伊敏露天矿地下水疏干趋势

介绍了伊敏露天矿疏干排水现状,并对采区转向后水的来源、水文地质单元、采场水位、采场水力联系、疏干工程布设等进行分析,梳理未来疏干工作的重点,采取补充勘探、布设疏干井、采场明排水治理等一系列措施,为今后伊敏露天矿的疏干工作指明了方向。     

航空发动机转子组件电子束焊变形预测

航空商用发动机组件尺寸精度要求较高,且组件焊接后盘心位置不能进行机械加工,因此采用数值模拟的方法对转子组件进行焊接变形预测. 试验将基于热弹塑性理论计算提取固有应变数值;通过理论计算得到GH4169合金电子束焊缝的固有应变值,分析焊接工艺参数对焊缝固有应变的影响规律;建立结构件模型,分析焊接工艺、焊接顺序及工装条件下组件焊接变形. 结果表明,相比于第一,第二和第三级盘,第四级盘心轴向变形最大,且通过增大扫描速度和改变约束方式的方法可以有效减小焊接变形,从而完成对转子组件焊接变形进行预测和控制.     

基于近似线性弹性理论的太阳能设备支架稳性分析方法

针对地面立柱式太阳能电池板支架安装稳定性问题,引入基于近似线性弹性理论的失稳分析的方法求解。首先基于影子倍率法和球形三角函数法模拟北京光照情况并确定太阳能设备的支架安装角度;其次利用静力学分析法和线性屈曲分析法,通过分析比较三种有代表性的支架系统方案,分别计算出受力载荷、结构强度和稳定性;最后通过实例验证近似线性弹性理论的失稳分析方法的准确性和可靠性。     

腹腔微创手术机器人的主从控制

为提高基于内窥镜的腹腔微创手术机器人系统的手眼协调一致性,提出了一种主从控制方法.基于旋量理论建立从手系统的正逆运动学模型,基于运动模型提出内窥镜坐标系下的主从运动控制算法,该算法包含了运动的一致性控制、相对运动控制和比例运动控制.主手的腕部为被动方式(无电机驱动),不能在任意位置保持静止,在手术开始、中途中断或调节主手工作空间时,主手和从手姿态不能保持一致.为此,开展3种辅助功能实现研究,分别为主从姿态配准、手术器械更换和主从二次映射.最后进行了套环和穿线实验,这两组实验最大空间位置误差均小于1 mm,说明该算法可有效地提高手眼协调的一致性.     

内窥镜操作机器人灵活性分析及仿真验证

在微创手术中为了使内窥镜的姿态满足外科手术的需求,借助于服务球、服务点、服务区的概念给出机器人灵活度空间的分布.根据七自由度内窥镜操作机器人结构特点,采用位姿分解方式求得位置运动学解析逆解.针对微创胸腹腔手术的临床需求,分析了该机器人的灵活性,提出了内窥镜操作机器人灵活度空间分布的分析方法,并通过数值方法对工作空间内任意点仿真得到机器人灵活度的空间分布.对机器人逆解和灵活度分布进行仿真验证,证明该方法的正确性,表明内窥镜操作机器人的灵活度满足实际的手术需求.掌握运动学和灵活度空间分布,为后续机器人控制方法的实现和术前的路径规划提供了必要的理论依据.     

改性胶原蛋白施胶剂、AKD和SAE的生物降解性评价

采用BOD5/CODCr和OECD-301B两种方法对改性胶原蛋白施胶剂(MCSA)的生物降解性进行研究,并与常规施胶剂烷基烯酮二聚物(AKD)和苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(SAE)的生物降解性进行评价与对比。结果表明,MCSA、AKD和SAE的BOD5/CODCr分别为0.32、0.28和0.21,分别属于可降解物质、降解性差物质和难降解或不可降解物质;采用OECD-301B法,第28天的生物降解性指数(IB)分别为102.55%、95.63%和92.11%,分别属于可降解物质、难降解物质和难降解物质。两种方法得出的结论一致,其生物降解能力由大至小依次为MCSAAKDSAE;同时探讨了分子结构与生物降解性的关系,MCSA与SAE分子中同样具有苯结构,但MCSA具有极性强、生物亲和能力好的特点,所以MCSA降解性较好。分析结果表明化学品的结构对其生物降解性的影响需综合考察。     

矿石质量智能控制系统的开发与应用

针对露天金属矿山的供矿质量不稳定的现状，响应智能矿山发展的需求，研发了具有地形生成与配矿计算集合的矿石质量智能控制系统。系统的地形生成功能采用C++语言编制，利用Open GL可视化平台完成区域骨架构建、地形填充，实现开采现状模型品位更新及矿量统计，从而为矿石质量控制提供基础。根据矿石质量优化需求，以多目标函数描述配矿问题，构建数学模型，采用遗传算法求解，得到优化方案后将其显示于三维模型系统中，在优化矿石质量的基础上达到矿山数字化、智能化管理，对于大中型露天金属矿山具有重要的现实意义。     

联合站能耗分析及控制对策研究

由于联合站内能耗设备众多,所以能耗控制难度极大。因此,针对联合站能耗过大问题,首先对能耗的主要来源进行系统分析,并指出能耗过大的具体原因,由此提出相应的解决措施,为联合站的运行提供建议。     

含有广义饱和函数的全局渐近稳定非线性PID控制

为解决传统饱和函数条件比较苛刻的问题,本文提出了一种饱和函数,并将其应用于线性PD（比例－微分）+非线性PI（比例－积分）控制律．应用李亚普诺夫稳定性定理和拉萨尔不变原理推导了非线性PID控制律全局渐近稳定条件．为提高非线性PID控制精度,以位置跟踪误差绝对值时间积分和关节力矩输出误差绝对值时间积分为目标函数,以全局渐近稳定性条件以及关节额定驱动力矩为约束条件,应用多目标遗传算法NSGA-II（non-dominated sorted genetic algorithm-II）进行非线性PID控制律参数整定．选择优化后位置跟踪误差绝对值时间积分最小的饱和函数,并研究含有该饱和函数的非线性PID控制律对模型不确定性、输入干扰力矩和噪声的鲁棒性．与传统PID控制律和含有传统饱和函数的非线性PID控制律相比,本文方法的位置跟踪精度分别提高了近2个数量级和1个数量级．提出的饱和函数在靠近平衡点处具有较强反作用,使误差快速收敛于平衡点,有助于提高非线性PID控制律的位置跟踪精度以及鲁棒性．     

面向冗余机器人实时控制的逆运动学求解有效方法

针对7自由度冗余机器人实时运动控制,对机器人逆运动学提出了一种新的求解方法.采用位姿分解方式,使7自由度冗余机器人逆运动学简化为4自由度位置逆运动学求解.在梯度投影法得到位置优化解的基础上,利用机器人封闭解公式求得一组优化解.通过对7自由度机器人仿真分析,表明了该方法的有效性.