基于电流环补偿的双轴同步驱动控制方法研究

双电动机共同驱动的龙门结构越来越多地应用于高精度数控机床中。传统的主从式控制方式由于主动轴不考虑从动轴的干扰情况,控制精度不是很高。本文提出了在交叉耦合控制方式下采用电流环补偿的方案并建立了双轴控制模型。设计了利用比例修正器调节电流环增益的控制方法。同时利用了专家PID控制算法对同步误差进行调整。实验表明,该方法有效提高了同步轴的响应速度,具有鲁棒性强、同步误差小的优点。     

HTM125车铣复合加工中心主轴箱的动力学特性

目的分析HTM125重型双刀架五轴联动卧式车铣复合加工中心关键部件—主轴箱动力学特性,提供优化结构依据.方法应用Solidworks建立HTM125车铣复合加工中心主轴箱三维模型,并把建立的三维模型导入ANSYS Workbench中分别进行模态和谐响应的分析.结果得出车铣复合加工中心主轴箱的前6阶固有频率、振型云图以及关键点沿X、Y和Z向的幅频曲线.主轴箱前6阶振型云图表明了主轴箱发生共振时的振动趋势和箱体的薄弱环节,通过对主轴箱固有频率和关键点谐响应变形量的分析,得到了机床加工时主轴箱应该避开的激振力频率,保证了零件的加工精度.结论得到了主轴箱结构的动态特性参数,为后续主轴箱优化提供理论依据.     

双蜗轮蜗杆齿侧消隙传动机构的非线性动态特性研究

针对传统消隙机构制造难度大、生产成本高的现状,提出一种新型齿轮消隙传动机构。该机构运用一对对顶的蜗轮蜗杆与双齿轮消除齿侧背隙量。应用集中质量法建立了该机构的动力学模型,运用4阶Runge-Kutta法进行数值求解,模拟分析了系统的非线性动态特性。研究表明消除间隙后机构具有良好的动态特性,增大系统的啮合阻尼可缩短振动衰减的时间,提高平均啮合刚度可减小系统的振动幅值。     

混凝土布料器搅拌匀质性数值模拟研究

数值模拟布料器料斗内混凝土搅拌的匀质性,不仅能够提高混凝土浇筑均匀性而且可以对搅拌设备工艺参数的设定进行指导。采用固液两相流模型对新拌混凝土搅拌的匀质性进行模拟。首先,利用混凝土V型漏斗试验测量的排空时间标定混凝土模型的流变参数。然后,通过对比混凝土标准试验测量的坍落度、扩展度的宏观参数验证模型参数的准确性。最后,通过表征混凝土匀质性的相对误差法讨论搅拌转速（3～16 r/min）、搅拌区域（A～E）、搅拌时间（5～30 s）对混凝土匀质性的影响。结果表明：在相同搅拌时间下,当搅拌转速为15 r/min时,新拌混凝土混合作用更剧烈,匀质性最好;D和E区域搅拌的匀质性最高;搅拌匀质性随着搅拌时间的增加而升高,其物料在布料器料斗内运动范围更广泛。     

ZrO_2陶瓷平面磨削力仿真分析与实验研究

研究工程陶瓷磨削参数对磨削力的影响,参数有金刚石砂轮线速度、磨削深度及工件进给速度,提高陶瓷加工效率和加工精度。以金刚石砂轮平面磨削ZrO_2陶瓷为例,通过正交实验法设计多组关于金刚石砂轮线速度、磨削深度和工件进给速度的磨削组合参数,利用平面测力仪测量不同磨削参数下的磨削力。同时,运用ABAQUS建立单颗金刚石磨粒磨削ZrO_2陶瓷的有限元模型,分析磨粒磨削陶瓷过程,将实验结果与仿真结果进行对比分析。金刚石砂轮线速度由30m/s增大到50m/s时,磨削力逐渐减小;平面磨削深度由5μm增大到15μm,磨削力逐渐增大;工件随着进给速度的增加,磨削力逐渐增大;实验结果与仿真结果基本一致。影响法向磨削力最大的因素是磨削深度,当平面磨削深度增大,法向磨削力也随之增大;砂轮线速度对切向磨削力的影响最大,随着线速度的增大,切向磨削力增大。研究结果对于提高工程陶瓷加工效率,改进加工质量具有重要的促进作用。     

基于多尺度加权融合特征学习的转子故障诊断

针对一维振动信号表达故障特征信息不全面及转子故障信噪比低的问题，提出一种基于多尺度加权融合特征学习的转子故障诊断方法。首先，对时域振动信号的幅值进行标准化处理，利用对称点模式(SDP)原理将多传感器振动信息融合为二维SDP图像，通过选取适当的时间滞后系数和角增益，突出不同故障下SDP图像的特征；其次，构建了一种多尺度加权卷积神经网络(MSW-CNN)模型，利用3个不同的感受野分别提取图像特征，通过对多通道图像特征进行加权融合提高了模型的分类精度；最后，利用MSW-CNN模型对6种故障状态的SDP图像进行特征提取并分类。实验结果表明，与其他3种方法相比，所提方法的转子故障诊断精度更高，达到99.31%,在噪声干扰下的诊断精度为96.23%,验证了所提方法的有效性。