基于改进 A∗ 算法与动态窗口法融合的 机器人随机避障方法研究

针对机器人在存在随机障碍物环境中采用A~*算法规划路径会出现碰撞或路径规划失败的问题,提出了一种将改进A~*算法与动态窗口法相融合的机器人随机避障方法。在改进A~*算法中,首先优化了搜索点选取策略和评价函数,提高了A~*算法的搜索效率;然后提出冗余点删除策略,剔除路径中的冗余节点,并在每两个相邻节点间采用动态窗口法进行局部规划,确保在全局最优路径基础之上,实时随机避障,使机器人顺利到达目标点。实验结果表明,改进A~*算法较传统A~*算法平均可减少4.39%的路径长度和65.56%的计算时长,融合动态窗口法后,能在全局路径基础上修正局部路径,实现随机避障,验证了该算法的有效性。     

甲烷、水蒸气与正壬烷气体的三相凝结流动数值分析

对甲烷（CH4）、水蒸气（H2O）和正壬炕（n—C9H20）组成的混合气体建立了三相凝结流动数值模型,利用该模型对拉阀尔喷管内甲烷气体中含饱和水蒸气和饱和正壬烷气体的凝结流动进行了数值分析。结果表明,由于物性的差异,该三相流动中正壬烷气体开始凝结的位置比水蒸气开始凝结的位置滞后约0．05m;随着喷管进口压力的提高,水蒸气与正壬烷气体成核时对应的过冷度、成核率、液滴数、凝结出的液相质量分数等参数均减小。在该三相凝结流动中,水蒸气和正壬烷气体凝结过程中放出的热量对二者过冷度分布相互造成影响,从而使两种可凝气体的凝结强度降低。     

液体火箭发动机喷管化学反应黏性流场数值模拟和实验验证

运用耦合点隐式方法的MacCormak两步差分格式求解N-S方程，对喷管中的可压、黏性、湍流流体的流动，进行了数值模拟，得到了一些实验不能得到的参数分布，研究结果对发动机的设计、性能和理论研究具有重要的实际意义和参考价值，最后用实验对数值模拟结果进行了验证。     

Genie软件在制浆过程中的实际应用

根据实际控制对象的特点，利用工控组态软件Ｇｅｎｉｅ２．０Ｃ设计了一套实用的测控系统，并给出ＰＩＤ算法的开关量实现，替代了模拟量输出控制方式．此外还阐述了软件设计中的控制算法实现、数据打印等技术细节．     

变频空调器控制系统的技术现状与发展趋势

针对变频空调控制技术快速发展的现状,从逆变器,微控制器,ＰＷＭ波的生成方法以及变频压缩机的电机等４个方面对空调器变频技术发展的现状和趋势作为探讨。对智能控制理论在空调器中应用带来的一些问题进行了分析。最后讨论了近期变频空调器的一些研究热点问题。     

二维火箭发动机燃烧室化学反应粘性流场的数值模拟与实验验证

采用耦合显式格式的MacCormack的时间推进预测－校正两步有限差分格式求解Navier-Stokes方程，化学反应采用17种组分、12个反应的有限速率的化学反应模型，得到了流场参数在燃烧室中的分布情况，其结果同理论分析相一致，最后用实验验证了利用数值模拟方法的可行性及可信性，研究结果对火箭发动机的设计，性能预测，理论研究和数值计算具有重要的实际意义和参考价值。     

压电驱动的超声悬浮精密轴承静动态承载特性

为研究超声悬浮轴承的静、动态承载特性,设计了一种压电陶瓷驱动的全包围结构超声悬浮轴承。分析了气体挤压膜润滑承载机理,在等温隔热条件下,根据牛顿流体的气体动力学理论,建立了描述轴承启动阶段及支撑回转体稳定旋转阶段气膜压力的静、动态雷诺方程。采用有限差分法并利用MATLAB自定义函数的功能,对超声悬浮轴承的静态及动态承载力进行了数值计算。为验证理论计算的正确性,通过轴承样机自悬浮实验验证轴承悬浮特性的理论计算结果,得出在其谐振频率下,相同结构尺寸及悬浮参数的轴承静态承载力理论计算值与测量值之间的误差为8.33%;在挤压数为100,2～5μm合理初始间隙下,动态悬浮力理论计算值与实验测量值相吻合。考虑样机结构特性引起的能量转换误差及实验环境因素影响,误差在合理允许范围之内,验证了理论分析及计算的正确性,对超声悬浮轴承的理论研究及设计具有一定的指导意义。     

基于干涉条纹极值点质扩散系数的数学描述

以费克第二定律为理论基础,依据半无限厚板中扩散过程的原理建立质扩散数学模型,并在模型中采用激光全息干涉实验方法测得干涉条纹极值参数,进而获得液液质扩散系数数学描述。测得温度为15℃时,浓度0．10mol／L的蔗糖溶液向水溶液中扩散产生的干涉条纹极值,计算出蔗糖溶液液相质扩散系数值,与文献值比较,其误差为3．67％,标准偏差为0．378,验证了基于干涉条纹极值点质扩散公式的准确性。为化工工程上研究替代制冷剂急需的质扩散系数的理论研究提供了有效的数学方法。     

基于机器视觉的多关节机器人智能装配系统设计

设计一种智能装配系统,采用机器视觉识别工件的位置、角度和类型;将工件的信息通过Modbus-TCP通信协议传输到S7-1200 PLC控制器;控制器根据既定的程序算法将处理好的工件相关数据信息传输到多关节机器人的控制器,进而使机器人按照预先示教好的程序和算法对工件进行抓取和装配。该系统在实际应用中效率高、稳定性好,能有效降低人工成本,并且可以根据不同工件灵活改变控制策略,具有较大的经济和社会效益。     

固定式三向铣削测力仪的研究

由于铣刀在铣削过程中切削位置不同,固定型铣削测力仪将产生输出误差。为降低铣削位置变化对传感器输出的影响,研制了一种四竖直敏感梁结构的应变型固定式三维铣削测力仪。研究表明,当铣削位置范围限定时,该测力仪可以将输出信号误差维持在可用范围,并分别进行了静态力测量和动态铣削实验。在静态力测量实验中,在70mm×70mm×15mm工件上,传感器解耦偏差不大于5.58%;在动态切削实验中,使用相同加工参数在不同位置处铣削,传感器测得的铣削力峰峰值最大相差3.73%。对该铣削测力仪的研究为解决竖直方向高刚度的应变型固定式铣削力传感器的解耦问题提供了新的思路和参考。