基于产品数据管理的路桥机械企业信息化系统设计与实施

在对某路桥机械企业信息化系统需求分析基础上,给出了基于产品数据管理(PDM)的信息化系统建设总体方案,对系统的功能和信息集成进行了分析.给出了系统的计算机网络拓扑,分析了PDM系统和应用软件的选型原则,介绍了系统一期建设情况.信息化系统总体方案和实施技术的研究,为分散型企业信息化系统的建设提供了一种解决方案.     

基于改进 YOLOv4 和图像处理的蔬菜田杂草检测

以蔬菜苗田内幼苗期 7 种常见蔬菜和田间杂草为研究对象,针对田间杂草种类多和分布复杂导致检测方法效率低、精度差和鲁棒性不足等问题,逆向将杂草检测转换为作物检测,提出一种基于优化 YOLOv4和图像处理的蔬菜苗田杂草检测算法。在 YOLOv4 目标检测算法基础上,主干特征提取网络嵌入 SA 模块增强特征提取能力,引入 Transformer 模块构建特征图长距离全局语义信息,改进检测头和损失函数提高检测定位精度。改进模型单幅图像平均识别时间为 0.261 s,平均识别精确率为 97.49%。在相同训练样本以及系统环境设置条件下,将改进方法与主流目标检测算法 Faster RCNN,SSD 和 YOLOv4 算法对比,结果表明改进 YOLOv4模型在蔬菜苗期的多种蔬菜检测具有明显优势。采用改进 YOLOv4 目标检测算法检测作物,作物区域外的植被为杂草,超绿特征结合 OTSU 阈值分割算法获取杂草前景,最后标记杂草前景连通域输出杂草质心坐标和检测框位置,可以较好解决蔬菜苗田杂草检测问题。     

基于SolidWorks与ADAMS的章动减速器动力学仿真及动态特性分析

章动齿轮传动是一种具有广泛应用前景的新型行星传动。为提升章动减速器的使役性能,需明确其动力学特性。以双侧双级弧齿锥齿轮传动章动减速器为研究对象,基于SolidWorks平台完成了该型减速器的三维建模与虚拟装配。借助ADAMS建立了双侧双级弧齿锥齿轮传动章动减速器的多体动力学模型,并据此对减速器进行了动力学特性仿真。仿真结果表明,各齿轮的转速及啮合力与理论计算值一致,表明所建模型能正确性预估减速器的动态特性,从而为章动减速器的动力学特性分析及参数优化设计提供了模型基础。     

杆件环路代码的运动链同构识别

针对平面机构运动链的特点,在研究了其结构不变量的基础上,基于杆件环路代码提出了新的运动链结构恒量,该恒量将杆件的级别、运动副数目以及各杆件的连接关系考虑在内。据此提出了利用该恒量对运动链进行同构识别的方法,该方法具有高效可靠、应用简便等特点。     

超环面行星蜗杆传动的运动学和动力学仿真

建立了超环面行星蜗杆传动的啮合坐标系统以及中心蜗杆和内超环面齿轮齿面的数学模型,完成了超环面行星蜗杆传动减速器各零件的三维实体建模和减速器整机虚拟装配,在此基础上,完成了基于超环面行星蜗杆传动减速器的运动学和动力学仿真。     

需求/结构映射的灰关联相似性匹配与求解

产品概念设计过程中,为准确获得满足需求的结构方案,提出需求/结构映射的灰关联相似性匹配与求解方法。在灰关联相似性匹配与求解的两级实例推理模型中,设计了需求转化和功能求解的分层次灰关联求解映射策略。建立规范的需求/功能编码形式,并设定初步检索规则,缩小实例检索范围;设定差异信息比较规则,采用灰关联分析进行实例匹配,将需求和功能权重引入灰关联度的计算公式,使得推理求解符合概念设计的实际应用,自动获取产品概念设计的结构方案。通过在花蛤采收机和包装粉碎机设计中的应用,验证了该模型的有效性和可操作性。     

电动轮驱动电动汽车用减速器的发展与挑战

电动轮驱动技术颠覆了传统汽车的驱动方式,代表着未来电动汽车的发展方向,尤其是带有减速装置的电动轮,因其具有结构紧凑、输出转矩大、效率和比功率高等优势,有着巨大的发展潜力。简述了电动轮驱动电动汽车用减速器(轮边减速器和轮毂减速器)的概念、工作原理、技术特点以及适合类型。简述了国内外轮边、轮毂减速器的应用研发现状。给出了3种常见电动轮减速驱动汽车的性能指标以及减速器形式建议。归纳了阻碍轮边、轮毂减速器发展的共性问题,并针对轮边减速器发展瓶颈问题总结出相应的解决对策。展望了轮边、轮毂减速器未来的发展方向与面临的挑战。     

基于图像压缩传感的光学单点成像系统

压缩传感理论(Compressive Sensing,简称CS)以远低于奈奎斯特采样频率对稀疏信号进行全局观测,通过少量观测值即可准确重构原始信号,突破了香农采样定理的瓶颈,使得宽带信号和高分辨率信号的采集成为可能。目前压缩传感理论大都停留在理论研究和仿真阶段,鲜有涉及将该理论硬件化进行实践应用。文中介绍了最小均方差线性估计(MMSE)算法,通过与常用重构算法的仿真重构对比,突出了MMSE算法的优越性,证明了该算法在低采样率下重构质量较高,且具有较好的实践应用潜力。并进一步搭建了光学单点成像系统对压缩传感理论进行应用研究,实验表明该系统成像效果良好,具有较好的应用价值。     

基于熵-流特征和樽海鞘群优化支持向量机的故障诊断方法

针对旋转机械设备故障特征提取困难的问题,提出一种熵-流特征和樽海鞘群优化支持向量机(salp swarm optimization support vector machine,SSO-SVM)的故障诊断方法。利用改进多尺度加权排列熵(improved multiscale weighted permutation entropy,IMWPE)提取机械设备不同工况下的故障特征;采用监督等度规映射(S-Isomap)流形学习进行降维处理,获取低维的熵-流特征集;将熵-流特征输入至SSO-SVM多故障分类器进行识别与诊断。行星齿轮箱故障诊断实验分析结果表明:IMWPE+S-Isomap熵-流特征提取方法优于现有的多尺度排列熵(multiscale permutation entropy,MPE)、多尺度加权排列熵(multiscale weighted permutation entropy,MWPE)和IMWPE等熵值特征提取方法以及IMWPE+等度规映射(Isomap)和IMWPE+线性局部切空间排列(linear local tangent space alignment,LLTSA)等熵-流特征提取方法;樽海鞘群算法对支持向量机参数寻优效果优于粒子群、灰狼群、人工蜂群和蝙蝠群等算法;所提故障诊断方法识别精度达到100%,能够有效诊断出行星齿轮箱各工况类型。     

实例推理方法在机械产品方案设计中的应用

机械产品方案设计是产品设计过程中最关键的设计阶段.提出基于实例推理（Case-Based Reasoning,CBR）的方案设计过程,论述了实现推理的关键技术：实例表示、实例检索和实例修正;从基于实例的产品方案设计过程的研究、CBR与其他推理方法的综合应用以及CBR与创新设计方法的结合3个方面探讨了CBR技术在机械产品方案设计中的主要应用.