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基于非线性增益超螺旋滑模观测器的无刷直流电机控制
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作者 胡鸿志 苏弘杰 +3 位作者 颜宝贤 苏海涛 管芳 徐翠锋 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2026年第2期85-90,95,共7页
针对传统超螺旋滑模观测器(ST-SMO)在无传感器无刷直流电机控制过程中存在高频抖振以及转子位置观测滞后的问题,提出一种基于非线性增益的超螺旋滑模观测器(NGST-SMO)。在超螺旋算法中引入非线性增益及线性项,提高算法的收敛速度;采用so... 针对传统超螺旋滑模观测器(ST-SMO)在无传感器无刷直流电机控制过程中存在高频抖振以及转子位置观测滞后的问题,提出一种基于非线性增益的超螺旋滑模观测器(NGST-SMO)。在超螺旋算法中引入非线性增益及线性项,提高算法的收敛速度;采用softsign函数代替传统的符号函数,消除SMO观测反电动势中的高频分量;针对无传感器控制系统中速度环控制抗扰动能力差的问题,将NGST-SMO与扰动观测器结合,提升闭环控制系统的抗扰动能力,增强系统的鲁棒性。基于仿真模型和BLDC试验平台的实验表明,在所提出的NGST-SMO控制下,相比ST-SMO观测转速的抖振降低了78%,转子位置观测误差降低85%,并且提高了系统的动态响应性能。 展开更多
关键词 滑模观测器 无传感器控制 扰动观测器 无刷直流电机
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制造装备运动部件空间位姿检测技术研究
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作者 陈衡 袁明记 +1 位作者 许耀宇 夏仰球 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2026年第2期151-155,162,共6页
针对辐射、密闭、剧毒等极端环境下制造装备运动部件空间位姿精度难以测试的问题,发展基于惯性测量单元的线性运动轴线六自由度误差在线测量技术,构建位置、姿态及其角速率和角加速率的融合算法,研制基于加速度传感器、陀螺仪及水平仪... 针对辐射、密闭、剧毒等极端环境下制造装备运动部件空间位姿精度难以测试的问题,发展基于惯性测量单元的线性运动轴线六自由度误差在线测量技术,构建位置、姿态及其角速率和角加速率的融合算法,研制基于加速度传感器、陀螺仪及水平仪的密闭空间内置式测试系统。然后以二维平台直线轴为测试对象,开展线性运动轴线六自由度误差检测试验,通过自研检测系统与XM60型激光干涉仪测试数据的比对分析验证了制造装备运动部件空间位姿检测技术的可行性和准确性。 展开更多
关键词 空间位姿 惯性测量单元 加速度传感器 融合算法
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基于图论算法与蚁群优化支持向量机的数控机床故障智能诊断
3
作者 迟玉伦 戴顺达 朱文博 《计算机集成制造系统》 北大核心 2026年第2期706-719,共14页
针对传统数控机床故障诊断方法耗时且精度不足、无法满足快速诊断需求的问题,提出一种基于图论算法和蚁群优化支持向量机(ACO-SVM)的方法实现机床故障的快速精确诊断。首先,通过故障历史数据建立数控机床故障传播模型,利用图论算法进行... 针对传统数控机床故障诊断方法耗时且精度不足、无法满足快速诊断需求的问题,提出一种基于图论算法和蚁群优化支持向量机(ACO-SVM)的方法实现机床故障的快速精确诊断。首先,通过故障历史数据建立数控机床故障传播模型,利用图论算法进行分析,得到故障的风险影响度排序确定故障的优先级;然后,针对优先级较高的故障,利用传感器采集加工信号提取特征值构建特征向量;进一步,利用蚁群算法优化支持向量机参数,构建ACO-SVM故障诊断模型实现机床故障精确诊断;最后,通过实验对某公司轴承磨床磨削烧伤故障进行验证,结果表明:基于图论算法可对故障进行定位排序,利用ACO-SVM模型的诊断平均准确率达到99.378%,对提升数控机床故障快速维修及机床可靠性具有重要意义。 展开更多
关键词 支持向量机 图论算法 蚁群算法 故障诊断
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超浓缩电火花线切割加工液的研制与应用
4
作者 潘传艺 谭超武 +6 位作者 谭凯元 李红庆 黎健凤 潘春阳 胡升 罗洪盛 谢珍茗 《模具制造》 2026年第3期31-32,共2页
分析了高速往复走丝电火花线切割工作介质的性能要求,阐述了快走丝电火花线切割加工液的加工性能的影响因素,通过筛选材料进行调配,成功研制出了一种超浓缩电火花线切割加工液,并在两种不同线切割机床上进行实机测试,试验表明其满足电... 分析了高速往复走丝电火花线切割工作介质的性能要求,阐述了快走丝电火花线切割加工液的加工性能的影响因素,通过筛选材料进行调配,成功研制出了一种超浓缩电火花线切割加工液,并在两种不同线切割机床上进行实机测试,试验表明其满足电火花线切割加工要求,兑水比例高达1∶40以上,综合性价比高。 展开更多
关键词 线切割加工液 超浓缩液 防锈
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基于终端滑模转速环的PMSM无模型预测电流控制
5
作者 周晓华 张鹏阳 +1 位作者 王月武 吴雪颖 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2026年第2期79-84,共6页
针对永磁同步电机无模型预测控制系统中传统的转速环PI控制存在超调量大,鲁棒性差等缺点,以及传统的模型预测电流控制(MPCC)对电机参数变化敏感,参数不匹配会导致性能下降的问题,提出一种基于扰动观测器和新型非奇异快速终端滑模转速环... 针对永磁同步电机无模型预测控制系统中传统的转速环PI控制存在超调量大,鲁棒性差等缺点,以及传统的模型预测电流控制(MPCC)对电机参数变化敏感,参数不匹配会导致性能下降的问题,提出一种基于扰动观测器和新型非奇异快速终端滑模转速环的PMSM无模型预测电流控制策略。该策略在转速控制环设计中采用非奇异快速终端滑模控制算法,通过构造新型的滑模趋近律实现有限时间收敛特性。同时构建扩张状态观测器(ESO)对负载转矩等集中扰动进行动态估计,并设计前馈补偿机制将观测值注入控制器,形成具有强抗扰能力的双闭环控制架构,以提高系统的鲁棒性。电流环采用基于超局部模型的无模型预测电流控制(MFPCC)。该方法不依赖于电机参数,进一步提高了系统的鲁棒性。仿真结果表明,与传统的MFPCC相比,所提控制方法在动态响应性能、鲁棒性和参数适应性方面具有显著优势,能够有效抑制超调和抖振,提高了系统的控制精度和稳定性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 新型非奇异快速终端滑模控制 无模型预测 扩张状态观测器
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改进人工蜂群算法求解多目标单元构建问题
6
作者 余淑均 黄思忆 张利平 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2026年第2期195-200,共6页
针对多目标单元构建问题,提出了一种改进的人工蜂群算法(IABC),旨在最小化跨单元次数和优化单元负载平衡。构建了以跨单元次数和负载平衡为优化目标的数学模型,进一步通过引入自适应交叉和变异机制、变邻域搜索策略以及动态调整的侦查... 针对多目标单元构建问题,提出了一种改进的人工蜂群算法(IABC),旨在最小化跨单元次数和优化单元负载平衡。构建了以跨单元次数和负载平衡为优化目标的数学模型,进一步通过引入自适应交叉和变异机制、变邻域搜索策略以及动态调整的侦查蜂操作,增强了算法的全局搜索能力和解集多样性。通过实验验证,IABC算法在多个标杆案例中表现优异,尤其在覆盖率指标C和Pareto比率指标PR和IGD指标方面,优于传统人工蜂群算法、NSGA-Ⅱ、MOEA/D等多目标算法。实验表明,IABC算法在收敛性、稳定性和多样性上优势显著,可提升单元构建效率并减少跨单元流动。未来可扩展模型约束并引入并行计算以增强实时性。 展开更多
关键词 多品种小批量 多目标优化 单元构建 改进ABC算法
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刀库及自动换刀装置关键技术综述
7
作者 汪满新 魏俊杰 +3 位作者 田海龙 朱建国 吕云良 邱海涛 《金属加工(冷加工)》 2026年第2期22-27,共6页
从产品结构设计、复合凸轮加工和检测技术、关键性能检测技术、可靠性技术和测试装备等方面系统阐述刀库及自动换刀装置的研究现状,并展望未来发展趋势,以期为刀库及自动换刀装置的进一步发展提供参考。
关键词 刀库 自动换刀装置 关键技术 发展综述
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基于Solidworks的绕包机双动主轴机构的运动仿真与分析
8
作者 周登攀 李丰 《模具制造》 2026年第1期34-36,共3页
采用Solidworks软件,对绕包机双动主轴机构进行了建模、装配,利用Solidworks Motion模块中添加约束、加载马达等功能,对双动主轴机构进行了驱动及运动分析,通过运动仿真,可及时显示运动轨迹、运动与力矩等参数,验证是否符合要求。该方... 采用Solidworks软件,对绕包机双动主轴机构进行了建模、装配,利用Solidworks Motion模块中添加约束、加载马达等功能,对双动主轴机构进行了驱动及运动分析,通过运动仿真,可及时显示运动轨迹、运动与力矩等参数,验证是否符合要求。该方法可为工程技术人员进行初始设计提供参考依据,为优化双主轴机构提供基础,提高设计效率。 展开更多
关键词 SOLIDWORKS 绕包机双动主轴机构 运动仿真 分析
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基于3D打印技术的模具制造业新质生产力
9
作者 陶永亮 杨建京 +1 位作者 王旭丽 周鑫 《模具制造》 2026年第2期31-33,共3页
论述了3D打印技术在模具制造中体现的新质生产力作用,解释了新质生产力内涵与意义,结合3D打印技术特点和优势,阐述了3D打印技术对模具制造的贡献与对模具制造业的影响。结合3D打印技术在模具制造的应用,论证了3D打印技术在模具制造中发... 论述了3D打印技术在模具制造中体现的新质生产力作用,解释了新质生产力内涵与意义,结合3D打印技术特点和优势,阐述了3D打印技术对模具制造的贡献与对模具制造业的影响。结合3D打印技术在模具制造的应用,论证了3D打印技术在模具制造中发挥新质生产力的体现。 展开更多
关键词 3D打印技术 模具制造 新质生产力 提质增效
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精密门锁多轴加工工艺及夹具设计
10
作者 廖晓明 高俊 《模具制造》 2026年第2期25-27,共3页
通过对精密门锁的结构特性、材料属性及加工要求进行深入剖析,提出了一套全面的加工工艺优化方案与创新的工装夹具设计策略。经实际生产验证,优化后的加工工艺与新型工装夹具相结合,不仅大幅提高了精密门锁的加工质量和生产效率,还降低... 通过对精密门锁的结构特性、材料属性及加工要求进行深入剖析,提出了一套全面的加工工艺优化方案与创新的工装夹具设计策略。经实际生产验证,优化后的加工工艺与新型工装夹具相结合,不仅大幅提高了精密门锁的加工质量和生产效率,还降低了生产成本,增强了企业在市场中的竞争力,为精密门锁制造行业的技术升级与发展提供了有力的技术支撑和实践参考。 展开更多
关键词 装夹定位 精密门锁加工 工艺分析 多轴加工
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数控电火花线切割机床控制系统硬件改造实例
11
作者 赵夫超 徐燕 +1 位作者 鲁林夫 常波 《机械工程师》 2026年第2期140-142,146,共4页
某快走丝数控电火花线切割机床的程序控制器(又称为HX-Z锥度控制器)的程序输入和编辑过程费时费工,需要提前绘图并手工编写程序,录入过程容易出现失误,程序执行过程不够稳定。为了解决这些问题,对控制器实施了设备改造,从而提高了该机... 某快走丝数控电火花线切割机床的程序控制器(又称为HX-Z锥度控制器)的程序输入和编辑过程费时费工,需要提前绘图并手工编写程序,录入过程容易出现失误,程序执行过程不够稳定。为了解决这些问题,对控制器实施了设备改造,从而提高了该机床的使用效率。 展开更多
关键词 线切割机床 锥度控制器 自动编程系统 硬件改造
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滚珠丝杠副冷却结构设计及温升影响分析
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作者 王建修 张旭 +1 位作者 彭永童 苏伟 《金属加工(冷加工)》 2026年第2期28-30,共3页
针对滚珠丝杠副在高速、重载条件下的发热问题,设计了丝杠和螺母强制冷却结构,探讨了摩擦发热对变形量的影响程度,分析了滚珠丝杠副结构设计及使用条件对温升的影响因素,提供了滚珠丝杠副及冷却系统设计方案,降低了滚珠丝杠副温升对机... 针对滚珠丝杠副在高速、重载条件下的发热问题,设计了丝杠和螺母强制冷却结构,探讨了摩擦发热对变形量的影响程度,分析了滚珠丝杠副结构设计及使用条件对温升的影响因素,提供了滚珠丝杠副及冷却系统设计方案,降低了滚珠丝杠副温升对机床的精度影响。 展开更多
关键词 滚珠丝杠副 结构设计 热平衡 温升 强制冷却
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数控激光一体雕刻机在电子精密加工中的应用研究
13
作者 刘东 《模具制造》 2026年第3期22-24,共3页
概述了数控激光一体雕刻机的工作原理、组成结构及关键技术,分析了数控激光一体雕刻机在电子精密加工中的优势,探讨了数控激光一体雕刻机在电子精密加工中的具体应用,希望为推动数控激光一体雕刻机在电子精密加工中的应用提供理论依据... 概述了数控激光一体雕刻机的工作原理、组成结构及关键技术,分析了数控激光一体雕刻机在电子精密加工中的优势,探讨了数控激光一体雕刻机在电子精密加工中的具体应用,希望为推动数控激光一体雕刻机在电子精密加工中的应用提供理论依据和实践指导。 展开更多
关键词 数控技术 激光技术 雕刻机 电子精密加工
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基于改进APF-RRT*算法的机械臂路径规划研究
14
作者 张鹏飞 章翔峰 +3 位作者 姜宏 马奔驰 李伟达 李坤 《现代电子技术》 北大核心 2026年第5期132-137,共6页
针对机械臂在复杂密集障碍物环境中的路径规划计算资源冗余及搜索效率不高等问题,文中提出一种GF-RRT*算法。首先,基于RRT*算法的核心思想,引入了人工势场法的目标引力,以增强路径搜索的导向性;其次,为了避免算法陷入局部最优解,将人工... 针对机械臂在复杂密集障碍物环境中的路径规划计算资源冗余及搜索效率不高等问题,文中提出一种GF-RRT*算法。首先,基于RRT*算法的核心思想,引入了人工势场法的目标引力,以增强路径搜索的导向性;其次,为了避免算法陷入局部最优解,将人工势场中的斥力场设为0,并设计了合理的碰撞检测机制,确保路径的安全性;此外,采用自适应节点生成优化机制,通过目标偏置策略和节点保留策略,有效减少了冗余节点并优化了路径采样过程;最后,借助三次B样条曲线对路径进行平滑处理,提升了路径的平滑性与实用性。仿真结果显示:相对于RRT算法、RRT*算法和APF-RRT*算法,GF-RRT*算法在路径长度上分别缩短了14.8%、10.6%、3.3%;运行时间分别下降了66.1%、57.7%、38.1%;节点数分别减少了73.2%、61.2%、46.7%;成功率也从87.6%升高到99.8%。通过ROCR6机械臂进行了实际环境实验,进一步验证了GF-RRT*算法在复杂密集障碍物环境下的良好表现,证明了该算法的可行性与有效性。 展开更多
关键词 RRT* 路径规划 机械臂 人工势场法 三次B样条曲线 自适应节点生成
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基于改进RRT算法的机械臂路径规划
15
作者 李伟达 姜宏 +3 位作者 章翔峰 马奔驰 陈林 张鹏飞 《现代电子技术》 北大核心 2026年第1期157-162,共6页
针对快速扩展随机树(RRT)算法在机械臂路径规划中存在盲目搜索、计算时间长和冗余过程点比较多的问题,文中提出一种改进RRT算法。首先建立了固定采样函数,使得随机树的扩展更具有方向性;其次在自适应步长基础上加入动态目标偏置策略,通... 针对快速扩展随机树(RRT)算法在机械臂路径规划中存在盲目搜索、计算时间长和冗余过程点比较多的问题,文中提出一种改进RRT算法。首先建立了固定采样函数,使得随机树的扩展更具有方向性;其次在自适应步长基础上加入动态目标偏置策略,通过避免对局部区域过度搜索来提高收敛速度;最后利用固定采样点构造两棵随机树进行搜索,解决了算法扩张速度慢、收敛速度慢和盲目性的问题。简单环境下仿真结果表明:改进RRT算法相对于其他三种算法收敛时间分别减少了18.3%、30%、63.5%,路径长度分别缩短了14.1%、3.5%、41.6%;复杂环境下仿真结果表明:改进RRT算法相对于其他三种算法收敛时间分别减少了56.4%、43.3%、67.6%,路径长度分别缩短了16.1%、9.7%、34.2%。证明了改进后的算法在解决收敛速度慢和导向问题上的有效性,同时算法对复杂环境的适应性也更强。 展开更多
关键词 机械臂 路径规划 RRT算法 固定采样点 自适应步长 动态目标偏置
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基于改进LaCAM算法的多机器人路径规划算法
16
作者 陈佳鸿 张雷 +2 位作者 邹风山 吕祥仁 刘明敏 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2026年第2期1-5,11,共6页
在多机器人路径规划的场景中,路径的平滑度和机器人的能耗是影响系统效率的关键因素。针对延迟添加约束多机器人路径规划算法(lazy constrains addition search for MAPF,LaCAM)存在规划出的路径不平滑、低层规划短视,路径耗能大等缺陷... 在多机器人路径规划的场景中,路径的平滑度和机器人的能耗是影响系统效率的关键因素。针对延迟添加约束多机器人路径规划算法(lazy constrains addition search for MAPF,LaCAM)存在规划出的路径不平滑、低层规划短视,路径耗能大等缺陷,提出了一种改进LaCAM算法。为减少机器人在运动过程中的转向次数,在单机器人路径搜索代价函数中引入转向惩罚因子;扩大低层规划的时间窗,设定软硬约束条件,引导机器人规避潜在冲突;在高层节点质量评估中综合考虑时间与耗能,并通过对冗余路径的检测与修复,引导LaCAM算法的高层搜索。实验结果表明,在不降低路径质量的前提下,改进LaCAM算法能有效减少转角数,缩短长度代价,并降低了耗能。 展开更多
关键词 多机器人路径规划 优先级规划 转向惩罚因子 路径引导 耗能优化
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基于QRFS的误差修正趋近律PMSM动态抗扰滑模控制
17
作者 易才华 马家庆 +2 位作者 陈昌盛 何志琴 吴钦木 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2026年第1期113-119,共7页
为了提升永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统的动态响应性能,提出一种基于准随机分形搜索优化算法(QRFS)与误差修正双幂次趋近律协同设计的滑模控制策略。首先,采用一种基于误差修正双幂次趋近律(EDPRL)的速度滑模控制器,以提升电机控制系... 为了提升永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统的动态响应性能,提出一种基于准随机分形搜索优化算法(QRFS)与误差修正双幂次趋近律协同设计的滑模控制策略。首先,采用一种基于误差修正双幂次趋近律(EDPRL)的速度滑模控制器,以提升电机控制系统的精度和稳定性;其次,用人类进化优化算法(HEOA)和角蜥优化算法(HLOA)分别优化速度滑模控制器的参数,进行对比分析;最后,利用准随机分形搜索优化算法对速度滑模控制器中的参数进行优化,获得最优参数值,并进行仿真。仿真和实验结果表明,与HEOA-EDPRL和HLOA-EDPRL策略相比,QRFS-EDPRL控制策略在系统响应速度和抗干扰能力方面表现更为优越,超调量从9.2%降至0.6%、动态响应时间缩短了81.5%、负载转矩变化下的转速降低幅度减少了28.2%。验证了所提出的QRFS-EDPRL控制方法的合理性和有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 速度滑模控制 调速优化策略 准随机分形搜索优化算法
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基于改进蜣螂算法的模糊PID控制研究
18
作者 臧雪坤 杨明亮 +2 位作者 董青 杨恒 赵科渊 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2026年第2期103-109,共7页
为实现起重机工作中吊钩自动摘挂,需要设计一种吊钩附加机构,其动力元件为无刷直流电机,但无刷直流电机常用的PID控制存在超调量大、鲁棒性差、输出转矩不稳定等问题。针对此问题,提出一种基于改进蜣螂算法的模糊PID控制系统,并在MATLAB... 为实现起重机工作中吊钩自动摘挂,需要设计一种吊钩附加机构,其动力元件为无刷直流电机,但无刷直流电机常用的PID控制存在超调量大、鲁棒性差、输出转矩不稳定等问题。针对此问题,提出一种基于改进蜣螂算法的模糊PID控制系统,并在MATLAB/Simulink中搭建无刷直流电机的双闭环控制系统模型,并采用改进蜣螂优化算法进行优化,然后实施空载启动、负载突变工况的电机仿真实验。仿真结果显示,设计的控制系统在转速响应、鲁棒性以及转矩波动3个方面相较于常规PID控制以及模糊PID控制均有所提高,具有无超调量、抗干扰性强等优势,且稳态误差小,可以获得良好的控制性能。对家电、交通运输、物流和输送设备等应用无刷直流电机和高性能伺服控制有重要意义。 展开更多
关键词 无刷直流电机 模糊PID控制 改进蜣螂算法
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基于稀疏采样与改进APF的机械臂路径规划算法
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作者 李德基 章翔峰 +1 位作者 姜宏 马奔驰 《现代电子技术》 北大核心 2026年第2期126-132,共7页
针对机械臂在三维多障碍空间中运动规划时间长、效率低、路径计算成本高等问题,提出一种MQP-RRT^(*)算法。首先,将稀疏采样机制融入RRT^(*)算法中,通过减少重复采样,达到提高初始路径搜索效率的目的;然后,在人工势场(APF)法的原有势场... 针对机械臂在三维多障碍空间中运动规划时间长、效率低、路径计算成本高等问题,提出一种MQP-RRT^(*)算法。首先,将稀疏采样机制融入RRT^(*)算法中,通过减少重复采样,达到提高初始路径搜索效率的目的;然后,在人工势场(APF)法的原有势场计算模型中加入距离阈值因子,避免了引力过大或过小导致的达不到目标点的问题;最后,提出带有目标点连接的三角不等式剪枝策略,在重选父节点和重连接函数中,将节点的搜索范围扩展到其父节点,达到提高路径平滑度并缩短路径总长度的目的。仿真结果表明,相对于RRT^(*)算法、P-RRT^(*)算法和Q-RRT^(*)算法,所提算法的路径规划时间分别缩短了44%、56%、40%,规划路径长度分别缩短了36%、22%、25%,且在多种环境下均具有很强的稳定性。最终,通过ROCR6机械臂进行了实际环境应用实验,进一步验证了MQP-RRT^(*)算法的有效性。 展开更多
关键词 机械臂 路径规划 稀疏采样 人工势场法 剪枝策略 RRT^(*)算法
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