影响Cu-Ni-Si合金时效效果的因素分析

对Cu-3．2Ni-0．75Si-0．3Zn合金的时效工艺进行了正交试验，结果发现，各因素对合金导电率和显微硬度影响程度的主次顺序为：时效温度〉合金状态〉时效时间。综合分析后认为，该舍金热轧板材经60％冷变形后，可直接时效而省去固溶处理。析出相的体积分数、颗粒半径、颗粒间距分别是该合金时效初期、中期和后期影响强化效果的主要因素，因而在时效过程中该合金分别遵循3个不同的强化规律。     

多自由度串联机器人的高效率反向动力学建模方法

针对多自由度串联机器人的反向动力学建模问题,通过引入解耦的自然正交补的概念和方法,消除了牛顿-欧拉动力学方程中的约束力项,得到了一种基于解耦的自然正交补的高效反向动力学递推建模方法。编制程序对七自由度串联机器人进行了仿真验证,并将其与牛顿-欧拉递推建模方法进行了对比。结果表明,基于解耦的自然正交补的反向动力学递推建模方法可节省约2/3的CPU计算时间,仿真结果正确、合理,从而验证了该方法的可靠性和高效性。     

手指肌电信号稀疏分解重构与活动段特征提取研究

针对传统信号处理方法在非平稳信号处理中的局限性问题,对稀疏分解思想和自适应过完备原子库进行了研究,提出了将稀疏分解思想应用到表面肌电信号处理中的方法。采用数据分割的方式,对原始信号进行了预处理。在正交匹配追踪算法的基础上,利用K均值-奇异值分解(K-SVD)算法构造了自适应过完备原子库,对分割后的各个样本块分别进行了稀疏分解,将其多维特征重构为一维稀疏系数。同时,以便于实际应用与连续控制为原则,对每个样本块的稀疏系数进行了重组,用单个特征值表征了样本块的多维特征。数据分析结果表明,重构后的一维稀疏系数可以保留四维原始信号的绝大部分能量,而重组后的特征值可以准确反映原始信号活动段的变化。     

新型过约束正交并联六维力传感器测量模型与静态标定试验

面向航空航天领域对重载大吨位多维测力传感器的急需,通过引入冗余测力分支,提出一种适用于重载测力场合的新型过约束正交并联六维力传感器结构,在提高传感器结构刚度和承载能力的同时有效抑制了关节摩擦对多维力传感器测量精度的影响。基于螺旋理论,推导得到了该并联传感器一阶静力影响系数矩阵,建立理想状态下该新型过约束正交并联六维力传感器测量数学模型。考虑各测量分支的初始预紧力与刚度,基于传感器静力平衡方程与补充建立的位移协调方程,推导建立考虑初始预紧力与分支刚度因素下该新型过约束正交并联六维力传感器测量数学模型。在此基础上,设计并研制该新型过约束正交并联六维力传感器样机,搭建传感器加载标定与信号采集及处理试验系统,对新型过约束正交并联六维力传感器进行了加载标定试验。根据试验结果计算了传感器测量误差矩阵,分析得到了传感器测量精度,从而为重载过约束并联六维力传感器的开发与应用提供了参考。     

基于正交试验的高速切削钛合金切削力研究

随着钛合金在各行业的广泛应用,钛合金的高速切削加工技术成为航天航空工业及其他制造业中的难题之一。切削力是研究切削过程的重要物理量之一,其大小和变化对工件加工品质、刀具磨损和寿命等都具有影响。本文以钛合金Ti6Al4V为研究对象,用正交试验的方法分析了切削速度、进给量和背吃刀量三个因素对切削力的影响,结果表明:径向力、切向力、轴向力都是随切削速度增大而减小,随进给量和背吃刀量的增大而增大,切削用量的变化导致各向切削力与切削合力的变化趋势基本一致;背吃刀量对切削力影响最大,进给量次之,切削速度最小;三个方向力中,轴向力最小,径向力次之,切向力最大。     

AZ31B镁合金低温切削的建模与仿真

表面完整性对机械部件的性能和寿命有很大的影响,而它本身则受加工技术的影响。为了减少实验成本和时间,数值模拟仿真的运用尤其是有限元法的应用和研究不断增强。在该项目中,在ABAQUS有限元软件环境下开发二维正交切削模型,利用材料的Johnson-Cook本构模型和破坏模型,使用专门设计的实验装置确定摩擦和热对流系数。此模型的应用不仅可以预测通过低温加工的AZ31B镁合金的热-力学场,还能够预测已加工表面的残余应力分布。该模型被用来研究加工的切削条件(包括刀具几何参数和冷却条件)对工件加工表面残余应力分布的影响。     

基于模块组合式阵列的三维漏磁检测系统

为了研究阵列传感器在试件上大面积扫查检测的问题,研制了一种基于模块组合式AMR磁阻传感器阵列的三维弱磁信号检测系统。检测系统由结构相同的标准模块组成,每个模块可同时采集X、Y、Z三个方向的磁信号。对含预制裂纹的16MnR钢平板试件进行检测实验,并采集试件表面的磁信号。结果表明:可重配置式三维阵列探头对表面裂纹具有较高的灵敏度,并对亚表面裂纹具有一定的辨识能力;三维阵列探头可有效扩大检测范围,并通过对磁阵列信号成像可得到裂纹的形状及所处的位置信息。     

直线伺服系统正交投影迭代学习控制器参数辨识与优化

针对高频响直线伺服系统前馈控制器参数的辨识问题,引入正交矢量投影的分析方法构建正交矢量基函数,将控制模型在基函数所构建的正交矢量空间中进行投影,采用迭代学习方法沿基函数轴方向进行前馈控制器参数迭代辨识并通过前馈进行补偿,将迭代学习控制方法从时域辨识拓展到正交矢量基函数空间领域。仿真与实验结果表明,该方法显著提高了直线伺服系统的位置跟踪精度和高速响应性能,满足高速高精度的要求。     

基于组合滑模面的起重机升降系统位置控制

针对滑模控制系统中线性滑模面动态性能好、稳态性能较差,而积分滑模面稳态性能好、动态性能较差的特点,结合两者优势,设计了一种线性滑模面和积分滑模面平滑切换的组合滑模面,并将带内负衰减控制的趋近律用于滑模控制中,提高控制系统的动态和稳态性能的同时又削弱了抖振。将该控制策略应用到起重机升降系统中,通过仿真验证了该控制策略的有效性。     

Determining optimal combination of genetic operators for flow shop scheduling

Genetic algorithms (GAs) have gained wide research and applications in production scheduling fields, but the efficiency and effectiveness of a GA significantly depend on its parameters and operators. In contrast to the rich research on determination of optimal and adaptive parameters, little research has been done on determining optimal combination of genetic operators. Different from the traditional way by trial and error, this paper presents a novel and systematical approach based on ordinal optimisation (OO) and optimal computing budget allocation (OCBA) technique to determine optimal combination of genetic operators for flow shop scheduling problems. Simulation results show that the proposed methodology is able to determine optimal combination of genetic operators and simultaneously to provide a good solution with reasonable performance evaluation for scheduling problem.