影响涡轮叶尖间隙的转子振动抑制方法

为了提高现代航空发动机的性能,涡轮叶尖间隙的主动控制已成为国内外的一个研究热点.在对影响涡轮叶尖间隙变化因素的初步分析基础上,针对飞行器稳态飞行条件下涡轮转子系统的不平衡力产生的振动对叶尖间隙的影响,提出了一种新的抑制涡轮转子振动的方法——电磁平衡头在线动平衡方法,并通过建模仿真分析,论证了这种方法的有效性.     

双矢时域齿轮早期微弱故障特征增强及应用

信噪比低和源信息的缺失是造成早期微弱故障难以准确判定的主要因素,针对以此问题,提出一种双矢时域变换(dual vector time-time domain transform,简称DVTD)的方法,用于完备和凸显齿轮早期微弱故障特征。方法借用全矢原理实现相互垂直的双通道振动信号的融合,保证双矢信号源信息的完整。在此基础上,结合双时域变换理论,提取二维时间序列的主对角元素用以构建完整的、故障特征增强的时域振动信号。以风电机组齿轮箱为实验对象,提取表征信号波动强度的小尺度指数作为状态特征,验证了双矢时域变换的微弱故障特征增强特性及其在齿轮早期微弱故障识别中应用的有效性。     

大机组故障部位特征的计算机数字仿真方法研究

基于转子系统传递函数的概念,提出了一种故障部位特征的表示方法;进而针对所建的常见故障作用时大机组转子系统动力学模型,研究了基于数值积分法求解振动响应的故障部位特征计算机数字仿真算法。最后通过实例分析表明,本文所研究问题的方法是正确的,合理的。     

仿生假手的温度感知技术研究

为了使仿生假手能最大程度地模仿人手的感知功能,首先根据人类的实际需求进行温度感知方案的论证,然后针对假手的温度传感器进行选型并进行测温原理分析; 根据选定的方案,进行温度感知各个模块的设计; 最后搭建整个测温系统并利用Proteus进行仿真分析,最后针对该系统进行了实验验证,实验结果表明,具有该温度感知系统的假手能够实现待抓取物温度感知功能,且不影响假手的正常抓握。     

双圈同轴光纤束位移传感器研究

设计了用于测量滑动轴承油膜的双圈同轴式光纤位移传感器,建立了双圈同轴光纤传感器调制函数的数学模型,并对其补偿机理进行了分析.对影响传感器特性的参数,包括接收光纤纤芯半径a0、发射光纤和接收光纤的轴间距d、光纤的最大入射角θc等进行了仿真计算和分析.结果表明,这种光纤传感器可以有效地消除因光源光强波动、表面反射率以及光纤传输损耗的改变对输出特性的影响.最后,通过分析给出了系统最终选定的设计参数.     

助老伴行机器人的设计开发

老龄化的加剧使得社会上体力衰弱、行走不便的老年人数量越来越多,针对老年人群的生活需求设计开发了一台助老伴行机器人。通过对老年人日常生活面临的困境的分析,确立了机器人的主体功能,并以此为基础对机器人进行了总体设计;在机器人总体设计的基础上,完成了对该机器人的整体结构尺寸设计,以及各功能部件的详细设计;同时还对结构姿态变换控制系统和基于触觉力的人机交互控制系统进行了设计,采用双电机差速驱动控制方法,实现机器人的前进、后退、转弯等动作。最后,搭建了结构姿态变换和在线行走驱动系统两实验平台,经试验验证,机器人结构姿态变换控制系统和人机交互控制系统满足设计要求,在线行走驱动准确率达到了96.1%,满足使用要求。     

行星齿轮箱齿根应变的光纤光栅测量方法

针对行星齿轮箱故障诊断的需求,以及内齿圈齿根应变难以准确测量的工程实际问题,提出了一种光纤光栅(fiber Bragg grating,简称FBG)动态测量内齿圈齿根应变的方法。首先,通过理论分析,仿真计算得到了内齿圈齿根应变的分布曲线以及变化曲线;其次,研究了光纤光栅在非均匀应变场作用下的传感原理,从测点布置以及测量系统构建等角度分析了所提出的测量方法;最后,在行星齿轮箱实验台上开展了内齿圈齿根应变的测量实验。实验与仿真结果对比分析表明,利用所提出的测量方法获取的内齿圈齿根应变信号表现出明显的单、双齿交替啮合区间,且每个区间的范围以及各区间下齿根应变的大小与理论计算结果具有较好的一致性。与传统方法相比,该方法更加适用于行星齿轮箱内狭小空间下齿根应变的在线测量任务。     

无创血压检测系统研究

研究一种基于PC机并与护理床配套使用的无创血压检测系统。详细地给出了系统的硬件组成和软件设计。由于采用了模块化设计思想,系统硬件之间具有相对独立性,具有开发周期短、良好的扩展性、移植性和高可靠性等特点。     

人体下肢运动光纤带感知方法研究

外骨骼机器人实质上是一种可穿戴机器人,它将人的智能与外部机械能量结合在一起,可以给人提供额外的动力或能力,增强人体机能。在军事、康复医疗等领域有着巨大的应用价值和广阔的市场前景,也是国内外竞相研究的热点。为实现下肢外骨骼机器人与人体协调运动,首先需要实时的感知人体下肢的运动,并对运动进行模式识别,进而才有可能达到对下肢外骨骼机器人的实时控制的目的。本文对用于下肢外骨骼机器人控制的人体下肢运动光纤感知方法进行研究,在对人体下肢运动步态进行分析研究的基础上,提出了利用光纤测量下肢关节角度、利用分形理论对测得的下肢角度数据进行特征提取,并采用支持向量机对步态特征向量进行分类的识别方法。实验结果表明,该方法具有较高的识别性能,能够分辨出人体行走、跑、上斜坡和下斜坡、下蹲和起立等6种运动模式,且当核半径为0.4,惩罚因子为45时,识别率可达95%。     

面向直驱式风力发电机气隙检测用光纤传感器系统设计

设计了一种面向直驱式风力发电机气隙检测用的光纤传感器系统。首先,基于直驱式风力发电机气隙检测的需要,采用多模光纤原理对光纤束传感器探头进行了结构设计;进而,对光纤束传感器探头中接收光纤圈数,以及影响传感器特性参数的光纤纤芯半径r和入射光纤的数值孔径NA分别进行了仿真分析;然后,为了充分发挥整个系统的最高采集信号,在光纤探头的尾端进行了分束处理设计;最后,在实验室搭建了所设计的光纤传感器系统,并对其进行了静态标定。结果表明,该系统的量程范围可达8 mm,满足直驱式风力发电机气隙检测的需要。