基于模糊系统的车削工件直径误差预测方法

为满足特定轴类工件的加工精度要求,根据车削过程中工件直径误差的特点,提出了用模糊系统预测车削工件直径误差的方法.通过设计车削实验,得到训练数据和测试数据.在分析梯度下降算法和传统遗传算法优缺点的基础上,将梯度下降算法嵌入传统遗传算法形成混合遗传算法.通过训练数据分别用梯度下降算法、传统遗传算法和混合遗传算法训练Mamdani型模糊系统,混合遗传算法的收敛效果优于梯度下降算法和传统遗传算法,用测试数据对三种算法训练的模糊系统进行测试,混合遗传算法的预测效果也是三种算法中最好的.预测结果表明,在一定的工件结构和工况条件下,用混合遗传算法训练的Mamdani型模糊系统进行车削工件直径误差的预测是可行的.     

自适应模糊系统在车削工件直径误差预测中的应用研究

根据车削过程中工件直径误差的特点,提出了用自适应模糊系统预测由弹性变形等因素引起的工件直径误差的思路,通过梯度下降算法训练M amdan i型模糊系统,以确定合理的系统参数。根据工件直径误差与切削深度、进给量等的关系,进行车削实验,得到训练数据和测试数据,用训练数据训练模糊系统,进而用测试数据进行测试,得到结果合理,从而验证了利用自适应模糊系统进行工件直径误差预测的可行性。和回归分析的预测值进行比较,比较结果显示了自适应模糊系统在车削工件直径误差预测方面的应用具有优势。     

片重检测系统的自适用模糊控制

分析了高速旋转压片机在生产过程中相关参数,提出用自适用模糊系统预测考虑主压时片剂高度因素影响的片剂重量误差的思路,通过梯度下降算法训练Mamdani型模糊系统,来确定合理的系统参数。根据片重的误差与主压时主压力的误差、主压时片剂高度的误差的关系,进行压制片剂的实验,用训练数据训练模糊系统,并测试模糊系统,得到合理的结果,从而验证了考虑主压时片剂高度的自适用模糊系统可预测片剂的重量误差进而有剔废的可行性。     

基于实时反馈的机床热误差在线补偿模型

为建立一种能够适应机床不同工况且具有准确预测能力的热误差补偿模型,提出一种基于限定记忆递推最小二乘法辨识热误差模型参数的机床热误差预测建模方法。该方法随着机床工作状况的改变,根据实时反馈的温度和热误差数据,采用递推方法对模型参数进行即时修正,使热误差模型能够及时跟踪机床系统的热特性变化,实现以较高的预测精度对机床热误差进行补偿。通过数控车床主轴轴向热误差辨识建模及补偿实验可以看出,限定记忆递推最小二乘法比一步最小二乘法辨识精度有较大提高,最大残差值减小了52.3%,标准差减小了67%。实验结果表明,利用该方法进行机床热误差模型参数辨识具有较高的预测精度和鲁棒性,有效可行。       

基于小波变阈值去噪递推偏最小二乘的加工质量预测方法

为准确预测在噪声干扰下的加工质量,基于小波去噪和递推偏最小二乘方法,提出了小波变阈值去噪递推偏最小二乘方法.该方法针对小波硬软阈值去噪的不足,利用小波多尺度去噪,建立了变阈值计算公式,基于两小波域的维纳滤波,实现在偏最小二乘建模前对噪声的小波多尺度变阈值处理;同时,针对递推偏最小二乘算法中的"数据饱和"现象,基于滑动窗口的原理,通过引入折息因子控制遗忘程度,构建了多调节参数的递推偏最小二乘算法.通过该方法构建了加工质量预测模型,进行加工质量的预测,最后,结合具体实例分析,验证了该方法的有效性.     

基于LSSVM的直线电机进给定位误差补偿研究

误差补偿是提高机械加工精度的有效途径,在分析测试数控直线电机进给定位精度的基础上,提出基于最小二乘支持向量机的直线电机进给定位精度误差回归建模和预测方法.最小二乘支持向量机具有完备的统计学习理论基础和学习功能,它用核函数建立预测模型,再用已知数据为学习样本训练学习机,用检验样本进行验证、预测系统未来误差.采用径向基核函数的最小二乘支持向量机对不同速度加速度下的定位误差进行了预测,并进行误差补偿.研究结果表明,采用LSSVM的方法可以较大地提高直线电机进给的定位精度.     

基于局部加权偏最小二乘法的冷凝器污垢预测

提出了基于局部加权偏最小二乘回归算法的污垢预测算法,通过在训练集的污垢数据局部模型内对新测得的数据进行偏最小二乘回归分析,并应用自适应算法对模型参数、各模型之间的加权系数进行自动优化调整。算法能很好地解决新旧数据相互影响问题,以适应冷凝器水质及工况参数的动态变化,具有学习速度快、泛化能力强及鲁棒性强的特点。通过与各种工况下的污垢预测值比较,实验结果说明基于局部加权偏最小二乘回归学习算法的污垢模型预测精度比神经网络模型、渐近污垢模型有显著提高。     

基于T-S模糊模型的辨识与控制

针对一类非线性系统,采用模糊辫识的方法建立系统的T-S模型,结合广义预测控制对模糊预测控制进行研究.应用模糊聚类和递推最小二乘法辫识T-S模糊模型的前提结构和结论参数.对于非线性系统来讲,T-5模糊模型有良好的描述特性,并结合广义预测控制的滚动优化,实现对非线性系统的有效控制.仿真结果说明了该算法的有效性.     

粒子群优化模糊系统的铣削力建模方法

根据铣削力的特点,提出用模糊系统进行铣削力建模的新方法.根据铣削力的特点和研究目的,设计钛合金铣削试验,试验在数控铣床上进行,用测力仪进行铣削力测量,由试验得到铣削力的训练数据和测试数据.在分析基本粒子群算法优缺点的基础上,将梯度下降算法嵌入基本粒子群算法形成改进粒子群算法.通过训练数据分别用梯度下降算法、基本粒子群算法和改进粒子群算法训练模糊系统,改进粒子群算法的收敛效果优于梯度下降算法和基本粒子群算法.用回归分析对铣削力进行建模,回归函数分别取为指数形式与线性全因子多项式形式,这样得到两种铣削力经验公式.用测试数据对各方法得到的模型分别进行测试,改进粒子群算法训练模糊系统的预测效果优于其他方法.预测结果验证了用改进粒子群算法训练的模糊系统进行铣削力建模是可行的.     

一种基于最小二乘的锅炉汽包水位控制递推辨识算法研究

传统锅炉汽包水位采用常规PID控制,其控制参数是固定不变的,控制效果往往难以满足要求,会造成系统不稳定甚至失控。现讨论基于最小二乘的递推辨识算法,能在线估计系统模型参数,根据不同工况,实时跟踪参数。给出了两种算法的数值仿真,仿真结果表明,与传统PID控制算法相比,最小二乘递推辨识算法超调小,响应速度快,具有较好的控制效果。     

关于自由度的计算

关于自由度的计算,已经引起了世界上许多学者的注意。本文提出了“根据机械系统的闭合特点,割断机架分析末杆运动,在同一瞬间把末杆与机架焊接,重新形成原机械系统”的理论,来计算机械系统（包括机构、结构）的自由度。本文阐明了机械系统中的静不定次数和自由度数的内在联系;为判断机械系统能否实现有限位移提供了必要性判据,同时为判定机械系统是否能作为结构提供了充分性判据;揭示了静不定和自由度的物理意义;严格地说明了把机构分成六个族是错误的,机构分族的观点是毫无意义的。根据上述理论,我们导出了闭合数计算公式、自由度数计算公司以及静不定次数计算公式。用这些公式可以毫无例外地按机械系统（包括机构、结构）的构造,正确地计算出它的自由度数和静不定次数。     

RV减速器针摆传动啮合特性分析

在分析RV减速器的传动原理和结构特点的基础上,从系统角度出发,考虑RV减速器两级传动系统耦合变形、摆线轮轮辐结构以及轴承刚度,建立了RV减速器啮合特性分析模型。对RV减速器针摆传动啮合特性进行了仿真分析,具体讨论了摆线轮轮缘厚度、修形量以及载荷大小对啮合特性的影响规律。同时根据所建立的分析模型对RV减速器的扭转刚度进行了分析。最后通过对RV减速器进行了针齿壳齿根压应力实验测试以及扭转刚度实验测试,验证了仿真分析的正确性。     

球开蜗杆砂轮的磨齿原理及其球基螺旋面参数

提出用球开蜗杆砂轮连续分度展成磨削内齿轮的概念,阐述了其磨齿原理.建立了砂轮的球基渐开螺旋面议程和分度球面螺旋线方程,给出螺旋运动参数,螺旋线导程,螺旋升角的定义及计算式.     

CONSIDERATION OF THE FORM OF THE UNDEFORMED SECTION OF CUT IN THE CALCULATION OF MACHINING FORCES

For the calculation of machining forces in turning processes, the empirical equation of Victor and Kienzle has been established as a common model. However, the model has some constraints. The undeformed chip thickness has to be higher than 0.1 mm and the ratio of undeformed chip width and undeformed chip thickness has to be higher than four. This means that the equation cannot be used for several combinations of process parameters. This paper shows an approach to calculate the machining forces for any form of undeformed sections of cut based on the approach of Victor and Kienzle. In order to achieve this, the undeformed chip thickness and the undeformed chip width are defined in a new way. Furthermore, the direction of chip flow is considered to determine the feed and passive force components.     

球形滚刀的理论研究

对球面螺旋面进行深入的理论研究。给出了球面螺旋线导程、螺旋运动参数、球面螺旋升角的定义及新公式。建立了球形滚刀各螺旋面方程、刃口方程及侧后角计算等一整套新公式,可作为设计制造滚刀时的参考,总结出球形滚刀存在的有理论误差及减少误差的方法。最后给出了设计实例。     

圆管凸缘整体成形技术的研究

对圆管凸缘一步及多步整体成形工艺进行了研究,采用有限元数值模拟方法分析了圆管坯料尺寸、摩擦等因素对成形过程中金属流动的影响及缺陷产生的原因。给出了2种内径、3种壁厚情况下,成形凸缘宽度－极限摩擦因数关系曲线,提出了圆管镦锻凸缘成形极限图的概念。并依据数值模拟结果进行了圆管镦锻凸缘一步整体成形试验,试验结果显示所成形的圆管凸缘符合数值模拟预测的结果,说明所提出的成形极限概念对圆管凸缘整体成形技术有指导意义。     

车辆主要噪声源识别方法的研究

描述了车辆车外主要噪声源的两种常用识别方法即声强法和声压法,给出了小客车车外噪声源的声强法和声压法的对比识别结果。这两种方法对比识别结果表明：在声源愈单一的情况下,声强法与声压法识别结果的相差愈小;在声源愈复杂的情况下,声强法与声压法识别结果相差愈大。     

轮轨滚动接触疲劳现象分析

论述轮轨滚动接触疲劳破坏的几种典型现象，定性地分析它们的起因和发展过程。介绍我国部分铁路现场轮轨接触表面的疲劳破坏调查情况，给出由非赫兹滚动接触理论分析计算的我国铁路轮轨接触表面作用力分布情况。计算结果表明我国铁路轮轨接触表面疲劳现象如此严重的主要原因之一是轮轨型面不配匹和轨底坡设置不合理。并论述该领域今后的进一步研究方向。     

五足步行机器人步态研究

将五足步行机规则步态分为奇异和非奇异两大类型,对步态各类数、负荷因子取值范围、稳定行走条件以及稳定裕度求算进行了分析,所得结论对于指导五足机的机构和实用步态设计有重要理论意义。     

技术创新的源泉--知识的条件性

人类文明和科技进步源于创新。创新的内涵源于知识的拓新,而知识拓新又源于知识本身的特征──条件性。自觉地还是自发地运用知识的条件性,具有很大的效果差异。自觉地认识知识的条件性并转化为方法,可加快和顺利地开拓创造性思维,把难题化解,并进行物化,以获得新成果。