基于模糊聚类与多项式回归的异常识别与鲁棒建模方法

随着传感器和监测技术的快速发展，大量工程装备运行数据被记录和保存下来，为提升装备设计、分析和运行水平提供了数据基础。这些数据内部存在的异常值会对数据建模与分析产生严重干扰。为此，文中提出一种基于模糊聚类与多项式回归的异常值识别与鲁棒建模方法，通过多项式回归来刻画数据属性之间的关联关系，采用模糊聚类计算数据的隶属度信息判断数据是否为异常值，并基于非异常值数据建立预测模型，最终实现数据的鲁棒建模。数值案例、隧道掘进机和联合收获机监测数据试验结果表明，提出方法能够准确识别出数据中的异常值，并显著提升数据建模精度。     

悬臂掘进机隧道施工研究与应用

通过对炮掘、盾构机、悬臂掘进机三种隧道开挖方式进行对比,同时对悬臂掘进机隧道施工工艺及施工适应性进行研究,经过实际的施工应用,总结出悬臂掘进机在隧道施工中的优势,为隧道施工单位在悬臂掘进机施工工序的组织方面提供参考。     

油液监测技术在大型隧道掘进机械运行管理中的应用

本文介绍了大型隧道掘进机械的油液监测体系 ,说明了油液监测技术是设备润滑状态监测与磨损故障诊断的重要技术手段 ,在保证隧道掘进机械的安全运行中发挥了明显作用     

全断面岩石隧道掘进机液压技术研究现状

采用硬岩隧道掘进机进行隧道施工具有安全、快速、高效、经济、环保的优势,尤其是大直径、大埋深、长跨度、岩石地质的隧道掘进。液压系统在硬岩隧道掘进机上有着重要的地位,它涉及支撑、推进、换步、护盾等多个重要子系统的驱动和控制。本文对其液压系统在系统设计与控制、系统振动、安全与可靠性及节能技术方面的研究现状进行总结,并对液压技术的研究进行展望,以期为硬岩隧道掘进机液压技术的深入研究提供借鉴。     

基于地铁隧道的螺旋形扫描数据处理方法研究

采用动态激光扫描技术对地铁隧道进行变形监测时,得到的隧道实际轮廓数据为螺旋线型。提出了一种直接对螺旋线形点云数据进行处理的方法,能够有效剔除扫描数据中的粗大误差,剔除粗差后的数据进一步经过曲线光顺处理和三次B样条曲面重建后能够得到比较理想的隧道曲面重建效果,并选取一段实测数据论证了该方法的拟合精度和适用性。     

国内首家全断面隧道掘进机状态监测与评估中心挂牌成立为隧道掘进保驾护航

全断面隧道掘进机状态监测与评估中心的授牌与成立，促进了我国全断面隧道掘进机状态检测及评估体系的建设，为盾构设备的评估、使用、维修及再制造提供了翔实的参考。     

全断面隧道掘进机刀具异常磨损的识别分析

针对全断面隧道掘进机（TBM）施工过程中刀具过度磨损或异常磨损的识别问题，在分析TBM掘进效率影响因素和进行掘进状况无监督模式识别的基础上，利用现场掘进数据，得到场切深指数fFRI和切割系数C在不同掘进状况下的相互影响规律，据此提出以两者作为TBM刀具异常磨损的二维特征识别参量，确定了此空间中的刀具异常磨损决策阈值。TBM刀具磨损的预测和异常磨损识别方法的确定，对于保障TBM的安全掘进以及提高其利用率和经济性具有重要意义。     

隧道掘进机液压系统关键模块国产化设计

针对目前国内隧道掘进机国产化技术短板,结合生产实际,深入研究隧道掘进机液压系统,本文主要是从液压系统关键模块泵站和液压集成块的国产化方面研究入手,进行国产化优化设计,为后续隧道掘进机液压系统国产化提供了可借鉴的经验,同时也对我国隧道掘进机液压系统打破国外垄断提供了技术支持。     

为隧道掘进保驾护航 国内首家全断面隧道掘进机状态监测与评估中心挂牌成立

<正>全断面隧道掘进机状态监测与评估中心的授牌与成立,促进了我国全断面隧道掘进机状态检测及评估体系的建设,为盾构设备的评估、使用、维修及再制造提供了翔实的参考。全断面隧道掘进机是代表国家制造业水平的大型复杂专用设备。近年来,我国全断面隧道掘进机行业发展迅速,已成为全球全断面隧道掘进机最大的制造国和最大的市场。据统计,当前我国全断面隧道掘进机的保有量已近800台,且越来越多的设备进入待维修或检修的二手状态,或面临翻新和再制造需求。全断面隧道掘进机状态检测与评估成为保障掘进机顺利掘进的技术手段。因此,大力提倡和开展设备     

风力发电机组异常数据检测研究

风力发电机组运行环境往往十分恶劣,运行数据中存在大量不符合风力发电机组正常输出特性的异常数据。为了使风能成为可靠的能源来源,建立高效、准确的风电监测和预测模型十分重要,因此需要将异常数据进行识别,以更准确地分析风力发电机组的运行状况。同时,异常数据的识别和剔除是获得风功率曲线、从而评价风力发电机组发电性能优劣及风功率预测的重要步骤。对异常数据的成因开展分析是识别机组运行状态、实现风电监测的重要工作。本文阐述了风速-功率散点图中的异常数据分布特征,总结常用的异常数据识别方法、风功率曲线建模方法和风力发电机组运行状态识别方法,并分析各个方法的问题和不足,提出了风力发电机组运行状态识别深入研究的未来发展方向。     

电磁型平面微电机及其制作工艺

为得到一种尺寸小、输出力矩大、转速高的直流可调速微电机,提出了一种利用微机械加工工艺制作微电机的方法。定子和转子都做成平面结构,定子线圈采用了平面型、无槽式集中绕组;线圈之间采用了三相星形连接方式,采用了微机械LIGA工艺和硅微机械加工工艺;转子采用钕铁硼永磁材料,进行轴向充磁,成辐射状间隔分布。装配时转子分布于定子两侧,不但减小了电机尺寸,还有利于定子的散热。把装配完毕的微电机接通三相半控控制电路对其转速和力矩进行了测试,测试结果表明,电机运转平稳,输出力矩大。     

硅基MEMS技术

结合MEMS技术的发展历史,概括了当今硅基MEMS加工技术的发展方向。指出表面牺牲层技术和体硅加工技术是硅基MEMS加工技术的两条发展主线;表面牺牲层技术向多层、集成化方向发展;体硅工艺主要表现为键合与深刻蚀技术的组合,追求大质量块和低应力以及三维加工。SOI技术是新一代的体硅工艺方向;标准化加工是MEMS研究的重要手段。     

具有力感知功能的四臂式MEMS微夹持器研制

为了解决夹持器小型集成化、夹持力可控的问题，本文采用体硅加工技术成功的研制了一种基于单晶硅的、具有微力检测功能的新型四臂式MEMS微夹持器。以压阻检测技术为基础，利用MEMS侧面压阻刻蚀工艺将力传感器集成在微夹持器的夹持臂末端，实现夹持力的微力检测。采用有限元软件对微夹持器机构和传感器弹性体进行分析。S型柔性梁结构的设计将梳齿驱动的直线运动转化为夹持臂末段的转动，结合四臂式的末段结构，有效的扩展了夹持器的夹持范围。利用硅玻璃键合技术实现夹持臂的电隔离，通过施加80V电压，夹持臂的单臂运动范围为25靘，夹持器的夹持范围30-130靘。实验标定出传感器的最大量程在1mN以上，分辨率为3霳，可以实现夹持力的有效反馈。     

硅基周期槽结构的刻蚀工艺研究

针对微电子机械系统(MEMS)湿法槽刻蚀技术,基于硅材料各向异性腐蚀特性研究了硅基周期槽的湿法刻蚀工艺,得出了优化的光刻参数。通过对比实验详细分析了搅拌在腐蚀过程中起到的重要作用,实验结果显示,搅拌可以增加腐蚀溶液的流通性,使硅表面不易产生气泡形成"伪掩膜"阻碍反应的进行,从而制备出表面光滑平整的周期槽结构。同时,在搅拌的条件下对槽深和腐蚀时间的关系也做出了相应的分析。为硅微机械加工技术的进一步研究提供了参考。     

微电子机械系统的力学特性与尺度效应

针对微电子机械系统（MEMS）材料的力学特性,工艺过程对力学特性的影响以及微执行器、微机器人的尺度效应等力学问题进行了研究。从力学角度提出了硅和常用的薄膜材料作为MEMS结构材料时应遵循的设计和加工原则,并系统地分析、归纳了静电、电磁、压电、形状记忆合金等各种微执行器的尺度效应特征。通过对机器蚂蚁、微型飞机、微型机器鱼等微机器人在微尺度下的动力学特性分析,得到微机器人在尺寸越小时越容易被驱动的结论,为设计和制作微机器人等复杂微系统提供了理论依据。     

MEMS技术在光纤通信系统中的应用

微电子机械系统 (MEMS)是一种新兴技术 ,它几乎影响着每一个科学技术领域 ,如交通、无线通信、航天、化学以及光波系统。目前许多工业领域期待选用微电子机械系统来解决技术上的问题。简述了微电子机械系统技术的基础概念、所用材料、加工工艺等 ;并重点综述了该技术在光纤通信系统中的广泛应用。     

金属三维微结构加工技术的研究

三维微结构制作技术是MEMS加工的关键技术之一.现有的三维微细加工技术主要有利用SU-8等光刻胶形成的以IC工艺为基础的硅三维微结构制作技术和以同步辐射X射线曝光为基础的LIGA技术.但是,在传统的去胶液中,SU-8光刻胶会膨胀变形,从而可能导致图形的失败.而LIGA技术需要昂贵的同步辐射光源和特制的LIGA掩模板,加工周期长.为此,基于反应离子深刻蚀技术,结合电镀工艺,提出了一种金属微结构的微加工制作方法,并进行了相应的实验.结果表明,该方法不仅可以制造出深宽比为6的微型金属螺旋线圈,还可以为其他非硅三维微结构的加工提供一定的技术支持.     

基于柔性MEMS皮肤技术温度传感器阵列的研究

采用MEMS皮肤技术,在聚酰亚胺柔性衬底上成功研制出8×8阵列铂薄膜热敏电阻温度传感器。实验采用热氧化硅片为机械载体,以便于旋涂液态聚酰亚胺柔性衬底上器件的加工。最后用湿法腐蚀方法将柔性器件从载体上释放下来。试验表明聚酰亚胺衬底上的铂薄膜热敏电阻与温度的变化具有良好的线性,其电阻温度系数达0.0023/℃。与固态聚酰亚胺膜衬底相比,采用旋涂液态聚酰亚胺解决了制备中遇到的两大主要困难:其一,消除了涂聚酰亚胺衬底与载体界面之间的气泡,聚酰亚胺衬底表面能保持良好平整度;其二,制备过程中由于热循环而使柔性衬底产生的热膨胀明显减小。这种柔性温度传感器阵列易贴于高曲率物体表面以探测小面积温度场分布。     

基于MEMS技术的通信器件及其应用

微电子机械系统是一种新兴技术,它几乎影响着每一个科学技术领域,如交通、无线通信、航天、化学以及光波系统。目前许多工业领域期待选用微电子机械系统来解决技术上的问题。以下简述了微电子机械系统技术的基础概念、所用材料、加工工艺等;重点综述了基于MEMS技术的通信器件及其应。     

用于高场非对称波形离子迁移谱系统的阵列式微法拉第筒离子检测器

提出了一种可减小高场非对称波形离子迁移谱(FAIMS)系统体积的阵列式微法拉第筒离子检测器,该检测器具有结构简单、稳定性好、噪声小、量程大、可在大气压条件下工作等优点。阵列式微法拉第筒包括栅电极、敏感电极、屏蔽电极3部分,其中敏感电极由数十个直径为200μm的硅圆柱交错排列而成。通过典型的MEMS工艺制作,法拉第筒与平板型FAI MS系统的MEMS工艺完全兼容。Fluent仿真结果表明,这种阵列式的设计,气体运动阻力较小,流场分布有助于载气中离子被充分吸收。与KEITHLEY237电流表级联后,测得阵列式微法拉第筒的噪声水平在0.5 pA以下。对丙酮样本进行了实验测试,结果显示其输出信号为210 pA左右,表明该阵列式微法拉第筒满足FAIMS系统的要求。