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数字孪生制造装备高可用运行协同的计算方法
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作者 丁国富 刘名远 +3 位作者 谢家翔 张剑 张海柱 郑庆 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第1期194-204,共11页
在数字孪生技术中,复杂模型和生产逻辑的运行会消耗大量资源,且硬件能力与用户需求存在差异,进而导致模拟精度和实时性难以得到保证,降低系统可用性.为此,提出一种可视化与逻辑运算协同处理的数字孪生制造装备实时同步计算框架.首先,根... 在数字孪生技术中,复杂模型和生产逻辑的运行会消耗大量资源,且硬件能力与用户需求存在差异,进而导致模拟精度和实时性难以得到保证,降低系统可用性.为此,提出一种可视化与逻辑运算协同处理的数字孪生制造装备实时同步计算框架.首先,根据车间多维度信息构建设备数字模型,考虑硬件能力和用户个性化计算需求,提出可配置、自适应的系统环境映射方法以修正模拟保真度,确保孪生装备的实时准确运行,并以光照环境映射为例说明其流程;然后,提出基于仿真的六自由度机械手运动逻辑解算算法,将渲染帧时作为仿真时钟推进步长,保证模型运动准确以及可视化与解算同步,并将算法泛化,以应用到其他多体设备中;最后,基于Web设计并开发数字孪生车间建模仿真云平台,以六自由度机械手与某转向架构架加工车间为应用对象对所提方法进行验证.结果表明:随着映射保真度自适应下降,模拟响应速度提升45%,同时GPU和CPU的资源利用率有效降低;证明本文所提方法可实现资源合理配置与系统高效计算,并减少误差累计,是一种高可用的实时协同计算方法. 展开更多
关键词 数字孪生车间 制造装备 高可用 协同计算 环境映射 运动逻辑解算
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改进候鸟算法求解可重入混流车间批量流调度
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作者 罗亚波 喻少龙 +1 位作者 张峰 李存荣 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第8期1598-1607,共10页
鉴于阵列车间手工排产难以适应复杂多变的生产需求,构建可重入混合流水车间批量流调度问题(RHFSP-LS)模型,提出改进多目标候鸟优化算法进行求解.设计基于非支配排序、加权总和与外部档案集的多目标候鸟优化算法.利用Logistic混沌映射和... 鉴于阵列车间手工排产难以适应复杂多变的生产需求,构建可重入混合流水车间批量流调度问题(RHFSP-LS)模型,提出改进多目标候鸟优化算法进行求解.设计基于非支配排序、加权总和与外部档案集的多目标候鸟优化算法.利用Logistic混沌映射和NEH算法,提高了初始种群的质量.提出“子批优先”+“批次优先”的解码策略,提升了算法对于特殊问题的求解能力.提出基于个体年龄的邻域搜索,优化了种群的邻域搜索方向.提出结合外部档案集的逃逸机制,提升了算法的全局搜索能力.通过实验验证了所提策略及算法在解决RHFSP-LS上的有效性与优越性,保证了整体生产周期与各工艺批次交货期限的有效平衡. 展开更多
关键词 可重入混合流水车间 批量流 候鸟优化算法 多目标优化 生产调度
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机械产品制造信息多维度管理方法与系统 被引量:1
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作者 李贵 丁子舾 +1 位作者 彭钦銮 李天宇 《制造业自动化》 2025年第5期144-151,共8页
为解决机械产品制造全流程中信息分散、不完整、不系统等问题。构建了机械产品制造信息集成模型,基于该模型提出了产品制造信息多维度管理方法,设计并开发了产品制造信息多维度集成管理系统。分析信息来源并分类,采用面向对象方法将产... 为解决机械产品制造全流程中信息分散、不完整、不系统等问题。构建了机械产品制造信息集成模型,基于该模型提出了产品制造信息多维度管理方法,设计并开发了产品制造信息多维度集成管理系统。分析信息来源并分类,采用面向对象方法将产品零件、工序、工步、制造知识集成整合为信息模型。该管理方法贯穿制造全流程,紧密链接制造全要素,从用户、流程、产品粒度、数据结构多维度将产品制造信息连成线、织成网聚合在一起,实现产品制造信息集中管控,有效消除信息孤岛。该管理系统提高了机械产品生产效率,增强了企业制造信息资源的协同共享能力。 展开更多
关键词 制造全流程 信息模型 多维度管理 管理系统
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数字孪生驱动的柔性热控薄膜制造过程缺陷检测方法
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作者 李荣义 田帅旗 +3 位作者 代铭秋 许有强 李先斌 侯凯霖 《哈尔滨理工大学学报》 北大核心 2025年第1期119-128,共10页
柔性热控薄膜的热辐射特性是决定航天器表面热平衡控制精度的核心要素。在镀膜过程中,工艺参数的动态波动常引发一些缺陷。因此,如何实时监测缺陷已成为保障镀膜质量的关键问题。针对传统单体架构在柔性薄膜缺陷检测中存在的刚性约束,... 柔性热控薄膜的热辐射特性是决定航天器表面热平衡控制精度的核心要素。在镀膜过程中,工艺参数的动态波动常引发一些缺陷。因此,如何实时监测缺陷已成为保障镀膜质量的关键问题。针对传统单体架构在柔性薄膜缺陷检测中存在的刚性约束,提出了一种基于微服务架构的数字孪生系统。通过解耦系统功能模块并采用分布式服务治理,实现了高并发、高可用的薄膜制造过程在线监测。然后,设计了真空镀膜缺陷检测算法,融合自适应卷积+空间金字塔模块,通过FPN/PAN增强多尺度特征,优化锚框与轻量化设计,在91.5%精度下达到140帧每秒推理速度,成功实现了数字孪生系统与深度学习算法的深度融合,为柔性薄膜制造过程提供了实时可视化的质量监控解决方案。 展开更多
关键词 航天器 柔性薄膜 数字孪生 微服务架构 深度学习 缺陷检测
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基于学习型多策略改进鲸鱼算法的路径规划研究 被引量:3
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作者 岳凡 艾尔肯·亥木都拉 刘拴 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第2期46-51,56,共7页
为解决机器人在路径规划中路径过长与后期寻优停滞的问题,提出了一种学习型多策略改进鲸鱼优化算法(reinforcement learning multi-strategy improvement whale optimization algorithm,RLMIWOA),并在欧式距离的基础上引入了障碍物信息... 为解决机器人在路径规划中路径过长与后期寻优停滞的问题,提出了一种学习型多策略改进鲸鱼优化算法(reinforcement learning multi-strategy improvement whale optimization algorithm,RLMIWOA),并在欧式距离的基础上引入了障碍物信息与拐点信息,构建了路径规划适应度函数。首先,引入自适应帐篷映射初始化,使得初始化种群更加均匀;其次,引入了非线性收敛策略平衡算法的开发和探索阶段;然后,通过采用非线性加权因子对最优个体进行扰动,避免了其他个体对最优个体的“盲从”;最后,通过采用强化学习结合ε-精英逐维反向学习策略和动态局部最优逃生策略,提高了算法的收敛效率和跳出局部最优的能力。实验结果表明:RLMIWOA算法可以高效地找到最优路径,在路径搜索方面具有显著的优势。 展开更多
关键词 路径规划 强化学习 鲸鱼优化算法 适应度函数 局部最优
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基于二阶段的云制造模式下高能效机床服务匹配 被引量:1
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作者 谢迅 周丽蓉 +3 位作者 王黎明 孔琳 陈子翰 张传伟 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第2期116-128,共13页
为实现云制造环境下匹配出高能效优质机床服务组合方案,建立一种基于供需知识图谱的机床资源二阶段决策模型。首先,构建考虑能耗属性的机床服务供应和零件加工主客观需求的供需知识图谱。其次,建立机床服务时间、成本、能耗和质量指标... 为实现云制造环境下匹配出高能效优质机床服务组合方案,建立一种基于供需知识图谱的机床资源二阶段决策模型。首先,构建考虑能耗属性的机床服务供应和零件加工主客观需求的供需知识图谱。其次,建立机床服务时间、成本、能耗和质量指标计算模型,针对能耗指标采用基于实际功率、切削比能、额定功率3种计算策略。然后,面向客户需求构建二阶段匹配模型实现机床服务决策;其中,一阶段以知识图谱检索和蕴涵关系推理初选机床服务集合,二阶段以马尔可夫决策过程表征机床节能服务组合优化问题,并采用强化学习Actor_Critic算法求解。最后,通过机床服务资源仿真池构建和箱体加工案例试验,发现Actor_Critic算法相较于DQN(deep Q-learning)、PGM(policy gradient method)和DDPG(deep deterministic policy gradient)算法具备更优收敛效果,可快速匹配出云制造环境下经济节能且高效优质的机床服务组合方案。 展开更多
关键词 云制造 机床服务组合 高效节能 知识图谱 深度强化学习
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基于双种群协同进化算法的晶圆制造跨区多目标调度方法
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作者 张朋 金孟宇 +2 位作者 王明 吴立辉 张洁 《华中科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期46-53,共8页
针对晶圆制造系统中的跨区多目标调度受到驻留时间和清洗工艺带来的多时间窗约束影响、不利于生成可行的调度方案、需要频繁的人工干预等问题,建立优化目标为最小化总拖期和总生产成本的多目标混合整数规划模型,并提出一种基于自适应松... 针对晶圆制造系统中的跨区多目标调度受到驻留时间和清洗工艺带来的多时间窗约束影响、不利于生成可行的调度方案、需要频繁的人工干预等问题,建立优化目标为最小化总拖期和总生产成本的多目标混合整数规划模型,并提出一种基于自适应松弛因子的双种群协同进化调度优化算法.首先,为平衡多目标和各种约束,设计双种群协同进化机制,包括优先考虑可行性的正常种群和优先考虑收敛性及多样性的收敛种群;根据收敛种群的状态,选择性地为正常种群提供优秀的个体,使其跳出局部最优.其次,设计自适应松弛因子以保存收敛种群中优秀的不可行解,进而加强对解空间的探索和提高解集的多样性;针对交叉变异产生的不可行解,设计个体修复策略以提高解集的可行性.最后,通过27组算例实验和晶圆制造仿真系统连续6个月的测试结果表明,提出的算法获得了具有更好收敛性和多样性的帕累托(Pareto)解集,明显降低了晶圆制造系统的总拖期和总生产成本. 展开更多
关键词 晶圆制造系统 多时间窗约束 多目标优化 自适应松弛因子 双种群协同进化算法
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工业级齿条钢铸锭液体增材铸造工艺设计及试验研究
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作者 王迎光 郭庆涛 +4 位作者 任能 李军 肖玉宝 夏明许 李建国 《特种铸造及有色合金》 北大核心 2025年第7期1086-1092,共7页
采用数值模拟及中试试验研究了齿条钢铸锭的液体增材铸造工艺,探讨了浇注时间间隔和增材铸造层数对铸锭晶粒组织及宏观偏析程度的影响,并基于数值模拟研究结果制定的工艺制备了200 kg级铸锭。结果表明,钢铸锭的液体增材铸造工艺应采用... 采用数值模拟及中试试验研究了齿条钢铸锭的液体增材铸造工艺,探讨了浇注时间间隔和增材铸造层数对铸锭晶粒组织及宏观偏析程度的影响,并基于数值模拟研究结果制定的工艺制备了200 kg级铸锭。结果表明,钢铸锭的液体增材铸造工艺应采用较小的浇注时间间隔和较多的层数。相比于传统方式浇注的铸锭,液体增材铸造制备铸锭的等轴晶区面积增加,金属收得率显著提高,中心偏析指数波动范围下降了26.3%。 展开更多
关键词 宏观偏析 铸造 液体增材 数值模拟 齿条钢
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SSGCN-混合式图卷积网络:用于三维CAD模型的加工特征识别
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作者 王洪申 王尚旭 强会英 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第1期30-39,共10页
为解决CAD/CAPP/CAM集成过程中,三维CAD模型加工特征识别问题,提出了一种混合式图卷积网络(Hybrid spectral domain and spatial domain graph convolution networks, SSGCN)的特征识别算法。以三维模型的面为节点,边为节点间的连接关系... 为解决CAD/CAPP/CAM集成过程中,三维CAD模型加工特征识别问题,提出了一种混合式图卷积网络(Hybrid spectral domain and spatial domain graph convolution networks, SSGCN)的特征识别算法。以三维模型的面为节点,边为节点间的连接关系,构建图数据结构。提取面的几何属性信息,自定义编码构建节点属性矩阵,作为网络的输入。提取图结构的邻接矩阵、度矩阵等构建混合式图卷积网络。通过Python-OCC相关算法以及布尔运算,设计了一种批量生成带有面标签的加工特征模型数据集算法。使用带有面标签的加工特征模型数据集对网络进行训练,对加工特征模型进行测试,得到很好的识别效果。 展开更多
关键词 CAD模型 图卷积网络 加工特征识别 邻接矩阵
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面向极端工况压缩机的智能集成制造系统研究
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作者 王强 刘战强 +3 位作者 王红新 蔡玉奎 宋清华 马海峰 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第11期59-72,共14页
文章以极端工况压缩机为研究对象,围绕工序作业流转、物料流动、机械机构运动、控制逻辑和数据交互等关键协同行为,按照全域协同原理,构建了压缩机智能集成制造系统的整体架构。该系统以高度的生产自动化、数字化、网络化和智能化为手段... 文章以极端工况压缩机为研究对象,围绕工序作业流转、物料流动、机械机构运动、控制逻辑和数据交互等关键协同行为,按照全域协同原理,构建了压缩机智能集成制造系统的整体架构。该系统以高度的生产自动化、数字化、网络化和智能化为手段,具备自感知、自适应、自组织和自决策的特性,通过算法模型生成协同调度决策指令,增进人机物全流程全场景的同步协同,满足极端工况压缩机多品种变批量混流定制的需求,以优化的运行流程和高度集成的智能软件系统为核心,实现压缩机的低成本、高效率、高质量以及绿色低碳生产,提升国产压缩机的国际竞争力。文章提出的智能集成制造系统主要包括智能域、协同域、执行域和通信控制域4个层级,详细阐述了各域的建设方法与功能,并通过具体案例验证了系统的应用效果。该压缩机智能集成制造系统整体架构对其他相关工业领域具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 压缩机 全域协同 智能集成制造系统 多品种变批量
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基于蚁群算法与人工势场法融合的移动机器人路径规划 被引量:6
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作者 邓冬冬 许建民 +1 位作者 孟寒 杨炜 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第2期1-16,共16页
为解决移动机器人在复杂环境和动态障碍物条件下规划出的全局路径质量差以及局部路径易于陷入局部最优等问题,提出一种基于蚁群算法与人工势场法的融合算法。首先,针对传统蚁群算法全局搜索能力差,收敛速度慢等问题,优化了其搜索方式,... 为解决移动机器人在复杂环境和动态障碍物条件下规划出的全局路径质量差以及局部路径易于陷入局部最优等问题,提出一种基于蚁群算法与人工势场法的融合算法。首先,针对传统蚁群算法全局搜索能力差,收敛速度慢等问题,优化了其搜索方式,构建了新的信息素更新规则,引入了修正后的启发式信息,设计了路径节点优化策略以提高其路径质量和搜索效率;其次,通过将移动机器人到目标点的相对距离加入到斥力势场函数中以及设置子目标点来解决传统人工势场法存在目标不可达和局部极小值的问题;最后,融合改进后的蚁群算法和改进后的人工势场法来提高融合算法在复杂动态和静态环境下的路径规划性能。通过仿真分析选取改进人工势场法的参数组合。仿真结果表明:改进蚁群算法较传统蚁群算法最优路径缩短26.23%,路径转折点减少60.00%,搜索效率提升73.75%;改进人工势场法有效地解决了传统人工势场法的局限性同时提高了其局部避障能力;融合算法在保持贴合全局最优路径的前提下能够规划出无碰撞平滑路径。实验结果表明:在实际场景中,与现有传统算法相比,改进蚁群算法规划出的路径更短;在Gazebo物理仿真平台中,融合算法能够对静态障碍物进行有效避障,验证了其理论可行性。 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 蚁群算法 人工势场法 融合算法
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基于OPC UA的筒纱自动落筒及包装生产线数据采集系统研究 被引量:1
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作者 张庆其 陈玉洁 《棉纺织技术》 2025年第4期52-58,共7页
为解决纺织自动化生产中各类设备数据采集系统应用接口形式不一、信息集成困难、数据可视化程度低等问题,提出了一种基于OPC UA框架的筒纱自动落筒及包装生产线数据采集系统。分析了生产线中各类生产设备关键部件和功能,基于OPC UA信息... 为解决纺织自动化生产中各类设备数据采集系统应用接口形式不一、信息集成困难、数据可视化程度低等问题,提出了一种基于OPC UA框架的筒纱自动落筒及包装生产线数据采集系统。分析了生产线中各类生产设备关键部件和功能,基于OPC UA信息建模标准,建立了筒纱自动落筒及包装生产中各关键设备信息模型。结合生产线现状提出了各关节设备信息集成和数据采集的实现方法。使用open62541建立了OPC UA Sever,采用可变数据源的方法,将服务器绑定到数据源。最后,设计了各关键设备数据采集统一接口,测试了数据采集统一接口的功能。结果显示:所提数据采集方法可以实现各类异构生产设备的信息集成以及互联,在解决纺织自动化生产线信息孤岛问题上具有可行性。 展开更多
关键词 OPC UA 信息建模 数据互联 数据采集 纺织车间 自动化生产线
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深海采矿非粘结柔性管内传感器集成加工工艺研究
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作者 崔新雨 徐万海 +2 位作者 王莹莹 沈飞 柯燎亮 《力学季刊》 北大核心 2025年第3期662-673,共12页
本文针对深海采矿工程中非粘结柔性管内传感器的集成制造工艺,研究传感器与补偿增强层的集成加工过程及其力学性能.建立柔性管补偿增强层的缠绕工艺仿真模型,系统分析了缠绕张紧力和缠绕角度对传感器缠绕工艺的影响规律,并探讨了传感器... 本文针对深海采矿工程中非粘结柔性管内传感器的集成制造工艺,研究传感器与补偿增强层的集成加工过程及其力学性能.建立柔性管补偿增强层的缠绕工艺仿真模型,系统分析了缠绕张紧力和缠绕角度对传感器缠绕工艺的影响规律,并探讨了传感器数量和缠绕角度对集成后补偿增强层抗拉性能的影响.结果表明:缠绕张紧力对传感器伸长率的影响显著,而缠绕角度对内衬层应力分布的影响更突出.集成后补偿增强层的拉伸性能受传感器数量影响较小,缠绕角度在一定范围内的变化对补偿增强层抗拉伸性能影响不大.研究结果揭示了传感器集成工艺参数与柔性管结构性能的关联性,为深海柔性管的传感器集成工艺优化提供了理论依据. 展开更多
关键词 深海采矿 非粘结柔性管 传感器 集成加工 有限元模拟
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基于Hash_Set容器的立体光刻文件拓扑重建算法
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作者 吕宁 王少飞 +1 位作者 罗忠洁 姜金刚 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第3期245-249,共5页
针对立体光刻(STL)文件由于从几何模型分裂形成三角网格过程中存在大量顶点、棱边冗余数据,且图形要素间无拓扑关系,导致数据存储量大、搜索速度慢等问题,基于Hash_Set容器的哈希表底层结构,依据STL文件中点、边、面数据的相关性,通过... 针对立体光刻(STL)文件由于从几何模型分裂形成三角网格过程中存在大量顶点、棱边冗余数据,且图形要素间无拓扑关系,导致数据存储量大、搜索速度慢等问题,基于Hash_Set容器的哈希表底层结构,依据STL文件中点、边、面数据的相关性,通过重写点、边、面插入搜索数据时的数据结构,重建STL文件的拓扑结构,对原文件中的冗余数据进行了有效剔除,较大地降低了数据存储量,减少了数据搜索处理时间,实验结果表明,在相同条件下所提出算法与基于set容器和哈希表算法相比,数据处理效率提高大约(20~30)%。 展开更多
关键词 STL文件 三角网格 Hash_Set容器 拓扑重建 冗余去除
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齿轮泵用内啮合无干涉齿廓副设计新方法
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作者 李云峰 《流体机械》 北大核心 2025年第7期79-85,共7页
为简化齿轮泵用内啮合无干涉齿廓副设计的复杂性,提出了一种由无干涉主动齿廓直接得到复杂的无干涉从动齿廓设计新方法。以共轭距和传动角为设计参数,建立内共轭齿廓副的通用坐标方程,通过分析齿廓干涉和干涉处坐标异向变动关系,提出零... 为简化齿轮泵用内啮合无干涉齿廓副设计的复杂性,提出了一种由无干涉主动齿廓直接得到复杂的无干涉从动齿廓设计新方法。以共轭距和传动角为设计参数,建立内共轭齿廓副的通用坐标方程,通过分析齿廓干涉和干涉处坐标异向变动关系,提出零坐标导数及无干涉最小啮合角创新方法,通过渐开线和直线齿廓设计进行了应用验证。结果表明,无量纲共轭距和传动角为重合度、啮合角和主动轮齿数的函数式,函数式可由主动齿廓的曲线类型确定;零坐标导数法等价于零曲率半径法,最小啮合角仅为重合度和主动轮齿数的函数式;主、从动轮齿数为6,9,重合度为1.04,标准压力角(20°)和标准齿顶高系数(1.0)时,渐开线内啮合齿廓副的无干涉最小啮合角为28.57º;主、从动轮齿数为9,12,重合度为1.3时,直线内啮合齿廓副的无干涉最小啮合角为42º。研究得出零坐标导数方法简单,啮合角设计理论正确可靠,能适用于任何内啮合齿廓副的无干涉设计。 展开更多
关键词 内啮合齿廓副 无干涉齿廓设计 零坐标导数 最小啮合角 零曲率半径 渐开线齿轮 直线齿轮
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改进IRRT^(*)算法的水面船艇多目标动态路径规划 被引量:2
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作者 于豪 崔奕山 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第2期17-27,共11页
水面船艇在航行过程中动态路径规划对于保障航行安全性具有十分重要的意义。针对水面舰艇的多目标动态路径规划问题,提出了一种改进的IRRT^(*)算法,充分考虑水面舰艇独特的运动学约束特性以及自身船体、障碍物的体积大小,结合双向搜索机... 水面船艇在航行过程中动态路径规划对于保障航行安全性具有十分重要的意义。针对水面舰艇的多目标动态路径规划问题,提出了一种改进的IRRT^(*)算法,充分考虑水面舰艇独特的运动学约束特性以及自身船体、障碍物的体积大小,结合双向搜索机制,在起点与终点同时进行搜索,并为多目标点设置一种分级策略进行分级探索,显著提高了路径规划的效率,并可以较优的解决多目标路径规划时的最优效率问题。其次,通过引入动态KD树进行最近邻搜索,优化了路径搜索过程,并采用定期重建KD树减少查询节点时的检索深度,进一步地提高搜索效率。最后设计了较为实际地考虑船舶转弯角度和能耗的成本函数,融合人工势场法的思想,引入引力场和斥力增益系数作为局部避障的策略,并最终采用自适应三阶B样条曲线优化路径,提高了路径的平滑性和水面船艇的实时避障能力。通过在Python环境下的模拟实验和实际海上测试,结果验证了该算法在计算时间、路径长度、避碰性能和路径转弯次数等方面的相对于目前已知算法的优势。研究成果为复杂水域中的高效路径规划提供了新的思路,助力水面舰艇自主导航技术的发展。 展开更多
关键词 改进IRRT^(*) 多目标动态路径规划 水面船艇 双向连接 三阶B样条曲线优化 动态KD树
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罗茨转子形状系数最大化设计的啮合角最小化方法
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作者 常利娟 李玉龙 《真空科学与技术学报》 北大核心 2025年第2期164-170,共7页
为解决罗茨转子形状系数最大化设计中的共性问题和简化现有零曲率半径法的应用问题;基于由外定内和由内定外的两种常见轮廓构造;通过分析啮合角和形状系数的因果关系,建立了以啮合角为变量的轮廓坐标方程;通过分析轮廓干涉和干涉坐标异... 为解决罗茨转子形状系数最大化设计中的共性问题和简化现有零曲率半径法的应用问题;基于由外定内和由内定外的两种常见轮廓构造;通过分析啮合角和形状系数的因果关系,建立了以啮合角为变量的轮廓坐标方程;通过分析轮廓干涉和干涉坐标异向变动的内在关系,提出了零坐标导数的最小啮合角解析方法;通过最大传动角和极限相位角的内在关系,提出了最大传动角的极限相位角解析方法;最后以渐开线、圆弧和直线转子为例,加以创新方法在两种轮廓构造中的应用论证。结果表明啮合角与形状系数具有直接的因果关系,啮合角越小,形状系数越大;零坐标导数加最大传动角的创新方法等价于现有零曲率半径法,能克服零曲率半径法的应用问题;由内定外轮廓构造中的最小啮合角和极限相位角均为零,而由外定内轮廓构造中最小啮合角均不为零,传动角为不单调函数时极限相位角由零传动角导数确定,单调函数时为端点相位角等。得出以啮合角代替形状系数为轮廓构造变量、零坐标导数和最大传动角代替零曲率半径的方法,逻辑更清晰、方法更简单,解析性更好的重要结论,从而为共轭轮廓的曲线类型创新提供了理论基础。 展开更多
关键词 罗茨转子 最大形状系数 最小啮合角 零坐标导数 最大传动角 零曲率半径
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融合领域知识和集成模型的挤压铸造工艺数据正确性检测方法
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作者 邓建新 吴秀松 +1 位作者 李修明 尹政 《特种铸造及有色合金》 北大核心 2025年第9期1281-1290,共10页
为构建高质量的挤压铸造工艺数据集,保证数据驱动模型的质量,针对多源挤压铸造工艺数据存在的异常数据问题,提出了融合挤压铸造领域工程知识,集成多个检测模型的数据正确性检测方法。首先结合挤压铸造工程知识构建挤压铸造工艺数据属性... 为构建高质量的挤压铸造工艺数据集,保证数据驱动模型的质量,针对多源挤压铸造工艺数据存在的异常数据问题,提出了融合挤压铸造领域工程知识,集成多个检测模型的数据正确性检测方法。首先结合挤压铸造工程知识构建挤压铸造工艺数据属性值取值规则,建立基于属性取值规则的异常判定模型;然后基于集成学习思想,使用投票法建立基于局部离群因子、箱型图和孤立森林模型的挤压铸造工艺数据的异常集成检测模型,并与属性值取值规则结合形成两阶段检测方法,实现对挤压铸造工艺数据集从工程知识和数据特征两个维度的数据正确性检测。结果表明,所提出的方法提高了泛化能力,能对挤压铸造工艺数据集中的异常数据进行有效识别,平均召回率达95%。 展开更多
关键词 挤压铸造 数据正确性 异常检测 领域知识 集成模型
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基于PAD与朴素贝叶斯方法的工作台形态设计
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作者 欧阳晋焱 胡天宇 +2 位作者 阎文文 苏建宁 周爱民 《智能制造》 2025年第4期142-151,共10页
为了探索智能教育工作台的形态对用户情感认知的影响,发掘结合情感认知评价的产品形态优化设计方法。首先,基于感性工学理论,以工作台为研究对象,运用形态分析法获取产品形态的项目与类目表,并对产品样本进行编码;然后,利用自我评定量... 为了探索智能教育工作台的形态对用户情感认知的影响,发掘结合情感认知评价的产品形态优化设计方法。首先,基于感性工学理论,以工作台为研究对象,运用形态分析法获取产品形态的项目与类目表,并对产品样本进行编码;然后,利用自我评定量表测量样本的愉悦度(P)-激活度(A)-优势度(D)三维情感模型数据,并利用聚类分析法划分情感认知群组;最后,采用朴素贝叶斯方法建立产品形态的情感认知预测模型。使用穷举法从大量形态布局方案中选出在P、A、D三个情感指标方面表现优秀的方案并验证模型准确度。结果表明,该方法具有良好的合理性与可靠性。基于PAD模型和朴素贝叶斯方法建立产品形态的情感认知预测模型,能够在不依赖大规模数据的情况下较好地预测用户的情感认知反应,帮助设计师分析产品形态元素对情感认知的影响规律,为产品形态布局的优化设计提供有益的理论支撑。 展开更多
关键词 智能教育工作台 形态设计 情感认知 PAD模型 朴素贝叶斯
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基于双分辨率栅格地图的机器人路径规划研究 被引量:2
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作者 苏毅 吴文欢 李鼎鑫 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第3期86-100,共15页
针对非平坦地形环境下移动机器人路径规划存在的存储效率低与地形适应性不足问题,提出一种基于双分辨率分层栅格地图的改进A^(*)路径规划算法。该算法通过构建由高分辨率障碍物层和低分辨率高程层组成的复合栅格地图,其中障碍物层采用... 针对非平坦地形环境下移动机器人路径规划存在的存储效率低与地形适应性不足问题,提出一种基于双分辨率分层栅格地图的改进A^(*)路径规划算法。该算法通过构建由高分辨率障碍物层和低分辨率高程层组成的复合栅格地图,其中障碍物层采用二值化表征刚性障碍分布,高程层基于数字高程模型量化地形起伏特征,从而实现地形特征的分层描述。在此基础上改进A^(*)算法,重构其动态加权复合代价函数,改进后的算法在移动代价函数中引入地形坡度约束、能耗权重与安全系数三重优化维度,将启发式函数扩展为融合空间距离、坡度均方根及地形风险值的多模态评价指标,并设计基于距离敏感的动态权重调节策略,通过Sigmoid函数实现全局启发式搜索与局部路径优化的平滑过渡。实验表明,在边长为700 m×700 m的矩形测绘范围内,双分辨率分层栅格地图结构相较三维栅格地图减少61.7%存储负载;相较于传统A^(*)算法,该方法规划路径的高程波动标准差降低38.9%。机器人实体实验验证了该方法可有效规避陡坡地形与障碍物。工程应用实验表明,该方法在在油田巡检等大尺度非结构化场景中内存占用减少62%,路径规划响应时间低于6.9 s,规划的路径具备平缓低起伏特性。 展开更多
关键词 路径规划 分层栅格地图 移动机器人 A^(*)算法 油田巡检
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