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基于Kriging模型和阈值因子的起重机主梁可靠性优化解耦方法
1
作者 范小宁 贺嘉伟 肖辉 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第1期94-99,共6页
针对目前基于双循环起重机结构可靠性优化的复杂性和耗时性,本文利用阈值因子能够使最可能失效点(MPP)快速向满足可靠性约束的极限状态面靠拢,将Kriging代理模型和阈值因子解耦法相结合,建立了基于Kriging代理模型和阈值因子的起重机主... 针对目前基于双循环起重机结构可靠性优化的复杂性和耗时性,本文利用阈值因子能够使最可能失效点(MPP)快速向满足可靠性约束的极限状态面靠拢,将Kriging代理模型和阈值因子解耦法相结合,建立了基于Kriging代理模型和阈值因子的起重机主梁可靠性优化解耦方法。以主梁的横截面积作为目标,主梁强度、水平静刚度、垂直静刚度和垂直动刚度作为可靠性约束条件,完成了起重机主梁的可靠性优化。通过实例验证该方法优化后的起重机主梁在满足结构强度、刚度可靠性要求的同时,主梁横截面积减少约23.4%。该方法能够保持良好的准确性,说明了该方法的可行性和有效性。研究结果可为后续起重机结构可靠性优化设计提供了一个新的解决方法。 展开更多
关键词 起重机金属结构 Kriging代理模型 阈值因子 解耦 可靠性优化
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基于非线性逆迟滞模型的液粘智能调速控制方法
2
作者 汪首坤 王晓军 +3 位作者 王亮 汪浒江 王涛 郭刘洋 《机械工程学报》 北大核心 2025年第12期305-314,共10页
液粘调速系统软启动和无级调速的优点使其应用广泛,但其固有的死区、滞环等非线性特性增加了控制难度。针对液粘离合器的死区和滞环特性,研究一种基于非线性逆迟滞模型的液粘离合器智能调速方法。利用主迟滞回线数据对液粘离合器建模,... 液粘调速系统软启动和无级调速的优点使其应用广泛,但其固有的死区、滞环等非线性特性增加了控制难度。针对液粘离合器的死区和滞环特性,研究一种基于非线性逆迟滞模型的液粘离合器智能调速方法。利用主迟滞回线数据对液粘离合器建模,经过非线性映射得到次迟滞回线信息,主迟滞回线和次迟滞回线共同构成逆迟滞模型;以逆迟滞模型为前馈环节、自抗扰控制器为反馈回路,设计调速方案,将非线性系统补偿为伪线性系统,以减小滞后和死区,提高控制精度。经过台架试验验证,所提出的控制方法可以减小系统死区,扩大有效控制区间;将系统的非线性度由40%~60%降低至20%以下;补偿系统固有滞后,使系统的迟滞量由开环控制下的40%~50%降低至逆补偿闭环控制下的15%;转折点滞后时间小于1 s;增强系统的动态性能,抑制输入转速波动对系统的影响。 展开更多
关键词 液粘调速系统 非线性特性 滞环特性 逆迟滞模型 自抗扰控制
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基于LSTM的输电线路高精度覆冰预测技术 被引量：1
3
作者 窦伟伟 庞宇航 +4 位作者 张彤彤 潘娟 王亚男 武健 侯继勇 《电网与清洁能源》 北大核心 2025年第6期11-19,共9页
微气候引起的输电线路覆冰现象难以被准确预测,现有的数学模型和机器学习方法很难预测线路上的长期冰覆盖。回顾了一个分析和讨论覆冰预测问题的技术,提出了一种基于时间序列的覆冰预测方法。采用光纤光栅传感器采集高频可靠气象数据和... 微气候引起的输电线路覆冰现象难以被准确预测,现有的数学模型和机器学习方法很难预测线路上的长期冰覆盖。回顾了一个分析和讨论覆冰预测问题的技术,提出了一种基于时间序列的覆冰预测方法。采用光纤光栅传感器采集高频可靠气象数据和实际线路覆冰期数据作为样本,并与贝叶斯优化算法相结合,得到了能准确预测6 h后冰厚的模型。该模型平均绝对百分比误差(mean absolute percentage error,MAPE)小于1.5%,具有较好的预测精度和泛化性。 展开更多
关键词 预测模型 贝叶斯优化测 冰雪灾害防控 FBG LSTM
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压电陶瓷执行器迟滞与非线性成因分析 被引量：41
4
作者 崔玉国 孙宝元 +1 位作者 董维杰 杨志欣 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2003年第3期270-275,共6页
从微观上系统分析了电致伸缩效应、逆压电效应和铁电效应的位移机理 ,表明 :三种效应的位移机理是根本不同的 ;压电陶瓷执行器的位移主要是由逆压电效应、铁电效应所引起的 ,电致伸缩效应对位移的贡献极其微弱 ,可以忽略不计 ;单纯的逆... 从微观上系统分析了电致伸缩效应、逆压电效应和铁电效应的位移机理 ,表明 :三种效应的位移机理是根本不同的 ;压电陶瓷执行器的位移主要是由逆压电效应、铁电效应所引起的 ,电致伸缩效应对位移的贡献极其微弱 ,可以忽略不计 ;单纯的逆压电效应是线性的 ,而铁电效应则是迟滞非线性的。指出了非 180°电畴转向与转向的不完全可逆 ,分别是造成压电陶瓷执行器非线性和迟滞的根本原因。通过实验研究了驱动电压幅值、驱动电压频率、驱动循环次数及晶片厚度对压电陶瓷执行器迟滞和非线性的影响。 展开更多
关键词 压电陶瓷执行器 迟滞 非线性 逆压电效应 铁电效应 位移机理
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永磁调速器的涡流场分析与性能计算 被引量：33
5
作者 王旭 王大志 +2 位作者 刘震 宋克岭 刘胜利 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期155-160,共6页
设计了一种单组结构的永磁调速器,通过对其进行静态磁场分析,得到了静态时导体环中磁通沿周向、径向及轴向的分布。然后建立了三维运动涡流场的有限元模型,理解了设备运行时涡流场的分布并对涡流进行了参数化分析。在此基础上分析了磁... 设计了一种单组结构的永磁调速器,通过对其进行静态磁场分析,得到了静态时导体环中磁通沿周向、径向及轴向的分布。然后建立了三维运动涡流场的有限元模型,理解了设备运行时涡流场的分布并对涡流进行了参数化分析。在此基础上分析了磁场间的耦合力分布,解决了轴向力失衡问题。通过实验测试,得到的实验特征参数关系曲线与有限元特征参数关系曲线相吻合,表明了所设计的永磁调速器有效、可行。 展开更多
关键词 永磁调速器 有限元 三维运动涡流场 耦合力
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超磁致伸缩执行器驱动磁场理论分析与实验研究 被引量：6
6
作者 杨兴 贾振元 +1 位作者 郭东明 郭沛飞 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期578-580,共3页
在分析超磁致伸缩材料的驱动原理和超磁致伸缩执行器结构的基础上 ,重点对执行器内部的驱动磁场进行了理论分析和实验研究 ,得出了超磁致伸缩执行器驱动电流与超磁致伸缩棒的驱动磁场之间存在一定的非线性和滞回的结论 ,并分析了其产生... 在分析超磁致伸缩材料的驱动原理和超磁致伸缩执行器结构的基础上 ,重点对执行器内部的驱动磁场进行了理论分析和实验研究 ,得出了超磁致伸缩执行器驱动电流与超磁致伸缩棒的驱动磁场之间存在一定的非线性和滞回的结论 ,并分析了其产生原因 。 展开更多
关键词 超磁致伸缩执行器 非线性 驱动磁场 驱动电流 结构 工作原理 超磁致伸缩材料
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基于参数估计模型的对转永磁无刷直流电机实时故障诊断方法 被引量：13
7
作者 李宏 王崇武 贺昱曜 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期732-737,共6页
无刷直流电机可靠性高,但在过载、过热等条件下,会造成电机性能降低;在电动力船舶推进系统中,由于速度闭环负反馈作用,这些故障常常无法及时发现,因此在电机运行过程中及时发现故障具有十分重要的应用价值。论文把参数估计技术应用于对... 无刷直流电机可靠性高,但在过载、过热等条件下,会造成电机性能降低;在电动力船舶推进系统中,由于速度闭环负反馈作用,这些故障常常无法及时发现,因此在电机运行过程中及时发现故障具有十分重要的应用价值。论文把参数估计技术应用于对转无刷直流电机故障实时诊断,建立了对转无刷直流电机驱动对转螺旋桨时的实时辨识模型,通过测量电机电压、电流和电机转速,得到电机的绕组电阻、反电势系数和转动惯量参数以及螺旋桨负载的力矩系数,通过观察参数的实时变化,监控电机的工作状态。这种以微分方程为基础的最小二乘方法不影响电机正常工作。仿真结果表明该方法可以完成对转无刷直流电机驱动对转螺旋桨时的故障诊断。 展开更多
关键词 直流电机 对转永磁无刷直流电机 故障诊断 参数估计
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六自由度并联超精密微驱动器 被引量：5
8
作者 安辉 孙立宁 +1 位作者 张涛 蔡鹤皋 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第S1期377-381,共5页
本文介绍作者研制的集精密机械技术、精密测试技术和智能反馈控制技术于一体的压电陶瓷驱动六自由度并联越精密微驱动器，并创造性地建立了微动并联机构的运动学模型。文中依次介绍了该驱动器的结构、控制策略、控制系统及实验结果，最... 本文介绍作者研制的集精密机械技术、精密测试技术和智能反馈控制技术于一体的压电陶瓷驱动六自由度并联越精密微驱动器，并创造性地建立了微动并联机构的运动学模型。文中依次介绍了该驱动器的结构、控制策略、控制系统及实验结果，最后介绍了其应用前景。 展开更多
关键词 六自由度 超精密 并联机器人 微驱动器 压电陶瓷驱动 末端操作器 并联机构 控制系统 轨迹规划 运动学模型
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永磁驱动器偏心磁极的优化设计 被引量：8
9
作者 石松宁 王大志 时统宇 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1078-1082,共5页
设计了一种具有偏心磁极结构的永磁驱动器,采用三维有限元仿真建立样本空间,构建具有偏心磁极结构的永磁驱动器的最小二乘支持向量机非线性回归模型;基于该模型,选择涡流损耗最小且输出转矩最大为优化目标,利用粒子群优化算法对其结构... 设计了一种具有偏心磁极结构的永磁驱动器,采用三维有限元仿真建立样本空间,构建具有偏心磁极结构的永磁驱动器的最小二乘支持向量机非线性回归模型;基于该模型,选择涡流损耗最小且输出转矩最大为优化目标,利用粒子群优化算法对其结构进行优化,得出最优结构参数组合.有限元仿真实验对比改进前后永磁驱动器的径向磁通密度和涡流密度分布的结果,验证了最小二乘支持向量机和粒子群算法的参数优化方法是可行的,改进的偏心磁极结构优化了永磁驱动器的涡流路径,提高了永磁驱动器的传动转矩,进一步提高了系统的工作效率. 展开更多
关键词 永磁驱动器 有限元方法 最小二乘支持向量机 粒子群算法 优化设计
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一种电动舵机伺服系统仿真与设计 被引量：10
10
作者 杨永亮 吴小役 +1 位作者 赵志勤 李颖 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2012年第3期48-51,共4页
舵机是智能化精确制导弹药飞行控制系统的关键部件。利用MATLAB/Simulink工具建立了1套电动舵机伺服系统的仿真模型,并以模型为参考,设计研制了实物样机。仿真模型为实物研制提供了理论支持,实物测试数据又修正了仿真模型参数,提高了模... 舵机是智能化精确制导弹药飞行控制系统的关键部件。利用MATLAB/Simulink工具建立了1套电动舵机伺服系统的仿真模型,并以模型为参考,设计研制了实物样机。仿真模型为实物研制提供了理论支持,实物测试数据又修正了仿真模型参数,提高了模型的准确度。模型仿真与实物设计相互配合,融入到整个研制过程。通过试验验证,该伺服系统能够满足使用要求,系统运行稳定可靠,具有工程应用价值。 展开更多
关键词 电动舵机 伺服系统 智能化 精确制导弹药 仿真模型
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基于ARM和CAN的电动汽车电池管理系统 被引量：6
11
作者 黄章华 陆华忠 +1 位作者 吕恩利 张南峰 《华南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期105-109,共5页
介绍了利用嵌入式技术和CAN总线技术设计的电动汽车电池管理系统.电池监控节点以AVR单片机为核心,包括电池参数采集模块、CAN通讯模块、串口通讯模块等.各电池监控节点之间通过CAN总线进行通讯,主节点与上位机之间通过串口通讯.利用S3C4... 介绍了利用嵌入式技术和CAN总线技术设计的电动汽车电池管理系统.电池监控节点以AVR单片机为核心,包括电池参数采集模块、CAN通讯模块、串口通讯模块等.各电池监控节点之间通过CAN总线进行通讯,主节点与上位机之间通过串口通讯.利用S3C44B0X开发板搭建了上位机管理平台,移植了实时操作系统uC/OS-Ⅱ,并将uC/GUI应用于触摸屏,实现了良好的人机交互.电池管理系统可以实现对各个电池电流、电压和温度的实时采集,并在触摸屏上显示,同时可通过触摸屏发送控制指令给各监控节点.经过电池标定试验验证系统是可行的. 展开更多
关键词 电动汽车 电池管理系统 ARM CAN
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超磁致伸缩执行器及其在流体控制元件中的应用 被引量：25
12
作者 贾振元 杨兴 +1 位作者 武丹 郭东明 《机床与液压》 北大核心 2000年第2期3-4,27,共3页
超磁致伸缩材料是一种新型的功能材料，可用于机器人、阀门、微动工具、精密加工、微机电系统和声纳系统等领域。本文介绍了超磁致伸缩执行器的原理和分类及其在流体控制元件中的应用研究现状，并对超磁致伸缩执行器在流体机械中的应用... 超磁致伸缩材料是一种新型的功能材料，可用于机器人、阀门、微动工具、精密加工、微机电系统和声纳系统等领域。本文介绍了超磁致伸缩执行器的原理和分类及其在流体控制元件中的应用研究现状，并对超磁致伸缩执行器在流体机械中的应用前景进行了展望。 展开更多
关键词 超磁致伸缩执行器 流体控制元件 流体机械
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消弱永磁驱动器齿槽转矩的斜极优化方法 被引量：19
13
作者 石松宁 王大志 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第22期27-32,共6页
采用斜极结构消弱永磁驱动器的齿槽转矩,利用解析方法推导出具有斜极结构的永磁驱动器齿槽转矩解析表达式。采用Ansys有限元仿真和中心复合实验设计获取响应值,根据响应值建立斜极结构永磁驱动器的二阶响应面回归模型。并基于该模型,选... 采用斜极结构消弱永磁驱动器的齿槽转矩,利用解析方法推导出具有斜极结构的永磁驱动器齿槽转矩解析表达式。采用Ansys有限元仿真和中心复合实验设计获取响应值,根据响应值建立斜极结构永磁驱动器的二阶响应面回归模型。并基于该模型,选择永磁驱动器齿槽转矩最小为目标,利用粒子群优化算法对其主要结构参数进行优化,得出最优结构参数组合。对斜极结构永磁驱动器分别进行了解析和优化,结果表明,优化方法可以显著地消弱永磁驱动器的齿槽转矩,避免产生转矩波动,提高了系统的控制准确度,证明所得出的结论是正确、有效的。 展开更多
关键词 永磁驱动器 斜磁极 响应面法 有限元法 粒子群算法
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基于CAN总线和PID算法的多点水温控制系统 被引量：6
14
作者 黄章华 陆华忠 李灌辉 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2007年第10期44-45,48,共3页
介绍了以AVR单片机为智能节点核心,多个节点通过CAN总线通信的多点水温控制系统。智能节点包括温度采集模块、温度控制模块、CAN总线通信模块等。主节点将水温信号通过串口发送给上位机进行处理,并接受上位机的控制指令。用LabVIEW编写... 介绍了以AVR单片机为智能节点核心,多个节点通过CAN总线通信的多点水温控制系统。智能节点包括温度采集模块、温度控制模块、CAN总线通信模块等。主节点将水温信号通过串口发送给上位机进行处理,并接受上位机的控制指令。用LabVIEW编写上位机程序,利用其PID工具包对各点水温进行独立的PID控制。系统应用于多个水族箱的水温管理,取得良好效果。 展开更多
关键词 CAN总线 PID算法 LABVIEW 多点 水温 控制 AVR
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Gabor小波理论的植物根系图像边缘检测研究 被引量：7
15
作者 宋文龙 王立辉 曹阳 《自动化仪表》 CAS 北大核心 2011年第3期24-25,28,共3页
植物根系中提取出的植物根系图像具有噪声较大、受光照强度变化影响大等特点,利用Gabor小波能够多方向、多尺度滤波及确定时频最佳意义下纹理的边缘特性,提出了运用Gabor小波检测植物根系图像边缘的方法。Matlab仿真结果表明,采用该方... 植物根系中提取出的植物根系图像具有噪声较大、受光照强度变化影响大等特点,利用Gabor小波能够多方向、多尺度滤波及确定时频最佳意义下纹理的边缘特性,提出了运用Gabor小波检测植物根系图像边缘的方法。Matlab仿真结果表明,采用该方法提取的轮廓更接近于真实轮廓图像,验证了该方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 植物根系 图像噪声 边缘检测 GABOR小波 Matlab仿真
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电致伸缩微位移装置的高精度控制方法研究 被引量：5
16
作者 王立松 苏宝库 董申 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期201-203,共3页
针对电致伸缩微位移装置高精度控制的需求 ,研究了基于非线性迟滞模型的前馈补偿与反馈技术相结合的控制方法 ,对电致伸缩微位移装置进行控制 ,取得良好的控制效果。将其应用于柔性工作台控制系统中 ,系统在跟踪正弦曲线时 ,跟踪误差小... 针对电致伸缩微位移装置高精度控制的需求 ,研究了基于非线性迟滞模型的前馈补偿与反馈技术相结合的控制方法 ,对电致伸缩微位移装置进行控制 ,取得良好的控制效果。将其应用于柔性工作台控制系统中 ,系统在跟踪正弦曲线时 ,跟踪误差小于 5 nm。 展开更多
关键词 电致伸缩微位移装置 线性化 迟滞 前馈 反馈控制 控制方法
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形状记忆合金微型阀的研制 被引量：12
17
作者 米智楠 钱晋武 +2 位作者 龚振邦 李旻 智计龙 《机床与液压》 北大核心 2001年第1期20-21,共2页
本文阐述了形状记忆合金的特性，形状记忆合金作为驱动元件，具有结构紧凑、功率重量比大、易控制等优点，大大推动了微型机器人的发展。本课题利用形状记忆合金作为驱动元件，开发了微型气动阀，实现了与微机器人主体的集成。
关键词 形状记忆合金 气动微型阀 微型机器人 研制
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自动机械变速箱液压选换挡操纵机构的改进设计 被引量：8
18
作者 孟建民 陈慧岩 +1 位作者 席军强 李凤林 《机械设计》 CSCD 北大核心 2009年第1期62-65,共4页
AMT(Automated Mechanical Transmission)作为自动变速箱的一种,其换挡操纵机构是整个系统可靠性的基础。在某AMT的选换挡操纵机构实车试验的基础上,分析了该机构在试验过程中出现的故障,并针对这些故障重新设计了选换挡操纵机构。最终... AMT(Automated Mechanical Transmission)作为自动变速箱的一种,其换挡操纵机构是整个系统可靠性的基础。在某AMT的选换挡操纵机构实车试验的基础上,分析了该机构在试验过程中出现的故障,并针对这些故障重新设计了选换挡操纵机构。最终通过仿真计算及台架试验对新机构的可靠性进行了验证。 展开更多
关键词 自动机械变速箱 自动选换挡执行机构 改进设计
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基于CAN总线的智能电动执行器设计 被引量：7
19
作者 王淑红 魏莹 秦雯 《自动化仪表》 CAS 2008年第6期62-64,共3页
介绍了一种基于CAN总线的智能电动执行器,该控制器以TMS320F2812 DSP为核心处理器。给出了控制器的硬件系统设计、软件设计原则和控制方法。其中带CAN总线接口的DSP微控制器的选用,不仅可以满足复杂数据的计算,而且使得智能执行器可以通... 介绍了一种基于CAN总线的智能电动执行器,该控制器以TMS320F2812 DSP为核心处理器。给出了控制器的硬件系统设计、软件设计原则和控制方法。其中带CAN总线接口的DSP微控制器的选用,不仅可以满足复杂数据的计算,而且使得智能执行器可以通过CAN总线保持实时通信。提高了系统的实时性和可靠性。换相控制、智能校准、人机接口以及自校正和多种保护的设计提高了执行器的智能化水平。 展开更多
关键词 电动执行器 开关磁阻电动机 DSP CAN总线 智能化 测控
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超声电机微纳驱动参数调节机构设计 被引量：3
20
作者 徐从裕 孙雅琼 +2 位作者 方文琼 罗洋 袁航周 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期886-889,共4页
为解决超声电机驱动轨迹及微行程纳米定位的可控问题,设计了一种基于双压电陶瓷驱动的调节机构,将双压电陶瓷驱动与超声电机驱动轨迹及微行程纳米定位控制关联起来,并利用ANSYSWorkbench有限元分析软件对调节机构进行了分析。通过对双... 为解决超声电机驱动轨迹及微行程纳米定位的可控问题,设计了一种基于双压电陶瓷驱动的调节机构,将双压电陶瓷驱动与超声电机驱动轨迹及微行程纳米定位控制关联起来,并利用ANSYSWorkbench有限元分析软件对调节机构进行了分析。通过对双压电陶瓷施加0～54V调节电压的实验,证实了调节机构能够使超声电机驱动头在x和y两个方向上获得所需的微纳米调节功能,调节范围为,x方向±1.2～±2.36μm,y方向±4.0μm,调节分辨率1～2nm,满足超声电机对驱动轨迹及微行程纳米定位的参数控制要求。 展开更多
关键词 超声电机 驱动轨迹 压电陶瓷 调节机构
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