复杂机械结构结合面动力学建模及其参数识别方法的研究

提出复杂机械结构结合面动力学建模和参数识别的方法。首先，在提出理想结合面和结合面元概念的基础上，阐述了新的建立结合面动力学模型的方法，减少了复杂形状结合面动态参数的数目；其次，通过对有限元模型的降阶修改，建立复杂结构低阶动力学模型，避免了在参数识别过程中反复进行有限元计算。以上方法在ＪＣＳ－０１８加工中心立柱模型的结合面参数识别中得到了应用。     

基于模糊优化辨识模块化机器人关节动力学参数

为了能更为合理、准确地辨识出机电结构系统结合面的等效动力学参数,提出了基于模糊优化的辨识方法。以9自由度模块化冗余机器人为研究对象,采用模糊优化方法辨识了机器人关节面等效动力学参数,并利用所识别的参数及机器人各部件有限元模型建立了机器人整机动力学模型,该模型的模态参数与试验结果具有较好的一致性,表明所提出的辨识方法具有较高的辨识精度,是合理和可行的。     

机械结构结合面物理参数的一种识别方法

提出一种将实验模态分析和有限元分析相结合的结合面动力学参数识别的方法,该方法将实验模态分析和有限元有机地结合起来,解决了大型复杂机械拆装不便,使部件结合面参数难以识别的问题。     

模糊辨识器的参数辨识

本文针对基于BP网络进行参数辨识的模糊辨识器,采用更为合理的学习步长--变步长,从而使在线辨识更加快速,为实时控制节约了宝贵的时间.     

基于加速度传递函数的结合面参数识别

机床中存在着大量结合面,结合面特性直接影响着机床的整机性能,为了有效的预测和评价机床整机性能,需要研究结面基础特性参数的实验获取方法。提出一种基于加速度传递函数的结合面阻尼参数识别方法,通过加速度传递函数的实部和虚部计算,能有效避开质量矩阵和刚度矩阵求解,为结合面特性测试提供了一种方法。通过实验验证了这种结合面参数识别方法是可行的。     

模糊辩识器的参数辨识

本文针对基于ＢＰ网络进行参数辨识的模糊辨识器,采用更为合理的学习步长－变步长,从而在线辨识更加快速,为实时控制节约了宝贵的时间。     

TJK6916机床结合面参数优化识别

受企业委托开发的TJK6916落地式数控镗铣床,主要由床身、滑座、立柱和主轴箱等部件组成,大量研究表明各结合面的刚度和阻尼占机床的总刚度和总阻尼的比例很高。文中,首先通过对TJK6916数控落地镗铣床样机进行模态试验,获得机床各主要结合部的模态参数;再利用有限元参数优化识别方法识别出各结合部的刚度和阻尼参数,并利用COMBIN14单元模拟已识别出的结合部刚度和阻尼参数建立TJK6916整机有限元模型。这一研究成果为该型机床有限元分析及优化设计提供了一定的理论依据。     

数控机床结合面参数实验识别及主结构动态优化

数控机床的复杂度较高,其中含有多个结合面,结合面可以分为固定结合面和动态结合面两种,为了能够让结合面的性能参数提高,要分析结合面性能之后对主结构优化。基于对数控机床结合面参数实验识别技术的分析,本文研究了当前数控机床中各类结合面的有限元模型,之后通过对薄弱点位置的确定,分析了主结构的动态优化方法。     

基于回声状态网络的结合面特性参数建模

机械结构中存在大量结合面,在机床静态变形中,由各结合面引起的变形量高达85%,各种结合面的接触刚度约占机床总刚度的60~80%。本文针对机械结合面接触特性参数,提出基于ESN回声状态网络理论对机械结合面法向接触刚度进行仿生学建模。以4种组合条件下的结合面接触刚度为算例,采用算法学习训练域和预测域相分离的方法,在对影响法向接触刚度的主要因素的定量化处理的基础上,进行ESN算法建模和计算结果误差分析,结果表明,该算法的预测精度可达0.001 6%以上。同时,在同等条件下,通过该算法与BP神经网络、RBP神经网络、MPSO-BP网络算法预测能力比较分析,结果表明,回声状态网络计算精度最高,并将该建模计算结果进行工程应用。     

基于DIC技术和硬度试验的焊缝材料参数识别新方法

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提出了一种基于数字图像相关(digital image correlation,DIC)技术和硬度试验的焊缝材料参数识别方法。首先根据金相试验和硬度试验将拼焊板分为焊缝区、热影响区和母材区,并采用DIC技术和硬度试验分别获取拼焊板各区域的主次应变值和硬度值。然后根据塑性力学理论推导出应变硬化指数n与主次应变值的计算公式以及强度系数K与硬度值的计算公式。通过推导出的理论计算公式,分别求出焊缝区和两个热影响区的材料参数。实例验证表明,该方法比传统方法具有更高的精度。

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基于刃边法计算大气调制传递函数

调制传递函数MTF（ModulationTransferFunction）是描述成像系统空间频率响应特性的重要方法之一。本文为了获得大气调制传递函数,主要运用倾斜刃边法测量灰霍大气对光学成像系统的空间频率响应。详细阐述了倾斜刃边法测量MTF的基本原理,其中边缘扩展函数ESF和线扩展函数LSF是计算图像MTF的理论基础。通过对采集到的灰霾图像进行数据采样、插值和拟合得到ESF和LSF,LSF经离散采样并截取有效长度,进行傅里叶变换得到图像MTF。最终对比演算多组灰霾图像的MTF,可得到大气的调制传递函数。     

利用粒子群优化方法标定机械臂关节参数

机械臂的运动精度对于完成精准的操作任务非常重要,而机械臂在使用过程中会由于磨损或维修等原因发生关节参数的变化而失去精度,因此需要再标定.传统的标定方法较为繁琐,依赖于对机械臂模型的建立和解算,且有可能因为关节扭角接近零度而无法收敛.对此对于常见的六自由度机械臂提出了基于粒子群智能优化算法的标定方法,通过测量机械臂多组关...     

基于数字图象处理的火焰轮廓提取方法研究

在分析测试原理的基础上,提出了一种基于数字图像处理学的火焰轮廓的提取方法。该方法利用彩色面阵CCD相机获取火焰图像,提出一种依据火焰图像三原色的灰度分布关系提取火焰轮廓的数字化方法。通过相应的算法对图像进行了直方图均衡化、二值化、区域填充、图像滤波等处理,最终通过形态学提取了火焰轮廓,剔除了烟雾、火星和标尺的干扰,将火焰尾迹与烟雾区进行了有效的分离。利用Matlab进行编程,通过试验验证。该方法代替了传统人工观测,提高了测试精度。     

基于频响函数识别结构非线性模态参数的方法

提出了一种基于频响函数识别结构非线性模态参数的方法,利用线性的模态分析技术,结合响应幅值线性化理论,通过步进正弦扫频测试激励非线性结构,得到结构在不同激励水平下的频响函数信息,最终识别得到非线性模态参数:包括与位移幅值相关的固有频率、与速度幅值相关的阻尼比。通过单自由度非线性系统与线性系统的对比,验证该方法的可行性。通过提取系统的非线性等效刚度、阻尼函数,与谐波平衡法的结果进行对比,验证该方法识别的准确性。     

基于结合面基础特性参数的机床导轨结合部动态特性解析方法

导轨是机床的最重要功能部件之一,由于其具有滑动特性,因此也是机床整机动态特性中最有影响的结合部之一.本文以结合面的基础特性参数为基础,研究了机床导轨结合部的动态建模解析方法,并将其应用于机床整机动态特性解析,为机床整机动态特性解析中结合部参数的确定提供了一种方法,并为机床图样设计阶段预测整机动态特性开辟了道路.     

于频响函数分析的主轴-刀柄-刀具结合面轴向分布参数辨识

针对主轴-刀柄-刀具结合面轴向分布参数的精确辨识问题,提出了一种基于频响函数分析的主轴-刀柄、刀柄-刀具结合面建模及参数辨识的方法。该方法根据主轴系统中各零部件之间的连接关系,将轴承-主轴结合面简化为集中的弹性支撑,建立主轴-刀柄、刀柄-刀具结合面参数沿主轴轴向呈离散分布的结合面模型,并通过Cuckoo search算法辨识结合面参数,确定其在轴向上的分布情况。以4刃铣刀为例,基于所辨识的结合面参数,在ANSYS中建立主轴系统的动力学模型,计算刀尖点频响函数,并与实测值进行比较。结果表明：主轴-刀柄、刀柄-刀具结合面参数在轴向上呈现非线性分布,由其确定的刀尖点频响函数计算值和实测值之间的相对误差在4%以内,达到了较高的建模精度。     

双臂空间机器人基于高斯型函数的姿态、关节运动模糊自适应补偿控制

讨论了载体姿态受控、位置不受控情况下,具有未知载荷参数的漂浮基双臂空间机器人系统关节运动的控制问题。利用拉格朗日方法并结合系统动量守恒关系,分析、建立了漂浮基双臂空间机器人完全能控形式的系统动力学方程。以此为基础,针对双臂空间机器人2个末端爪手所持载荷参数未知的情况,设计了一种基于标称计算力矩控制器附加模糊自适应补偿控制器的复合控制方案,即通过模糊自适应补偿控制器来弥补系统参数未知对标称计算力矩控制器控制精度的影响,以确保存在未知系统参数情况下整个闭环控制系统的渐近稳定性。该控制方案能够有效地控制漂浮基双臂空间机器人的载体姿态及机械臂关节协调地完成期望的轨迹运动,并具有不需要反馈和测量双臂空间机器人载体的位置、移动速度、移动加速度,同时也不要求系统动力学方程关于系统惯性参数呈线性函数关系的显著优点。通过系统数值仿真证实了该方案的有效性。     

基于气体参数的反应釜物位模糊控制方法

提出了一种基于气体参数的物位测量和控制原理,针对气体参数(流量)控制的非线性和不确定性,引入了模糊逻辑控制方法,并给出了物位监控系统具体的模糊规则.结果表明,本文方法可以解决在苛刻的应用条件下化工反应釜的匀速出料控制问题和物位测量问题,取得了满意的效果.     

基于联合参数的定位方法及误差分析

本文提出了移动通信网络中移动终端定位的几种可行方法。对基于定位信号到达的时间与角度联合JT&AOA(JointTimeandAngleOfArrival)参数和信号到达的强度与角度联合JS&AOA(JointStrengthandAngleOfArrival)参数的定位方法进行了分析、比较及误差分析。最后对误差性能进行了仿真计算。