面向快速重组制造系统的CAPP制造资源模型研究

分析了适用于快速重组制造系统的ＣＡＰＰ对制造资源模型的 求,建立了制造资源与工艺设计的关系模型和适应动态变化环境的制造资源模型,介绍了所开发的制造资源定制工具平台,对不同的制造环境,运行该工具可以方便地实现制造资源的定制。     

工具型CAPP系统制造资源快速重组模型的研究

分析了CAPP系统快速重组制造资源模型的要求，建立了制造资源与工艺设计的关系模型和快速适应不同企业环境的制造资源模型，介绍了所开发的制造资源定制工具平台，可以方便地实现制造资源的定制。     

基于网络面向快速重组制造系统的CAPP技术研究

在研究网络环境下快速重组制造系统特点和对 CAPP系统功能需求的基础上 ,对实现基于网络面向快速重组制造系统的 CAPP体系结构进行了研究。在此基础上 ,研究了该 CAPP系统的实现方法 ,包括基于 Inter-net面向工艺设计的制造资源快速定制、基于 Internet的 CAD/ CAPP信息集成和基于 Web的通用化工艺设计推理决策机制等。开发了相应的原型系统 RR-CAPP系统 ,并通过实例对原型系统进行了实用性测试 ,证明系统运行可靠方便。     

敏捷制造模式下面向快速重组制造系统的CAPP原型系统研究

在分析敏捷制造模式下适用于快速重组制造系统CAPP特点的基础上 ,提出了适用于快速重组制造系统的CAPP体系结构和功能模型 ,介绍了所开发的面向机床制造业的RR -CAPP原型系统 ,并进行了应用分析。     

快速重组制造系统

企业要获得和保持竞争力,必须配置新一代的可变制造系统－－快速重组制造系统。讨论了快速重组制造系统的科学原理、理论和方法,并介绍中国制造系统和制造单元重组的研究和实施的现况。     

可重组制造系统

可重组制造系统是一种能够快速响应新的生产环境的新型制造系统，在快速响应市场变化和个性化生产方面具有重要的意义。阐述了可重组制造系统的发展历史、概念、分类、重组特性及其特点，评述了目前可重组制造系统的研究现状，讨论了可重组制造系统的关键技术，并提出了可重组制造系统应用研究的发展方向。     

面向快速重组制造系统的CAPP制造资源模型研究

分析了适用于快速重组制造系统的ＣＡＰＰ对制造资源模型的新要求,建立了制造资源与工艺设计的关系模型和适应动态变化环境的制造资源模型,并介绍了所开发的制造资源定制工具平台,对不同的制造环境,运行该工具可以方便地实现制造资源的定制。     

基于成组技术的可重构制造系统CAPP的研究

分析了成组技术和可重构制造系统的特点，并把成组思想扩展应用于可重构制造系统的CAPP中，通过零件编码技术实现CAPP中的重要环节-零件信息获取环节，提出了可重构制造系统CAPP的实现机制，最后举一实例具体说明零件编码技术。     

基于Internet和STEP的CAPP系统重构技术的研究

在研究快速重组制造系统下ＣＡＰＰ系统特点的基础上,依据标准化、模块化及“即插即用”的思想,提出了基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ和ＳＴＥＰ的ＣＡＰＰ系统的体系结构,以满足快速重组制造系统的要求。并对ＣＡＰＰ系统的关键支持技术、系统的重构方法和工作流程进行了研究。     

快速重组制造系统（RRMS）——新一代制造系统的原理及应用

为提高制造系统对市场和产品变化的快速适应能力,探求了制造系统可重组的理论、方法及其应用技术。提出了快速重组制造系统（RRMS）的基本构架及其特征;研究其科学基础,得出了RRMS的随机模型及其组态的优化方法,发展了用于布局规划优化的拟阵算法,提出了系统可诊断性原理并建立了经济可承受性的理论框架;初步研究了RRMS的使能技术,建立了规划与设计、快速集成、快速运行、快速拆卸与重复利用4个子系统。研制了组成RRMS的组态制造单元（CMS）,研发的基于组态制造单元组成的新颖的阵列式布局的RRMS在汽车和计算机零件生产线上得到成功的应用,为发展新一代制造系统提供了理论基础和应用工具。     

纳米级精度的竖直液体静压滑台设计

为了满足航天关键件的加工精度要求,需要设计并制造满足设计要求的纳米级精度的竖直液体静压滑台。本文针对滑台结构、关键部件及公差设计方法展开了研究。首先,根据高精度竖直滑台的设计要求,采用不等流量的滑块结构及控制方法整体设计滑台结构。设计时,将所有液压油管路均设置在滑块中,以减小油压损耗,且使得滑台结构紧凑。接着,为使圆孔加工时圆度误差不受导轨刚度的影响,采用等导轨刚度的设计方法,同时给出了该方法下油膜厚度、刚度、压力的计算方法。文中还证明了上下油腔不等承载面积法能够降低竖直滑台由于倾覆力矩产生的倾角误差,提高导轨运动精度。在此基础上,提出了基于不等流量结构的几何精度设计方法,计算并证明了不等流量的结构和控制方法可以降低导轨和滑块极高的制造等级要求和制造成本。最后,根据上述设计方法设计并制造了数控纳米曲面磨床竖直滑台,并测试了该磨床竖直Z滑台的运动精度。结果显示采用不等流量结构的滑台制造公差要求由IT1降低到IT3。Z滑台精度测试结果为:定位误差为±80nm,重复定位误差为48nm。     

原位叶绿素a精密测量方案设计

叶绿素a原位监测在海洋生态系统健康评估与碳循环过程研究中有重要价值。设计了一套原位叶绿素a的精密测量方案,以交流调制检测为基本方法,开发了交流模拟放大通路,使用开关检波系统完成最后的检波。噪声测试实验表明系统电流分辨力达到186.27 fA。通过仿真和对比实验证明了开关检波系统具有很强的频率选择特性,在系统噪声抑制方面起重要作用。标准叶绿素标定实验表明在0～30μg/L内系统线性度良好,用直线拟合R2=0.998 5,检测灵敏度S=0.008 1μg/L,满足使用需求。     

海洋沉积物热导率高精度快速测量系统研究

为了高效精确地对海洋沉积物热导率进行原位探测,针对目前原位探测设备体积大、精度低、操作不便、维护困难等不足,对热脉冲双探针(dual-probe heat-pulse measurement theory,DPHP)热导率快速测量理论,以及该理论中NTC热敏电阻热耗散系数、热时间常数对热导率测量精度的影响进行了研究.在此基础上,设计了一种基于DPHP理论融合热时间常数补偿的海洋沉积物热导率测量系统.运用该探测系统进行了实验测试,测试结果表明,其平均测量速度≤40 s,热导率精度可以达到±0.05.测量速度和精度有了较大提高.     

电机数字控制系统高精度转子速度检测方法研究

实现电机高性能速度闭环的关键步骤是高精度的转子速度检测。在速度采样环节,由于检测周期固定,编码器产生的脉冲信号上升沿与检测周期开始或结束时刻无法严格同步,会产生速度检测过程中的量化误差,加之系统振动也会对速度估计产生干扰。针对以上问题,首先对光电编码器测速原理进行简要分析,在此基础上,为改进传统M/T法引起的估计误差,设计了一种检测周期不固定的转速观测器算法,继而将其应用于对速度反馈精度要求较高的PMSM双闭环矢量控制系统进行对比验证。仿真结果显示该算法能有效地消除量化误差,在保证动态响应性能的同时,提高转速检测精度。     

Nonlinear micro-dynamic behavior of a ball-screw driven precision slide system

An essential ingredient in diamond turning is a slide system that can respond quickly and precisely to very small input signals. In this paper, a study is carried out to characterize the micro-dynamic (or small motion) behavior of a ball-screw driven precision slide. First, it is observed that the dynamics of the slide system change significantly from a nominal linear approximation as the commanded input signal decreases. This apparently nonlinear phenomenon can be attributed mainly to the presence of the nonlinear friction and local elastic deformation plus other residual effects due to a higher noise-to-signal ratio for a smaller input signal, the digitization of the servo error, etc. Specifically, for small input signals, a local elastic deformation at the ball-screw interface prior to stiction breakaway resulted in a secondary resonant peak in the frequency response. As the magnitude of input signal increased, the peak showed a decrease in its frequency as well as the magnitude, and finally disappeared completely beyond a certain input signal magnitude. The presence of the peak is a strong indication that the micro-dynamics of the system are nonlinear, and the gradual shift and eventual disappearance of the peak indicate that the behavior is characterized by varying spring and damping constants. A nonlinear model has been developed based on this observation, and simulated time response matched accurately the actual micro-dynamic response of the system.     

DOCCⅢ实现浮地精密线性整流器

提出了两种采用具有双输出端的第3代电流传输器(DOCCⅢ)实现的浮地精密全波整流器,其中一种为浮地电压精密线性整流器,可实现对微弱浮地电压信号的处理;另一种为浮地电流精密线性整流器,对微弱浮地电流信号的整流非常适合.文中给出了整流输出波形及线性度的仿真结果.     

高精密转台标定方法研究

针对特定情况下高精密大型转台定位精度的标定问题,提出了一种采用激光跟踪仪标定的方法,首先分析影响标定方法精度的因素,通过优化测量参数及采样策略,建立基于激光跟踪仪的最优标定系统,拟合激光跟踪仪测得点所在的三维平面,通过坐标变换将测量点转换到二维平面上,拟合转换后的数据得到圆心坐标,最后计算相邻测量点与圆心连线的夹角,与理论值进行比较,从而确定转台的定位精度。实验表明,标定系统的精度满足要求。该标定方法简单可靠,提高了高精密大型转台的标定效率。     

高精度伺服转台超低速控制

高精度伺服转台通常要求能够在极低的速度下实现位置的实时跟踪,所以,对转台的速度控制系统提出了很高的要求.介绍了一种用于高精度伺服转台的速度控制系统.在结合电机的物理参数及其数学模型进行详细分析后,在使用PID控制器的基础上进一步提出了按照最佳二阶模型进行开环设计的速度控制方案.给出了理论设计值和实际测得的模拟速度环幅频和相频曲线.并由此得到系统的谐振频率约为118 Hz,闭环带宽约为230 Hz,伺服转台最低速度可以达到1.06"/s,即14 d/r.由于系统的速度控制指标为1 d/r,因此该模拟速度环达到并且优于预定的指标.     

一种高精度机器人手眼标定方法

手眼系统的标定是机器人视觉中的一个重要研究内容,标定的准确性直接影响机器人的作业精度。对于机器人眼在手系统,介绍了标定的原理并给出标定方程的求解方法。指出摄像机外参是构建标定方程的重要数据,为确保摄像机外参的准确性,提出利用图像校正的原理对摄像机外参进行验证。通过对基于标定方程的精度影响因素进行分析,对标定过程中的机器人运动轨迹进行规划。最后通过实验,对比了摄像机外参筛选前后的标定结果,证明经过摄像机外参筛选后,对标定精度和稳定性有一定提高,展示了实验过程中各步骤的完整数据,并验证了最终的标定精度。     

一种改进的高精度POS时间同步方法

结合现有时间同步方法及高精度POS的应用需求,提出了一种以GPS接收机输出的1PPS秒脉冲为基准,采用数字参数反馈方式,对惯性测量单元的数据采集脉冲周期进行实时修正的高精度POS时间同步方法,并给出了一种简易的POS时间同步精度测试方法.然后结合光纤陀螺POS实际系统进行了时间同步精度测试和对比实验.结果表明,所提出的时间同步方法能够克服时钟漂移并修正时间信号传输延迟,在保证工作可靠性的同时实现了在融合点上数据的高精度同步.