陷检测

为 了 保 证 永 磁 铁 氧 体 湿 压 磁 材 的 质 量 与 一 致 性 ，提 出 一 种 基 于 工 业 机 器 人 的 永 磁 铁 氧 体 湿压 磁 材 表 面 缺 陷 检 测 系 统 及 检 测 方 法 。 首 先 ，设 计 了 检 测 系 统 的 虚 拟 样 机 ，阐 述 了 系 统 的 工 作 原 理 。 进而 ，分 析 了 系 统 中ＳＣ Ａ Ｒ Ａ机 器 人 的 正 向 运 动 学 、反 向 运 动 学 及 轨 迹 规 划 算 法 ，展 示 了 铁 氧 体 磁 材 的 被 检测 过 程 。 然 后 ，给 出 了 铁 氧 体 磁 材 表 面 缺 陷 检 测 方 法 ，包 括 自 适 应 直 方 图 均 衡 化 、 Ｋｉｒｓｃｈ 边 缘 提 取 和 缺 陷域 特 征 处 理 。 最 后 ，通 过 仿 真 算 例 和 检 测 试 验 验 证 了 本 文 所 设 计 检 测 设 备 的 合 理 性 及 表 面 缺 陷 检 测 方 法的 可 行 性 。     

基于LAN9252的EtherCAT伺服从站设计

针 对 多 轴 同 步 控 制 中 存 在 实 时 性 和 同 步 性 较 差 的 状 况 ，设 计 一 种 基 ＥｔｈｅｒＣ Ａ Ｔ协 议 的 伺 服驱 动 从 站 。 该 方 案 以Ｓ Ｔ Ｍ ３２ 作 为 处 理 器 ，使 用 Ｌ Ａ Ｎ９２５２ 专 用 芯 片 实 现 ＥｔｈｅｒＣ Ａ Ｔ协 议 的 数 据 解 析 和 打 包等 工 作 ，完 成 与 伺 服 驱 动 的 通 信 与 数 据 交 换 ，硬 件 上 实 现 了 伺 服 驱 动 电 路 设 计 以 及 实 物 制 作 ，软 件 上 完 成 了数 据 通 信 、从 站 驱 动 以 及 从 站 的 运 动 控 制 模 式 。 最 后 搭 建 了 试 验 测 试 平 台 ，试 验 结 果 表 明 ，两 从 站 接 收 同 步信 号 平 均 误 差 为 １５ nｓ ，具 有 优 越 的 同 步 性 能 。     

机器人远程控制中的视觉建模与仿真引导策略研究

为 解 决 远 程 控 制 时 ，操 作 者 无 法 对 操 作 现 场 全 局 掌 握 的 问 题 ，通 过 视 觉 方 法 对 现 场 环 境 进 行 建模 ，利 用 虚 拟 仿 真 技 术 ，实 时 显 示 在 操 作 界 面 。 利 用 视 觉 算 法 处 理 双 目 相 机 获 得 的 目 标 图 像 ，获 取 目 标 的 位置 信 息 。 利 用 仿 真 平 台 对 目 标 位 置 信 息 进 行 二 次 处 理 ，在 现 场 环 境 的 模 拟 模 型 中 将 目 标 物 体 仿 真 建 模 。 最后 在 操 作 界 面 上 利 用 虚 拟 提 示 ，引 导 操 作 者 完 成 任 务 。     

基于小波分析的谐波在线监测系统

针对传统谐波在线监测系统存的结果不准确，无法描述谐波动态变化特点，设计了基于小波分析的谐波在线监测系统。首先设计了谐波在线监测系统的硬件模块，然后谐波在线监测系统的软件模块，依据小波变换分析谐波信号特征，得到的谐波变化率，从而谐波在线监测系统的监测结果，最后采用具体实验进行了谐波在线监测系统性能的仿真实验，由实验结果可知，该系统的谐波监测精度高，可以有效检测各种谐波分量，保证电力系统稳定运行。     

脉冲光纤激光制备聚晶金刚石疏液表面的研究

针对聚晶金刚石（PCD）表面，提出了一种经济、高效、可控制备多种微观结构的激光加工方法，与低表面能处理技术相结合，可实现对表面特性的有效调控。利用激光表面织构化方法在PCD表面制备出含有沟槽和锥形凸起的微纳结构，并分析了单脉冲能量和扫描速度对微观结构形貌和特征尺寸参数的影响；将激光织构化的PCD表面进行氟化处理，分析PCD表面微观结构对疏水和疏油性的影响规律。结果表明：随着单脉冲能量的增加或扫描速度的降低，沟槽深度、山脊间距和表面粗糙度随之增大；低表面能处理后，PCD表面与水和乳化剂的接触角分别在93°~149°和102°~134°范围内变化，由此可实现对PCD表面不同润湿性的控制。另外，分析了PCD表面微观结构的形成机理，并探讨了微观结构参数对疏水疏油性能的影响规律。     

基于正交雷达的无人机导线自主跟踪技术研究

为 了 实 现 输 电 线 路 上 无 人 机 自 主 跟 踪 ，提 出 基 于 正 交 雷 达 作 为 无 人 机 测 距 传 感 器 ，对 无 人 机 导线 跟 踪 飞 行 建 立 测 距 模 型 并 计 算 无 人 机 跟 踪 姿 态 中 离 线 距 离 ，以 此 利 用ＰＩＤ控 制 算 法 来 对 无 人 机 在 导 线 上空 实 现 导 线 跟 踪 ，并 且 根 据 塔 头 模 型 的 扫 描 点 云 特 性 识 别 塔 头 后 实 现 转 角 塔 的 自 动 跨 塔 巡 检 ，从 而 实 现 无人 机 全 自 动 巡 检 。 在 实 验 中 ，将 无 人 机 跟 踪 中 无 人 机 水 平 方 向 速 度 的 变 化 作 为 跟 踪 稳 定 性 指 标 ，并 将 塔 头识 别 准 确 率 作 为 跨 塔 算 法 的 指 标 。 结 果 表 明 ，在 实 际 场 景 的 飞 行 中 水 平 速 度 的 变 化 不 剧 烈 且 平 滑 ，塔 头 识别 率 为 ９６ ％ ，验 证 了 算 法 的 可 行 性 和 有 效 性 。