基于LP与小波包的复杂机电系统监测序列混沌降噪方法

针对流程工业生产系统监测数据存在强噪声和混沌性的特点,提出了一种局部投影方法(Local Projection Method)与小波包方法相结合的信号降噪方法。该方法先利用局部投影方法从动力学系统嵌入流形的角度进行多次迭代降噪,并根据关联维数来判定迭代终止;再利用小波包方法从频率的角度进行降噪,抑制高频噪声的干扰,取得了较好的降噪效果。用Lorenz时间序列进行仿真验证,对仿真时间序列加入不同程度的噪声,对比分析小波包、局部投影与该方法降噪后的相空间、SNR值和最大Lyapunov指数,证明了该方法对于中高强度噪声具有更好的降噪效果。并将该方法用于某压缩机组的实际监测数据降噪,评估三种方法的降噪效果,进一步验证了该方法的优越性。     

基于自动导引车单向导引路径网络的智能车间设备布局规划

传统的设备布局设计规划方法通常采用两个设备之间的直线距离或者曼哈顿距离作为优化变量,而没有考虑工件搬运设备在实际行驶过程中的路线。在以自动导引车为主的智能车间中,则必须考虑实际物流路径和物流效率。基于自动导引车单向导引路径,采用搬运频率、单位距离成本、最短有向距离等参数建立智能车间设备布局模型,进而利用混沌遗传算法来实现对物流路径的优化和生产设备布局模型的解算。最后,通过对某缸盖智能生产车间的设备布局规划问题的具体研究,借助MATLAB将本文提出的优化算法与遗传—模拟退火算法和简单遗传算法进行对比试验,并将3种优化算法的最终结果在Plant Simulation平台上进行仿真运行,试验结果表明了所提出的基于自动导引车单向导引路径网络的智能车间设备布局规划方法的有效性。     

步进电机期望控制脉冲的无抖动输出方法

为了提高步进电机在开环控制情况下的速度跟踪控制性能,提出了基于脉冲周期控制参数值条件更新的期望脉冲无抖动输出方法。首先,根据相邻时刻的两个期望脉冲周期值间的数学关系,构建了全时域的时序分析模型,分析了脉冲抖动输出现象;然后,归纳总结了脉冲无抖动输出的控制参数值更新条件;最后,根据归纳总结的控制参数值更新条件,采用超高速集成电路硬件描述语言,构建了脉冲无抖动输出的控制器知识产权(intellectual property,IP)核。理论分析结果和实验结果均表明,该方法能够有效解决因控制参数值无约束更新而导致的脉冲抖动输出问题,进而有利于提高步进电机期望速度跟踪控制性能。     

90W-7Ni-3Fe激光选区熔化热行为及试验分析

激光选区熔化是一种成形难加工金属的方法，文中以90W-7Ni-3Fe为研究对象，分别考虑材料在粉末和实体状态下的物性参数，建立温度场有限元模型，模拟成形过程中的温度场，研究了不同工艺参数下的熔池尺寸、温度梯度、冷却速率变化等. 温度场分析表明，熔道中心温度超过了钨的熔点，粉末充分熔化，而熔道搭接处温度仅超过镍铁熔点，钨颗粒并未熔化，因此在相邻道之间区域是以液相烧结方式形成. 同时，设计了相应参数的工艺试验，发现增大能量输入，可以使液相填充更加充分，成形件致密度提高.     

[学科发展]5D打印——生物功能组织的制造

生物制造是制造技术与生命科学技术交叉融合产生的新兴学科方向，这一学科方向的发展将为巨大的人体组织与器官市场提供新技术，同时也给制造技术变革带来新机遇。面向生物制造未来发展，提出5D打印制造概念，论述了5D打印的内涵，分析了其关键技术。结合生物制造技术的现有进展，介绍了研究团队在心肌组织支架的制造、类脑神经组织制造、爬行生命机械混合机器人方面取得的初步研究进展，为生物制造技术拓展新方向提供新思路。     

大型机柜自动化包装生产线设计与应用

根据通讯机柜升垛入箱包装的工艺特点,设计了一套大型机柜包装自动化生产线,在生产线机械结构设计的基础上,采用西门子SIMOTION D425运动控制器结合S7315可编程逻辑控制器,设计了一套大型机柜包装生产线自动控制系统,包括辊子传输线变频驱动控制系统与升垛入箱包装机5轴伺服运动控制系统,开发了相应的生产线控制软件及多轴运动控制程序。设备现场运行结果表明,机柜包装生产线运行稳定、可靠,在国内通讯装备行业首次实现了大型机柜的全自动、高效入箱包装。     

大型龙门式包装机双轴同步控制技术研究及应用

针对一种大型龙门式全自动机柜包装机,研究了双轴同步驱动控制原理及实现方法。结合包装机的结构特点,推导与分析了包装机滚筒式升降平台双轴位置同步控制的动力学模型及同步性能。基于西门子Simotion D425运动控制系统,设计开发了包装机运动控制系统及失步急停保护措施,并对提出的双轴同步控制方法进行了验证。现场运行数据表明:同步控制精度及速度满足设计要求,设备运行稳定,安全机制有效、可靠。     

思维导图在知识工程中的应用研究

鉴于传统知识表示方法存在知识库维护和管理困难以及推理效率低下等问题,首先提出了采用思维导图的知识表示方法,并从形式化定义、可视化表达和简单化存储三个方面论述了这种表示方法的合理性。接着,通过研究主题结点相似度和思维导图相似度的计算方法,实现了采用思维导图的知识检索。最后设计了采用思维导图的知识推理算法流程,并将其运用到汽轮机配套零部件的外包生产状态跟踪中,证明了思维导图在知识工程领域应用的可行性。     

3D打印的发展前沿——类脑组织打印

人类对于大脑这一复杂功能器官认知不足限制了大脑疾病研究的进展,由于组织离体保存的难度和人脑组织研究所涉及的伦理问题,现代医学对于大脑的探究和脑疾病相关药理研究大多依赖于活体动物,而动物与人的差异导致动物实验药理研究结果应用于临床后效果不佳。因此,通过组织工程的方法进行类脑组织的体外构建将为大脑结构和功能的研究提供基础。在阐述了人类大脑灰质宏/微复杂结构基础上,揭示了采用3D打印技术体外构建类脑组织在脑科学研究中的重要意义和面临的巨大挑战:同时对目前存在的类脑组织的体外构建方法及局限性进行了全面论述,并提出类脑组织打印培养一体化的类脑组织体外构建方法。该系统通过打印与培养过程的整合,促进打印后细胞成活和组织功能化。