灰色系统建模理论在机床主轴疲劳寿命设计中的应用研究

运用灰色系统的理论及方法，将疲劳应力与寿命的相互制约关系看成一个灰色系统，将疲劳试验的应力水平均匀分成数级，并找出与之对应的安全寿命的白化值。通过对安全寿命值数列的一次累加，生成一个光滑离散函数。据此建立灰色系统模型，并求解灰色系统的微分方程 。通过残差模型的修正，提高模型精度，再运用灰色系统模型的还原模型，可计算出任一应力水平下的安全寿命值。为机床主轴的安全寿命计算提供了新的途径，具有较大的推广应用价值。     

管道土壤腐蚀泄漏频率预测模型研究

通过统计概率分布预测模型和灰色理论GM(1,1)模型的建立、分析和比较,说明埋地钢质管道穿孔前使用时间的统计分布随管道的保护状况和外界环境的变化而呈现阶段性.采用灰色模型可以获得规律性强、随机性弱的生成数列,得到接近实际的预测结果     

基于预测算法消除光电编码器抖动误差的研究

以减少数控机床等实时性要求高的机电系统内光电编码器因抖动引起的计数误差为研究目标,采用一种基于灰色理论新息GM(1,1)动态预测模型的数列预测算法.以错误计数发生的原因为基础阐述了该预测模型的建模过程和模型精度的检验方法.结合实例进行了仿真研究,并对普通GM(1,1)模型进行了改进.目前阶段的研究结果表明该方法能有效地消除光电编码器的抖动误差从而提高测量精度,并具有己知样本需求量小、计算简便、能动态地反映系统的时变性等优点,而且改进后的GM(1,1)模型具有更好的抗抖动效果.     

管道土壤腐蚀泄漏效率预测模型研究

通过统计概率颁由预测模型和灰色理论ＧＭ（１，１）模型的建立，分析和比较，说明埋地钢质管道穿孔前使用时间的统计分布随着管道的保护状况和外界环境的变化而呈现阶段性，采用灰色模型可以获得规律性强，随机性弱的生成数列，得到接近实际的预测结果。     

基于DGM(1,2)和GOM(1,2)的镁合金退火力学性能预测

研究了退火温度对热轧AZ31变形镁合金板材力学性能的影响。提出了引入时间序列参变量的离散型灰色预测模型。根据AZ31镁合金力学性能随退火温度升高递增与递减的规律,采用了对原始数据序列进行正向与反向累加的生成序列方法建立了灰色预测模型,即灰色DGM(1,2)、GOM(1,2)模型。将两种模型分别用于预测不同的退火温度下AZ31镁合金板材的伸长率、显微硬度和杯突值。结果表明,模型有较高的预测精度。     

优化的灰色马尔科夫模型在油气集输管道腐蚀预测中的应用

为了提高管道腐蚀速率的预测精度,在传统灰色模型的基础上构建无偏灰色模型,并进行了背景值优化、数据实时更新等多方面的改进,最后引入马尔科夫模型对预测结果进行修正.结果 表明:与传统灰色模型比,优化的灰色马尔科夫模型的预测精度有较大程度的提升,提升了76.95％,并且有效改善了传统模型中长期预测不准确的缺点.     

加工误差灰色预测模型优化建模的研究

为提高灰色模型在加工误差预测补偿控制中的应用效果,针对机械加工误差的特点,提出了一种基于等维新息GM（1,1）模型和背景值定权生成相结合的建模方法,利用加工测量数据实现灰色模型维数和背景值权系数的优化选择。结果表明,这种方法能减小原始序列随机性对模型的影响,增强灰色预测模型的适应性,提高加工误差的预测精度。     

基于改进灰色关联度的液压系统可靠性模型优选方法

针对目前以假设检验等方法进行模型优选区分度和准确性不高的问题,提出了基于斜率相似和中值相近的灰色关联度模型优选方法,研究了该优选方法的算法。根据采集的数控磨床液压系统的可靠性数据,分别用5种概率密度函数对液压系统进行了建模,并利用所提模型优选方法对5种分布模型进行了拟合优度检验,结果显示液压系统最适合于伽马分布。与相关系数法、传统灰色关联度法、K-S检验等方法进行模型优选相比,基于改进灰色关联度的模型优选方法的区分度分别提高了86.42%、67.27%、2.59%,且准确性很高,优选效果良好。所述的模型优选方法可以用于可靠性模型的优选,也可以为其他曲线拟合的优选提供参考。     

应用灰色组合模型预测管道的腐蚀速率

将灰色系统理论与时间序列分析方法结合,建立灰色组合模型。引入Box-Jenkins模型,对随机性成分建模。应用灰色组合模型预测管道腐蚀速率的变化趋势,通过实例分析,检验了该模型的预测效果,并与其它几种方法比较,得出其精度非常高的结论。     

机械加工系统误差分析的灰色时序组合模型及其在工艺分析中的应用

基于灰色GM(1，1)组合模型，提出了机械加工系统误差分析的灰色模型与方法，并与MATLAB6．1软件的统计功能相结合，编制了应用软件。给出了工艺分析实例，要提高机加工产品质量不仅要调整系统误差，也要降低随机误差。该方法使用简单，为机械加工误差分析提供了新理论与新方法。     

基于改进灰色TOP SIS模型的柔顺机构多响应稳健优化设计

为了解决稳健优化过程中柔顺机构多响应特性难以合理客观赋权的问题,提出一种改进灰色TOPSIS模型的多响应稳健优化方法。利用主成分分析解决多响应合理客观赋权问题;引入灰色关联分析法和TOPSIS法建立改进灰色TOPSIS模型,以灰色相对贴近度作为综合度量指标,使多响应问题转化为单响应问题;并对灰色相对贴近度进行主效应分析,获得最佳参数设计水平。通过实际案例验证了该方法的有效性。     

An improved grey model for corrosion prediction of tank bottom

Leakage of a storage tank caused by the corrosion of its bottom contaminates soils and underground waters. The tank operators must monitor and control the underground corrosion of the tank bottom. Though it is difficult to observe the underground corrosion of a tank bottom, the corrosion depth progress can be predicted by forecasting models. An improved first-order one-variable grey prediction model (IGM(1, 1) model) was proposed for the corrosion prediction of the tank bottom. The IGM model used the synthesizing grey correlation degree as weights to modify the results from GM (1, 1) models based on long and short son data sequence from the identical original data. The IGM model was applied to simulate the corrosion depth progress of a tank bottom from 1994 to 1999. Results showed the IGM dynamic model be more precise than the existing GM (1, 1) one. It is an effective tool to predicting the tank bottom corrosion. The corrosion depth values of tank bottom from 2000 to 2001 were well predicted. This text was submitted by the authors in English.     

输气管道腐蚀的最优灰色组合预测模型

    在不等时距序列灰色预测的基础上,提出了适用于输气管道腐蚀的不等时距最优组合灰色预测模型.首先,选用两种模型精度较高的不等时距灰色预测方法建立了输气管道腐蚀预测的单项模型,然后,利用最小二乘意义下的模型误差最小化方法确定出各单项灰色预测模型的权重,建立了最优组合预测模型.此预测模型综合利用了参与组合的各单一模型的有效信息,因而可以更加客观地反映输气管道腐蚀变化趋势.通过实例对比分析结果表明,此模型预测精度较高,可以作为输气管道腐蚀预测的有效工具.     

基于PSO-LSSVM的拉线棒腐蚀预测

根据鄂西某输电线路拉线塔的拉线棒腐蚀数据,通过灰色关联度算法分析了土壤因素与拉线棒腐蚀情况之间的相关性;应用粒子群算法(PSO)对最小二乘支持向量机(LSSVM)的关键参数进行优化;利用灰色关联度权重对有关数据进行处理,建立了PSO-LSSVM和考虑灰色关联度权重的PSO-LSSVM预测模型。实例计算表明,与LSSVM预测模型相比,PSO-LSSVM预测模型训练集所得结果的均方根误差下降了15.3%;预测集的均方根误差下降了35.71%。考虑灰色关联度权重后,PSO-LSSVM预测模型训练集和预测集的均方根误差进一步下降,分别减少了24.59%和20%。PSO-LSSVM用于拉线棒腐蚀预测具有较好的精度,考虑灰色关联度权重的PSO-LSSVM模型的预测精度更高。     

基于烟花灰狼算法的冗余机械臂运动学逆解

针对常规方法无法有效求解冗余机械臂逆运动学解问题，提出改进灰狼算法的机械臂逆运动学求解方法，采用一般反向学习初始化与烟花算法爆炸机制相结合，使得算法具有较强的抗干扰与全局求解性，有效避免早熟、局部最优问题。采用10种经典测试函数对改进灰狼算法进行性能测试，测试结果证明改进灰狼具有收敛精度高、抗干扰能力强等特点。以凿岩机器人的七自由度机械臂逆运动学求解为例，采用MDH法建立运动学模型，运用改进灰狼算法求解并与粒子群、模拟退火、传统灰狼算法进行对比，仿真结果表明：该算法性能优于其他算法，能对冗余机械臂逆运动学进行有效求解。     

基于灰关联分析的热误差测点优化

针对影响机床热误差建模的机床温度场分布问题,提出了优化热关键点的新方法.借助于灰色系统理论的关联度分析方法,根据现场测得的统计数据序列,建立了灰关联分析模型,通过计算布置于机床上各个温度布点的温度传感器的温度采样序列值同机床定位误差之间的绝对灰色关联度值,最终从32个温度测点当中选择了4个点用于建立热误差补偿模型.最后基于四个测温关键点建模对Z轴的定位误差进行了补偿实验,结果证明补偿效果较好,所提出的热误差测点优化研究可以有效提高热误差模型的鲁棒性.     

基于改进熵权-TOPSIS-灰色关联法的加工中心可靠性分析

针对加工中心可靠性评价的复杂性,提出基于改进熵权-TOPSIS-灰色关联相结合的方法。利用改进熵权法对平均无故障工作时间、平均首次失效前工作时间、平均修复时间3个指标进行赋权,得出故障概率最大的子系统。应用TOPSIS-灰色关联方法对发生故障概率最大的子系统建立决策矩阵,计算正理想解和负理想解,得出灰色关联相对贴近度,最终得到各故障模式重要程度的排序。同时与传统频次法进行对比分析,结果表明：采用改进熵权与TOPSIS-灰色关联法对加工中心可靠性评价更合理。     

免示教六轴焊接机器人在输电线路铁塔塔脚焊接中的应用

基于双目视觉传感器的机器人移动平台建立图像采集系统,研究了一种改进的灰狼算法和最小化参数策略结合,来优化支持向量机,实现对不同焊缝类型进行识别。首先,在灰狼算法中引入佳点集理论生成初始种群,减少灰狼种群种类数,为算法全局搜索的快捷和稳定性奠定基础。然后,在分类器SVM中引入非线性收敛因子,并结合最小化参数的策略,加强最优参数的泛化能力。最后,通过基于最优参数建立的SVM模型进行焊缝类型识别试验。证明了改进算法优化的SVM模型相对于粒子群算法、遗传算法、布谷鸟算法和基本灰狼算法,在识别准确率和优化速度方面都有了较大的提升。