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MPCVD金刚石生长中的尺寸参数测量方法研究
1
作者 李洁 赵凤霞 +1 位作者 赵建国 张琳娜 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第3期146-150,共5页
针对微波等离子化学气相沉积(MPCVD)制备的金刚石的形貌尺寸在线检测需求,研究了一种基于视觉图像分析的金刚石尺寸在线检测方法。采用工业相机在线采集金刚石生长图像后,首先在H分量图像上进行阈值分割、形态学处理、连通域分析等操作... 针对微波等离子化学气相沉积(MPCVD)制备的金刚石的形貌尺寸在线检测需求,研究了一种基于视觉图像分析的金刚石尺寸在线检测方法。采用工业相机在线采集金刚石生长图像后,首先在H分量图像上进行阈值分割、形态学处理、连通域分析等操作分离出每个金刚石图像;然后基于CLAHE方法增强每个分离出的金刚石图像,基于Canny算法提取出金刚石的内外边缘;最后对提取的金刚石边缘提出一种基于概率霍夫变换的尺寸测量方法,并对测得的尺寸进行了尺寸校正。实验验证结果表明,该方法能准确地实现金刚石轮廓尺寸的在线测量,长、宽、高的平均测量精度分别为98.727、99.071、97.999%,满足MPCVD金刚石的测量需求。 展开更多
关键词 MPCVD金刚石 参数测量 图像处理 相机标定 机器视觉
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典型螺栓连接结合面法向动刚度研究
2
作者 陈学前 沈展鹏 +1 位作者 杜强 范宣华 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第2期42-45,共4页
螺栓连接是工程结构使用最广的一种连接,由于直接测量及计算结合面动刚度存在较大困难,为此,开展了以典型螺栓连接结构为研究对象的螺栓连接结合面动刚度识别研究。第一步,通过正弦振动实验识别得到螺栓连接整体法向刚度;接着,利用相关... 螺栓连接是工程结构使用最广的一种连接,由于直接测量及计算结合面动刚度存在较大困难,为此,开展了以典型螺栓连接结构为研究对象的螺栓连接结合面动刚度识别研究。第一步,通过正弦振动实验识别得到螺栓连接整体法向刚度;接着,利用相关公式计算被连接件法向刚度;最后,利用被连接件法向刚度、结合面法向刚度以及螺栓连接整体法向刚度的串联关系,将螺栓连接结合面动刚度从整体刚度中进行分离,识别得到结合面的法向动刚度。针对典型螺栓连接结构,在正常预紧力矩下螺栓结合面法向动刚度的识别结果约为被连接件法向刚度的1/5。研究结果为螺栓连接结合面法向动刚度确定及螺栓连接动力学建模深入研究提供了新方法。 展开更多
关键词 螺栓连接 结合面 法向 动刚度
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大直径钢管合缝机用滚轮滚针轴承径向游隙设计
3
作者 段富宣 史松霞 +2 位作者 田民 孙元哲 张伟 《轴承》 北大核心 2026年第1期23-26,共4页
针对大直径钢管合缝机用滚轮滚针轴承因径向游隙选择不当导致的卡死问题,分析其主要原因为该类轴承外圈不被包容,受载后除产生接触变形外,还会产生弹性弯曲变形,进而引起径向游隙减小。推导了径向游隙的计算公式,并提出参考GB/T 4604.1... 针对大直径钢管合缝机用滚轮滚针轴承因径向游隙选择不当导致的卡死问题,分析其主要原因为该类轴承外圈不被包容,受载后除产生接触变形外,还会产生弹性弯曲变形,进而引起径向游隙减小。推导了径向游隙的计算公式,并提出参考GB/T 4604.1—2012,选取径向游隙最小值大于且最接近理论最小径向游隙的组别,考虑安全系数,最小径向游隙取所选组别的中间值并稍微压缩,最大径向游隙取所选组别大一个组别的中间值并稍微压缩。实例计算及验证结果表明理论径向游隙与实测结果接近,且轴承卡死概率由11%降低至1%,证明了径向游隙选取的合理性。 展开更多
关键词 滚动轴承 滚针轴承 径向游隙 弹性变形 安全系数 试验验证
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重载自动地面引导车的自适应模糊神经网络系统补偿式主动油气悬架分层控制研究
4
作者 李霞 高亚楠 +2 位作者 高琳 何涛 刘本学 《液压与气动》 北大核心 2026年第2期64-73,共10页
为提升重载自动地面引导车在非结构路面下的姿态控制性能,针对油气悬架强非线性及电磁阀控制信号-主动力非线性导致的力输出精度低的问题,提出模糊神经网络系统补偿的分层控制策略。上层以线性二次型调节实现车身垂向全局最优控制,结合... 为提升重载自动地面引导车在非结构路面下的姿态控制性能,针对油气悬架强非线性及电磁阀控制信号-主动力非线性导致的力输出精度低的问题,提出模糊神经网络系统补偿的分层控制策略。上层以线性二次型调节实现车身垂向全局最优控制,结合模糊PID抑制侧倾,共同生成期望主动力控制力;下层利用模糊神经网络系统对力跟踪误差进行学习与补偿,建立从力误差到电磁阀控制信号的非线性映射关系,从而实现高精度力跟踪控制。仿真表明,该策略可有效改善矿用自动地面引导车在非结构路面下的姿态响应,在C级随机路面激励下,车身垂向、侧倾角加速度均方根值较被动悬架分别降低30.4%、38.9%;单侧阶跃路面激励下,车身侧倾峰值较模糊PID补偿减小44%,振动更平稳,验证了其复杂工况下的优越性与鲁棒性。 展开更多
关键词 重载自动地面引导车 非结构路面 油气悬架 自适应模糊神经网络系统 非线性补偿 AMESim&MATLAB联合仿真
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融合格拉姆角差场纹理特征的滚动轴承性能退化评估
5
作者 王晓龙 付锐棋 +3 位作者 金韩微 张博文 李英晟 何玉灵 《振动工程学报》 北大核心 2026年第3期743-750,共8页
针对滚动轴承在早期退化时刻难以被准确检测的问题,提出一种基于格拉姆角差场纹理特征融合的性能退化评估方法。对滚动轴承原始振动信号进行鲁棒局部均值分解,根据相关系数选择合适分量进行重构,利用格拉姆角差场将重构信号转化为图像... 针对滚动轴承在早期退化时刻难以被准确检测的问题,提出一种基于格拉姆角差场纹理特征融合的性能退化评估方法。对滚动轴承原始振动信号进行鲁棒局部均值分解,根据相关系数选择合适分量进行重构,利用格拉姆角差场将重构信号转化为图像样本并进行灰度化处理,通过灰度差分统计法对图像纹理特性进行量化表征,并通过对纹理特征指标加权融合构造出轴承性能退化曲线,然后结合切比雪夫不等式健康阈值策略实现轴承性能退化评估。滚动轴承全寿命周期加速疲劳试验数据验证结果表明,该方法能够准确跟踪轴承运行状态,及时捕捉到初始退化时刻,实现轴承性能退化过程的准确评估,对于实际工程应用具有一定参考及借鉴价值。 展开更多
关键词 故障诊断 滚动轴承 性能退化评估 格拉姆角差场 纹理特征 灰度差分统计
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基于多尺度残差动态域适应网络的不同工况下转子故障诊断方法
6
作者 向玲 王宁 +2 位作者 邴汉昆 胡爱军 韩忠泉 《振动工程学报》 北大核心 2026年第2期595-604,共10页
不同工况下转子数据分布差异大,导致传统故障诊断模型精度低。本文提出了一种基于多尺度残差动态域适应网络(multi-scale residual dynamic domain adaptation network,MsRDDA)的不同工况下转子故障诊断方法,用于解决源域样本有标签而... 不同工况下转子数据分布差异大,导致传统故障诊断模型精度低。本文提出了一种基于多尺度残差动态域适应网络(multi-scale residual dynamic domain adaptation network,MsRDDA)的不同工况下转子故障诊断方法,用于解决源域样本有标签而目标域样本无标签的问题,实现不同工况间的无监督迁移诊断。将采集得到的一维时域信号进行分割,并通过短时傅里叶变换(short-time Fourier transform,STFT)将其转换成具有时频特征的二维图像;提出一个融合多尺度卷积和可分离卷积的多尺度残差网络,该网络由多尺度卷积层作为输入层提取浅层特征,通过4个改进残差模块提取深层特征,保证提取故障特征多样性的同时避免网络因深度的增加而产生梯度消失的问题;将动态分布域适应策略引入多尺度残差网络中,根据平衡因子动态衡量边缘分布和条件分布的重要性,对齐特征分布,提高模型的迁移诊断性能。运用所提方法对转子试验台采集得到的数据进行跨工况迁移诊断试验,并与其他传统迁移模型进行对比,验证了该方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 故障诊断 转子 迁移学习 残差网络 动态域适应
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结合松鼠搜索算法和LSTM的滚动轴承RUL预测
7
作者 张昌凡 高见 何静 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第4期71-76,共6页
学习率和其下降因子是基于长短期人工神经网络(Long Short-Term Memory,简称LSTM)的滚动轴承剩余使用寿命(Remaining Useful Life,简称RUL)预测关键参数。然而,目前通过先验知识确定其参数值难以保证预测精度。为此,提出了一种通过松鼠... 学习率和其下降因子是基于长短期人工神经网络(Long Short-Term Memory,简称LSTM)的滚动轴承剩余使用寿命(Remaining Useful Life,简称RUL)预测关键参数。然而,目前通过先验知识确定其参数值难以保证预测精度。为此,提出了一种通过松鼠搜索算法(Squirrel Search Algorithm,简称SSA)对LSTM进行自动参数寻优的方法。首先,通过SSA对LSTM的学习率及其下降因子进行自动寻优;其次,通过优化后的LSTM模型进行预测,生成误差序列,同时通过引入完全自适应噪声集合经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,简称CEEDMAN)对原始误差进行重构,将重构误差与原始数据相结合,最后得到高精度的预测结果。研究表明:该方法能够更好地找到使LSTM预测精度更高的学习率与学习率下降因子的参数值,并且引入CEEMDAN能够有效降低预测误差,从而实现对于滚动轴承RUL预测精度的提高。 展开更多
关键词 剩余使用寿命 长短期记忆人工神经网络 松鼠搜索算法 完全自适应噪声集合经验模态分解 误差重构
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掘锚支装备回转机构刚柔耦合优化设计
8
作者 郭永存 徐诗虎 +1 位作者 王爽 赵东洋 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第3期276-281,共6页
掘锚支装备作业时受到复杂的载荷影响,回转机构作为其关键部件,大幅振动会影响到整机的工作性能。这里通过仿真计算得到回转机构在危险工况下的受力情况,通过模态与谐响应分析,得到了前4阶固有频率响应和最大位移频响曲线,根据谐响应仿... 掘锚支装备作业时受到复杂的载荷影响,回转机构作为其关键部件,大幅振动会影响到整机的工作性能。这里通过仿真计算得到回转机构在危险工况下的受力情况,通过模态与谐响应分析,得到了前4阶固有频率响应和最大位移频响曲线,根据谐响应仿真结果进行结构动态优化,基于刚柔耦合模型进行联合仿真,仿真研究表明:优化改进后的三向位移大幅减少,动力学特性明显得到改善;使用应变片电测技术进行模拟工况下的试验,采集应力集中较大的待测点数据与仿真结果进行对比验证,进一步提高了刚柔耦合联合仿真的可信度。 展开更多
关键词 掘锚支 回转机构 刚柔耦合 优化 联合仿真
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面向增材制造的拓扑优化设计方法研究进展
9
作者 张磊 岳之斌 +3 位作者 董磊 寇若洋 王国钦 檀雪宁 《计算机集成制造系统》 北大核心 2026年第2期453-468,共16页
为提升拓扑结构的可制造性,需将增材制造工艺约束引入拓扑优化设计中,实现对复杂异形零件的精密与快速制造。通过归纳拓扑优化方法及特点,对比各类拓扑优化结果,回顾近年来关于拓扑优化方法与增材制造交叉融合的主要应用成果,分析尺寸... 为提升拓扑结构的可制造性,需将增材制造工艺约束引入拓扑优化设计中,实现对复杂异形零件的精密与快速制造。通过归纳拓扑优化方法及特点,对比各类拓扑优化结果,回顾近年来关于拓扑优化方法与增材制造交叉融合的主要应用成果,分析尺寸、连通性、自支撑和材料性能4类增材制造工艺约束对设计方法与成形工艺的影响,总结考虑可制造性的拓扑优化设计方法,探讨该类设计方法的发展趋势,指出拓扑优化设计方法的改进方向,为深入研究面向增材制造的拓扑优化设计方法提供参考。 展开更多
关键词 拓扑优化 增材制造 尺寸约束 连通性约束 自支撑约束
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多源域下MAAN与MK-MMD的滚动轴承跨工况复合故障诊断
10
作者 王亚萍 高圣延 +2 位作者 王新生 王金宝 江旭东 《振动工程学报》 北大核心 2026年第3期751-762,共12页
针对实际试验中由变工况引起的滚动轴承源域和目标域故障数据分布不平衡,多个相似数据利用不充分,导致模型故障诊断精度不高的问题,提出一种多源域多头注意力自适应网络的深度迁移学习故障诊断方法。该方法选择多种不同工况下的数据作... 针对实际试验中由变工况引起的滚动轴承源域和目标域故障数据分布不平衡,多个相似数据利用不充分,导致模型故障诊断精度不高的问题,提出一种多源域多头注意力自适应网络的深度迁移学习故障诊断方法。该方法选择多种不同工况下的数据作为多源域,其他工况下的数据作为目标域;利用由卷积神经网络及多头注意力机制构建的公共特征提取器,对源域及目标域数据进行原始特征提取及权重分配,再利用特定特征提取器提取特定敏感特征;选择多核最大均值差异作为源域和目标域的度量函数,度量源域和目标域特征之间的相似性,建立滚动轴承跨工况复合故障诊断模型。经对比验证,在设定的10类任务中,完成了对大量无标签样本的分类识别,证明了多源域多头注意力自适应网络模型的故障诊断效果最好。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 深度迁移学习 多源域 多头注意力机制
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基于微波测振与时频域特征融合的控制阀故障诊断研究
11
作者 郝洪涛 柳琳琪 +2 位作者 马小东 彭志科 熊玉勇 《仪器仪表学报》 北大核心 2026年第1期97-110,共14页
控制阀作为工业过程控制系统的关键执行器,其运行状态直接影响生产安全与产品质量。针对现有控制阀故障诊断方法存在的压力流量信号响应滞后、振动信号易受干扰以及特征信息挖掘不充分等问题,提出了一种基于微波测振与时频域特征融合的... 控制阀作为工业过程控制系统的关键执行器,其运行状态直接影响生产安全与产品质量。针对现有控制阀故障诊断方法存在的压力流量信号响应滞后、振动信号易受干扰以及特征信息挖掘不充分等问题,提出了一种基于微波测振与时频域特征融合的气动控制阀故障诊断方法。首先,采用微波测振技术实现控制阀阀杆振动信号的非接触式高精度采集,克服了传统接触式传感器的应用局限,阀杆振动能够更直接地反映阀芯、弹簧和密封件等关键部件的状态。其次,构建了多尺度时频域双通道特征融合的网络结构,在时域支路设计了多尺度一维卷积结合双向门控循环单元充分提取信号的时序动态特征;频域支路通过短时傅里叶变换将一维信号转换为二维时频谱图,利用多尺度二维卷积网络提取频谱纹理特征。引入通道注意力机制自适应学习特征重要性权重,并采用交叉注意力机制实现时频域特征的深度融合,充分挖掘不同模态的互补信息。实验在配备微波测振系统的气动控制阀故障模拟试验台上进行,实验结果表明,所提方法在故障模拟试验台上对6种工作状态的分类准确率达到96.25%,与常见的深度学习模型相比表现出更优越的诊断性能;在DAMADICS平台的11种故障模式验证中,该方法取得了99.24%的平均分类准确率,证明了模型良好的泛化能力,为控制阀故障诊断提供了新的技术途径。 展开更多
关键词 气动控制阀 微波测振 故障诊断 多尺度特征提取 注意力机制
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故障轴承IAS角域动力学模型驱动的PINN及动力学参数估计
12
作者 李超 郭瑜 陈鑫 《振动与冲击》 北大核心 2026年第6期198-206,共9页
为实现滚动轴承外圈故障瞬时角速度(instantaneous angular speed,IAS)机理模型中动力学参数的优化估计,解决依赖经验参数导致仿真信号与实测工况偏差过大的问题,提出一种基于角域动力学模型驱动的物理信息神经网络(physics informed ne... 为实现滚动轴承外圈故障瞬时角速度(instantaneous angular speed,IAS)机理模型中动力学参数的优化估计,解决依赖经验参数导致仿真信号与实测工况偏差过大的问题,提出一种基于角域动力学模型驱动的物理信息神经网络(physics informed neural network,PINN)及角域动力学参数估计方法。首先,利用角域方法建立了三自由度轴承外圈故障动力学模型。然后用动力学微分方程驱动神经网络,设计了嵌入角域微分方程硬约束的物理损失函数,并将扭转阻尼和刚度隐式编码至神经网络权重中。构建了真值损失来评估网络输出与仿真、实测IAS信号的残差。最后,在轴承-转子系统的物理机理与实测信号协同驱动下,结合神经网络参数更新机制进行了参数优化估计。通过故障滚动轴承IAS测试试验验证了所提方法的正确性和鲁棒性。 展开更多
关键词 滚动轴承 瞬时角速度(IAS) 故障机理模型 物理信息神经网络(PINN) 参数估计
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基于KPCA和PSO-SVM组合算法的齿轮裂纹故障信号诊断
13
作者 杨琳 李超 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第1期114-117,122,共5页
为了弥补支持向量机(SVM)会造成局部极小或出现过拟合情况,把粒子群优化(PSO)加到SVM模型内,完成SVM模型核函数的优化效果。针对齿轮裂纹故障诊断情况,设计了一种基于核主成分分析(KPCA)和PSO-SVM组合算法,并开展实际信号分析。研究结... 为了弥补支持向量机(SVM)会造成局部极小或出现过拟合情况,把粒子群优化(PSO)加到SVM模型内,完成SVM模型核函数的优化效果。针对齿轮裂纹故障诊断情况,设计了一种基于核主成分分析(KPCA)和PSO-SVM组合算法,并开展实际信号分析。研究结果表明:以PSO优化SVM核函数达到了高精度,获得更高分类精度。频域特征会降低分类精度,频域特征具备比时域特征更高精度。相比较其他算法,PSO-SVM算法达到最高精度,具备优异稳定性,获得合适的计算时间。当提高样本数量后,分类精度获得明显提升,设置过多训练样本则会产生过拟合问题,并且实际测试样本数不多,造成不稳定的分类状态。该研究对提高齿轮裂纹故障诊断效率具有很好的理论支撑价值,易于推广应用到其他的机械传动系统上。 展开更多
关键词 齿轮裂纹 故障诊断 主成分分析 支持向量机 粒子群优化
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声发射和小波能量熵的转子碰摩故障特征分析
14
作者 金志浩 吕茂震 +1 位作者 杨铮鑫 张义民 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第1期51-55,共5页
为诊断转子碰摩故障,利用声发射技术在不同转速下转子碰摩实验过程中采集声发射信号,借助MATLAB软件编程得到无碰摩和有碰摩时声发射信号在Fourier变换下的频域图和时域图、小波系数图以及能量占比图。取信号数据的平均值并采用转速这... 为诊断转子碰摩故障,利用声发射技术在不同转速下转子碰摩实验过程中采集声发射信号,借助MATLAB软件编程得到无碰摩和有碰摩时声发射信号在Fourier变换下的频域图和时域图、小波系数图以及能量占比图。取信号数据的平均值并采用转速这一工况条件设置对照实验,研究发现转速对转子碰摩信号的影响不大。采用正交db4小波基对声发射信号进行3层小波分解,然后计算小波分解后第3层各频段的能量占比,引入小波能量熵及其评价参数对第3层各频段故障分析。结果发现:转子碰摩故障特征集中于第3层子频段[3 3]中。利用声发射信号和小波能量熵进行故障分析,对转子碰摩故障的研究更有效果,同时为机械故障诊断分析提供了依据。 展开更多
关键词 转子碰摩 声发射信号 小波能量熵 故障特征
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滚齿机分齿传动链高危扭振信号特征提取算法
15
作者 刘宏培 赵艳忠 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第2期244-249,共6页
滚齿机分齿传动链包含多个齿轮、轴以及联轴器等部件,这些部件在传动过程中各自的动力学特性相互耦合,使得振动信号在传递过程中相互叠加、调制,难以区分各自的特征,从而导致高危扭振信号特征混淆度较高。因此,提出一种新的滚齿机分齿... 滚齿机分齿传动链包含多个齿轮、轴以及联轴器等部件,这些部件在传动过程中各自的动力学特性相互耦合,使得振动信号在传递过程中相互叠加、调制,难以区分各自的特征,从而导致高危扭振信号特征混淆度较高。因此,提出一种新的滚齿机分齿传动链高危扭振信号特征提取算法。结合增量编码器与扭传感器采集扭振信号,通过信号分频处理和小波包分解去除扭振信号中的噪声。使用灰狼和布谷鸟搜索算法混合优化变分模态分解方法,实现最佳惩罚因子和分解层数的确定。采用优化后的变分模态分解方法构建非约束变分模型,将去噪后的扭振信号输入到模型中,实现高危扭振信号的特征提取。测试结果表明,多模态提取算法的最高混淆度未超过10%,特征提取瞬时频率指数始终低于0.15,验证了其高危扭振特征提取方面的强大能力。 展开更多
关键词 滚齿机分齿传动链 高危扭振信号 特征提取 信号分频 优化变分模态分解
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船舶清洗水下机器人设计与稳定性分析
16
作者 王晓鸣 李腾 +1 位作者 刘冬 武建国 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第2期352-355,362,共5页
针对船舶壁面附着海生物影响航行速度问题,开发了一款具备翻转、贴壁以及壁面自适应清洗功能的水下机器人。为保证机器人贴壁工作时的稳定性,对机器人静力学模型进行分析,得出机器人不发生下滑、倾覆、打滑的条件。分析结果表明,增大垂... 针对船舶壁面附着海生物影响航行速度问题,开发了一款具备翻转、贴壁以及壁面自适应清洗功能的水下机器人。为保证机器人贴壁工作时的稳定性,对机器人静力学模型进行分析,得出机器人不发生下滑、倾覆、打滑的条件。分析结果表明,增大垂直推进器的推力或减小机器人重浮心之间的距离,可提高机器人的稳定性和移动速度;随着壁面倾角的增加,避免机器人发生倾覆时所需垂直推进器的推力减少。对机器人进行试验,试验结果与理论分析一致;该研究为船舶清洗水下机器人的结构优化设计、运动控制提供理论支撑。 展开更多
关键词 船舶清洗 机器人 优化设计 静力学
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齿轮箱早期故障有理样条插值ILMD方法诊断
17
作者 张正华 杨长征 +1 位作者 王大浩 程利辉 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第3期142-145,共4页
为了弥补LMD算法存在模态混叠的问题,以ILMD方法分解初始振动信号得到乘积函数分量后,选择乘积函数峭度值组成判断依据,以此确定包含主要故障特征的有效分量,通过包络分析的方式对齿轮箱故障进行诊断。研究结果表明:通过超参数P优化的RS... 为了弥补LMD算法存在模态混叠的问题,以ILMD方法分解初始振动信号得到乘积函数分量后,选择乘积函数峭度值组成判断依据,以此确定包含主要故障特征的有效分量,通过包络分析的方式对齿轮箱故障进行诊断。研究结果表明:通过超参数P优化的RSI算法构建得到包络线,可以对插值曲线“过冲”起到良好抑制效果,实现齿轮箱故障数据的准确采集,从而实现从动轮磨损故障诊断的目标。这里ILMD方法相对LMD和EEMD算法对齿轮磨损特征的信号提取与分析具有更高效率。基于ILMD特征为输入的模型的诊断精度高于LMD和LMD种方法达到99.6%,且测试标准差最小,可以有效对齿轮箱故障进行诊断。该研究能够有效提高齿轮箱早期故障诊断能力,且适用于其它的机械传动设备上,具有很好的推广应用价值。 展开更多
关键词 齿轮箱 早期故障 诊断分析 有理样条插值 改进局部均值分解算法
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最优模糊理论的下肢机器人自适应鲁棒控制
18
作者 陈元富 贺元成 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第2期298-308,共11页
为了解决不确定性和外部干扰,提出了一种基于最优模糊理论的下肢外骨骼机器人自适应鲁棒控制方法。首先提出一种自适应鲁棒控制,保证系统的一致有界性和一致最终有界性。然后采用模糊集理论来描述不确定性和干扰,并用隶属函数确定这些... 为了解决不确定性和外部干扰,提出了一种基于最优模糊理论的下肢外骨骼机器人自适应鲁棒控制方法。首先提出一种自适应鲁棒控制,保证系统的一致有界性和一致最终有界性。然后采用模糊集理论来描述不确定性和干扰,并用隶属函数确定这些不确定性和干扰的界。在此基础上,构造一个包含平均模糊系统性能和控制代价的模糊性能指标,求出自适应鲁棒控制的最优控制增益,并从理论上验证了最优控制增益的存在性。最后,通过仿真结果证明了提出方法可以同时实现高精度跟踪控制和良好的不确定性鲁棒控制。 展开更多
关键词 不确定性 下肢外骨骼机器人 鲁棒控制 模糊集理论
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高温高压调节阀热流固耦合及振动特性分析 被引量：1
19
作者 张伟政 韩光枫 +1 位作者 黄文彬 赵明仁 《液压气动与密封》 2026年第1期68-75,共8页
针对化工管道系统在输运高温水蒸汽时,调节阀阀杆常发生大幅振动与介质外泄等问题,以高温高压调节阀为研究对象,基于计算流体动力学(CFD)和热流固耦合技术,探究了其流场压力脉动特性与结构共振响应,并求解了阀杆共振幅值。研究结果表明... 针对化工管道系统在输运高温水蒸汽时,调节阀阀杆常发生大幅振动与介质外泄等问题,以高温高压调节阀为研究对象,基于计算流体动力学(CFD)和热流固耦合技术,探究了其流场压力脉动特性与结构共振响应,并求解了阀杆共振幅值。研究结果表明:小开度工况时,阀芯与阀笼节流部位存在明显的速度梯度变化,并出现了局部的高速射流;同时,阀芯下方与阀笼流体出口域均出现了涡流回旋,强烈的涡旋不仅会加剧流体动能损耗,同时易激发大幅压力脉动。经热流固耦合模态分析,发现阀门第一阶、第三阶与第四阶固有频率与流体域大幅值压力脉动频率接近,导致阀门与液流系统产生流激共振。经谐响应分析,发现调节阀在10%和30%开度运行时,阀杆在109.6 Hz和154.3 Hz附近产生振幅突变,最大幅值分别为1.9122 mm和1.556 mm。阀杆大的振幅不仅造成填料产生大的变形,引发泄漏问题,同时会对阀盖造成严重磨损。为了避免调节阀发生共振,应尽量减少调节阀在小开度工况下工作。 展开更多
关键词 高温高压调节阀 热流固耦合 流激振动
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