轮式移动机器人滑移轨迹跟踪控制策略研究

针对轮式移动机器人在滑移条件下的轨迹跟踪问题,提出一种自适应模糊控制策略。利用模糊状态观测器对未知的复杂系统模型进行速度估计和补偿,通过设计输出向量将位置约束转换为输出约束,并构造Barrier Lyapunov函数来保证机器人的运动约束,在此基础上设计更简单的纵向滑移模型,利用李亚普诺夫定理分析闭环系统的稳定性,证明了闭环系统中所有信号都是有界的。最后通过仿真和实验验证了自适应模糊控制策略在轮式机器人纵向滑移情况下的有效性和实用性。     

煤基直接碳燃料电池硫处理工艺探索

煤炭是我国的主要能源,以燃烧煤为主的煤炭利用过程产生了大量的温室气体CO2、含硫化合物气体等。通过煤基直接碳燃料电池发电,理论热力学效率接近100%,而且可以实现CO2的零排放,是煤高效、低碳洁净利用的关键技术,其大规模推广应用却受到原煤含硫化合物引起的硫中毒的制约。通过对现有煤脱硫工艺进行分析,提出洗选→化学氧化→电化学氧化→离子液体萃取→溶剂萃取→高温固硫(PCESTO)阶段联合处理工艺对原煤进行脱硫处理,可以有效降低煤中硫含量,定向转化直接碳燃料电池中硫的存在形式,减少和消除硫对直接碳燃料电池电极的毒化作用。     

纵扭复合超声端面铣削表面微结构建模与试验研究

目的 对纵扭复合超声端面铣削加工表面微结构进行预测,以优化加工参数。方法 对纵扭复合超声端面铣削进行运动学分析,并在其基础上建立三维运动轨迹方程。对刀尖轨迹仿真,且研究该运动方式下的加工特性。通过对切削刃和工件离散化建立纵扭复合超声端面铣削表面微结构理论模型,并利用MATLAB进行三维表面仿真。对TC4钛合金进行超声振动切削试验。结果 理论仿真和切削试验结果均表明超声纵扭端面铣削时,随振幅的增加,由振动引起的表面微观结构特征愈加明显。扭纵幅值比增大时,加工表面微观结构凹坑效应弱化,At/Al=0.55时,加工表面呈条形片状微观结构。振动频率和主轴转速会影响表面微观结构单元的疏密程度。结论 加工表面微结构的生成与振动频率、振幅、扭纵复制比、切削速度等加工参数相关,铣削实验得到的加工表面变化趋势与表面理论模型吻合,该表面模型能够优化超声加工参数。     

井下架空乘人装置的改进设计与应用

煤矿架空乘人装置为矿山安全快速的人员运输提供了经济适用的解决方案,具有安全、高效、易操作、维护量小等特点,成为煤矿井下运送人员的首选设备。针对传统乘人装置存在的问题和不足及综合乘人装置的安全性、乘坐舒适性和经济运行等多方面因素,对传统乘人装置及其配套设备进行了技术改进,设计出了一种既具有断绳抓捕功能,又可以在上下人员时防止吊厢偏摆的新型乘人装置,并在煤矿井下进行了应用,取得了良好成效。     

大型井壁受力模拟试验系统环形加载油缸设计

为研究深厚表土不稳定地层井壁破裂机理,设计的大型井壁受力模拟试验系统可实现土体与井壁界面剪切试验、高应力下含水层的疏排水沉降等试验。由于试验系统存在加载压力大,加载空间位置受限等影响,采用传统液压缸来模拟其力学边界条件,需要的数量较多,在模型有限的加载空间内难以布置,且同步问题使得液压控制系统复杂化。设计的新型组合式环形加载油缸解决了以上问题,并可实现如井壁、桩体等圆柱形地质构件的力学边界的模拟,运用有限元分析对油缸结构做了进一步优化。新型加载油缸的设计为岩土工程地质力学模型试验的加载方式提供了新的思路。     

土壤源热泵水平埋管周围土壤温度分布的分析

着重介绍了基于有限差分法计算土壤耦合热泵地埋管周围土壤温度分布的计算方法,并计算了埋深1 m,不同质量流量时埋管周围土壤温度的变化规律。计算结果表明：埋管周围土壤的温度分布随管内流体流量的变化而变化,其变化规律是管内流体质量流量越大,埋管周围土壤温度越低。     

微细电铸法制造高开孔率精细网片

依托微细电铸技术为主要工艺平台,以制造90％左右开孔率的高质量精细网片为目标,重点探讨了芯模制备中电沉积等关键工艺环节的技术要点和难点,并对其操作条件和主要工艺参数进行优选和优化.研究结果表明,基于微细电铸法能制造出缺陷极少、形貌质量好、孔廓形精度高的超高开孔率精细金属网片.     

两种新型过滤器设计

过滤器是保障液压系统正常运行的重要辅助元件,为了保证液压系统可靠工作,延长液压元件的使用寿命,设计了两种新型过滤器:粗精组合双重过滤器和两(多)级过滤器,前者可以将粗过滤和精过滤在同一过滤器中完成,简化液压系统;后者通过加大过滤面积,在第一级过滤器失效时,启动第二级过滤,延长过滤器的使用寿命,另外可以利用在线式污染度传感器实现液压系统的主动维护.     

蜗杆传动的可控特性研究

从能量分析的角度出发,分析蜗杆传动的摩擦特性和自锁性能,导出自锁条件下实现蜗杆蜗轮可控传动的功率条件和力矩条件.计算表明,无论是自锁蜗杆蜗轮还是作动力传动的非自锁蜗杆蜗轮,只要分清作用力矩是做正功还是做负功,根据功率条件和力矩条件确定驱动功率或力矩后,再进行蜗杆蜗轮强度验算,就可使传动系统性能更优、更为节能、设计参数更为合理.     

支持设备网格化维护的网关中间件的设计与实现

针对现代设备网格化维护中体系平台开放、互联以及维护目标动态散耦合的系统设计要求,提出一种解决异构设备在网格化开放平台上动态集成和透明访问的网关中间件设计新方法．该方法结合维护平台的开放性,采用信息交换协议和异构设备封装模板来实现维护目标向系统平台的动态耦合,同时解决维护目标数据交换接口的异构屏蔽问题．根据该方法,任意工业设备可以根据维护平台的信息交换协议和中间件封装模板对设备进行集成,从而实现协作化维护．