磨机动压油膜轴承可视化设计及优化

针对国内外激烈的竞争环境以及磨机油膜轴承使用性能要求的日益提高,油膜轴承的设计过程需要优化、润滑过程需要精细。结合计算机可视化技术,对动压油膜轴承的设计过程进行可视化,并对设计进行优化。结合现代优化设计理论,优化油膜轴承的设计参数,为油膜轴承的设计、制造提供指导性建议,有利于缩短油膜轴承产品开发周期,提高设计精度,降低运行成本。     

基于Chebyshev最佳逼近的偏正交分解特征提取方法

本文提出一种新的非平稳非线性信号特征提取方法.首先,利用Chebyshev插值法建立非平稳信号的最佳一致逼近函数;然后,通过对该函数进行偏正交分解获取对应的特征值及特征向量.特征值及特征向量作为信号特征,具有较高的稳定性.该方法计算量少,具有较高的模式稳定性.运用该方法通过对CWRU (Case Western Reserve University Bearing Data Center)轴承数据分析计算,得到正常滚动轴承与各类故障滚动轴承的特征值向量.实验表明:特征值向量与正常滚动轴承,故障滚动轴承有明显的差异,取得了良好的分类效果.     

高斯径向基核函数参数的GA优化方法

核Fisher判别法KFDA(Kernel Fisher Discriminant Analysis)在模式分类应用中通常采用高斯径向基函数做核函数,但高斯径向基函数中参数σ的选取对模式分类的效果影响较大。参数σ的选取目前仅凭经验,缺乏自动选取方法。提出采用遗传算法GA(Genetic Algorithm)实现自动优化参数σ使KFDA具有自适应性的方法,用GA优化参数σ所确定的高斯径向基核函数应用于KFDA时,模式分类的可分性测度大。该方法在电机滚动轴承故障分类实验表明优于其他KFDA分类效果。     

基于Kalman滤波的人体心电跟踪监测系统设计

针对家庭心电健康监护,以及提高低功耗心电监测系统监测的准确性,设计并实现了一种采用卡尔曼滤波的心电监测系统。该系统采用AD8232作为模拟前段对通过电极和三导联心电采集线提取的微弱心电信号进行滤波放大,再经STM32处理器进行卡尔曼滤波处理,最终在LCD得到清晰稳定的生物电信号及心率。经实验样机初步测试,在人体保持安静的情况下,LCD显示的心电信号清晰稳定,能够反映人体实际心电特征。结果表明该设计较好地完成了心电信号的滤波处理,能够满足家庭心电监测的需求,对于家庭医疗设备有一定参考价值。     

太阳电池I-V曲线拟合的优化算法

通过对遗传算法(GA)和人工鱼群算法(AFSA)的研究,结合太阳电池I-V曲线的数学模型,提出了一种遗传算法与人工鱼群算法相互融合的优化算法(GA-AFSA)。GA-AFSA保持了遗传算法的全局寻优的优点,克服了人工鱼群漫无目的随机游动和遗传算法收敛慢的缺点,并且通过人工鱼群算法的计算提高了收敛速度。利用了太阳电池实测数据进行I-V曲线拟合及太阳电池的光生电流、二极管品质因数、串联电阻、反向饱和电流、并联电阻等5个重要参数的最优求解。将GA-AFSA与已有的算法进行了比较,仿真实验表明GA-AFSA精度高,收敛速度快。     

交变负载下工程柴油机液压转矩均衡控制模型及试验研究

根据液压挖掘机等工程机械的工作特点,分析在交变负载工况下对柴油机进行转矩均衡控制的必要性,仿照大多数工程机械所采用的并联式油电混合动力结构,建立以蓄能器、蓄能泵、助力电动机等液压元件为核心的转矩均衡控制系统的数学模型,以带有全程调速器的485小型柴油机为控制对象,在调速拉杆固定的条件下将柴油机输出转矩设为控制目标,以齿轮泵和比例溢流阀为负载进行建模并开发出转矩均衡控制算法,并进行计算机仿真和台架试验。仿真和试验结果表明,所建数学模型基本反映了实际系统的特性,柴油机转速和输出转矩、蓄能器压力、负载转矩等仿真参数的变化趋势与试验结果一致,所开发的控制算法在多种试验负载下都能完成对柴油机输出转矩和转速的稳定控制。台架负载对比试验表明,在不同工况下转矩均衡控制能使柴油机的耗油率降低10%～20%不等,对短时间峰值负载的驱动能力提高了60%以上。     

一种基于SLS_SVM的滚动轴承故障诊断方法

为提高滚动轴承故障诊断分类器的训练正确率,以及缩短训练时间,根据其训练集即含有标签样本,也含有无标签样本的特点,将LS_SVM与半监督学习相结合,充分利用训练集中的有效信息,给出一种基于SLS_SVM的滚动轴承故障诊断方法。将该方法与标准SVM和半监督学习SVM方法相比,其不但能提高训练正确率,也能缩短训练所需时间。通过诊断试验,验证了该算法的有效性以及高效性。     

超声波式预警器的研制

在超声波预警器的研制中,选用双角度超声波传感器并在其前端加套筒。传感器阵列的激励采用循环扫描调制触发信号,其接收信号经过AGC放大、鉴频等处理,在-75°～75°视角、1.5～10.5m空间范围内,这种预警器对人体闯入能够进行准确、可靠报警。     

液压挖掘机标准负载工况的研究

为解决挖掘机室内模拟加载实验中信号加载的问题,将通用循环工况的理论应用到挖掘机负载工况的研究中。首先,运用近似均值精度估计法计算了实验所需的样本长度,建立了样本统计误差与样本长度之间的关系,从而得到了某统计精度下的样本长度;结合挖掘机的实际工作过程,运用经验模态分解法获取了子样本序列,并提出了利用包络线寻找波峰位置的方法分割样本周期,对分割得到的样本信号作了统计分析,得到了各工作模式的通用工况;将所有工作模式的统计结果拼接,得到了挖掘机某工作条件下的负载工况;最后,对统计结果与样本信号进行了相似度验证。研究结果表明,采用该方法得到的负载工况与样本工况具有较高的线性相关性,可以用于挖掘机室内模拟加载实验。     

超声波测距系统在教学用机器人避障中的设计

介绍了用于教学用机器人避障功能的超声波测距系统的构成及原理,该系统在教学用机器人避障功能的应用中,测距的范围为0.2～5.0m,精度为±4cm.