基于RBF神经网络的坐标测量机接触式测头动态误差建模研究

针对测量机接触式测头在动态测量过程中精度低这一问题,分析了测头的动态误差来源,并通过标准球的测量实验验证了影响测头动态测量精度的主要因素,其中逼近速率、测杆长度、测端直径是关键的3个影响因素.为了减小测头引起的动态测量误差,引入了RBF神经网络误差补偿模型,从而避免了传统误差模型中复杂的数学关系的推导.在Global ...     

大型水轮机转子凸止口热变形研究

温度变化对大型水轮机转子凸止口的精度影响很大,采用传统线性公式进行补偿的效果并不理想。研究了水轮机主轴转子凸止口的热变形问题,对凸止口的结构及温度场进行简化,利用热力学理论建立了凸止口在工厂环境下的热变形模型,并搭建了温度采集系统和热变形测量系统,在加工厂通过实际测量验证了所建模型的正确性。实验结果表明:在工厂温度条件下,直径为1200mm的凸止口,理论值与测量值间的最大差值不超过10μm。研究结果可有效提高水轮机凸止口的加工精度。     

六自由度机械臂参数校准不确定度评定方法

六自由度机械臂的结构参数校准对其定位精度影响较大, 为了评价其参数化校准效果,采用蒙特卡洛法建立了六自由 度机械臂参数校准不确定度评定模型。 首先, 根据空间坐标系的几何转换关系建立六自由度机械臂结构参数校准模型, 分析 主要误差来源对校准参数的影响,建立各校准参数的不确定度分量的函数关系; 其次, 采用现场校准数据集的抽样统计, 分析 各不确定度分量的概率密度函数,获得真实分布规律; 最后, 采用蒙特卡洛法建立各校准参数的不确定度分量与机械臂模型 之间的数学关系, 通过大规模随机数值模拟, 实现机械臂校准不确定度的评定。 为了验证本文方法的有效性, 利用激光跟踪 仪对六自由度机械臂进行了校准实验。 结果表明, 当采用正则化方法进行机械臂校准时,各坐标轴的相对扩展不确定度分别 优于 0. 542 2% ,1. 325 9% , 0. 015 4% 。     

工作状态下孔形零件受热变形理论研究

阐述了研究工作状态下孔形零件受热变形的重要意义；分析了工作状态下孔形零件内部应力分布状态；且对孔形零件在工作情况下的热变形进行了理论推导。该理论是研究孔形零件热变形的理论基础，也是下一步进行最佳热配合研究的理论基础。     

基于FCOS神经网络的制动主缸内槽缺陷检测方法

针对主缸内槽缺陷检测存在干扰因素复杂、检测精度低等难点,提出了一种基于全卷积单阶段神经网络(FCOS)的主缸内槽缺陷检测算法。利用特征融合金字塔网络进行特征提取并逐像素预测,得到缺陷种类,实现凹槽缺陷的自动检测。实验结果表明,FCOS网络对制动主缸内槽砂眼、划痕、振刀纹缺陷检测的平均精度均值分别为85.2％、87.5％、90.1％,精确度分别为0.98、0.89、0.95。实验结果与Mask R-CNN网络和Faster R-CNN网络的实验结果进行对比,FCOS网络具有更高的准确率,学习时长大幅度缩短,且满足实时检测要求。     

复合式制动气室性能在线检测系统设计

设计并实现复合式制动气室性能在线检测系统,弥补国内对复合式制动气室性能在线检测研究存在的不足。引入伺服加载机构,突破以往检测中推杆行程限位装置加载速度不可控的局限,实现限位装置的加载速度精确可调;应用高速数据采集卡和计算机控制技术,提高系统的采集速度和测量精度。可对多类型的复合式制动气室驻车制动腔静特性、行车制动腔静特性、开始释放压力等性能进行在线测试和分析。通过试验分析表明检测系统能真实准确的对复合式制动气室的性能进行在线检测,检测周期小于2min/个,其测量精度达到实际应用的要求,并采用R&R法客观的分析检测系统,已达到新设备的验收条件。     

基于蒙特卡罗法的冲击力溯源系统不确定度评定

利用蒙特卡罗方法对多变量的冲击力溯源系统进行不确定性量化评定。该方法首先建立冲击力溯源系统各不确定变量的表征模型;再根据抽样空间相邻迭代解的误差限,建立样本量的适应度函数;最后利用适应度函数使冲击力测量模型的输入变量最佳逼近总体分布。为了验证该方法的有效性,利用该方法对冲击力溯源系统进行不确定度评定,评定结果表明,在95%的置信水平上,冲击力溯源系统的相对扩展不确定度优于0.818%,其不确定性主要来源于落锤上表面加速度分布不均匀和横向偏摆。     

基于最优偏差路径的自动导引车纠偏方法

针对使用二维码作为定位模块的视觉自动导引车(AGV)的轨迹跟踪问题,提出了一种基于最优偏差路径的模糊PID纠偏算法。首先建立AGV的运动学方程,将横向偏差和航向偏差作为控制系统的输入变量;其次引入Hamilton最优控制函数,得到基于最优偏差转化策略的AGV最优偏差路径和最优控制方程;最后以AGV与最优偏差路径之间的位姿偏差更新模糊PID控制器的参数,实时调节驱动轮的差速,使AGV按最优偏差路径行驶,实现AGV纠偏的最优控制。实验结果表明,该方法可以平稳、快速地消除横向和航向偏差,本文控制方法在极端偏差状态下的4种隶属度区间的横向偏差纠偏结果分别为2.38、2.54、3.29和4.43 mm,均不超过5 mm,纠偏距离小于1.2 m,跟踪精度为3.2 mm,既提高无轨导引AGV的导航精度,也能较好地满足系统运行的稳定性和伺服驱动能力。     

串联式制动阀静特性仿真及测试方法研究

针对串联式制动阀结构特征及静特性工作机理,基于AMEsim建立参数模型,分析结构参数对其性能影响;以行业标准为依据,结合工作机理及仿真参数,优化测试方法,设计线性模拟负载机构真实复现实车制动状态下静特性响应流程;结合高精度数据采集系统,以LabVIEW为平台开发测试软件,研制了一套静特性测试系统。对比分析仿真结果与实测数据,引入测试系统分析(MSA)方法,验证模型与系统的可靠性。实验数据表明:研制的测试系统测量能力指数Cg大于1.67,系统精确度指标均小于30%,符合新设备验收及静特性测试要求。     

Atangana-Baleanu分数阶双稳系统的随机共振现象

针对基于常用分数阶微积分对随机共振现象的研究存在奇异性的问题,提出了基于Atangana-Baleanu分数阶微积分的双稳系统随机共振现象的研究方法。首先,根据Atangana-Baleanu分数阶微积分的定义构造了用于描述随机共振系统的Langevin方程;其次,通过改进的Oustaloup算法对其近似化求解;最后,编写仿真程序,利用控制单一变量法研究参数变化对随机共振的影响。仿真结果表明:噪声强度一定时改变分数阶求导阶次,分数阶求导阶次与输出信号的功率谱值呈非线性关系且存在一个最佳分数阶求导阶次使系统产生随机共振;分数阶求导阶次一定时改变噪声强度,噪声强度与输出信号的功率谱值呈非线性关系且存在一个最佳噪声强度使系统产生随机共振。