为了实现工作人员在集控中心进行站所内的巡检和操作任务,提出了一种带电操作机器人系统。该系统是以基于图像识别的操作机器人为本体的智能系统,用于执行变电房高压柜的状态识别和开关操作。针对该机器人系统,提出了一种基于三维点云的深度相机标定方法,实现了机器人手眼坐标系的统一。设计了一种针对旋转类型按钮的定位算法,实现了机器人对开关的定位和操作。实验表明,将带电操作机器人部署在实际站所中进行测试,对旋钮类型开关、压板及按钮的一次性操作成功率达到93.88%。由此得出,该机器人系统能够稳定运行,并可实现高压电柜上4种类型开关的自动化操作,该研究为智能变电站的发展做出了有效探索。

利用声信号对往复泵进行状态监测,针对往复泵的声信号是具有非平稳性、非线性等复杂特征的信号,采用多重分形去趋势波动分析(MFDFA)计算时间序列声信号的多重分形谱,并提取作为故障特征量。分别用支持向量机(SVM)、遗传算法(GA)改进的SVM、混合蛙跳算法(SFLA)改进的SVM进行故障识别。通过实验测取往复泵的原始信息信号并分析,验证了声信号的波动呈现明显的多重分形特性,可以有效区分正常状态与故障状态,对比研究三种识别方法表明了基于混合蛙跳算法优化(SFLA)改进的支持向量机识别效果最好,基于MFDFA和SFLA-SVM相结合的故障诊断方法能准确地提高往复泵泵阀的故障诊断准确率,是往复泵故障诊断方法的一种新的有效方法。

在不同压下率轧制工艺条件下,通过观察复合界面显微组织、界面特征、剪切试验和断口形貌,对比分析压下率对热轧不锈钢复合板复合界面组织及结合强度的影响。结果表明不锈钢复合板界面结合良好,近界面碳钢侧内有宽约80μm的铁素体带,随着总轧制压下率的增加,碳钢侧铁素体组织晶粒逐渐细小、均匀化,晶界的面积也越来越大,可有效地提高不锈钢复合板的强度。但较大的压下率使碳钢侧晶体发生不同程度的晶内滑移,产生加工硬化现象,且随压下率的增加,晶内滑移更加明显,在铁素体中出现滑移带。通过系列剪切试验发现,复合板结合强度随总压下率的增加呈增加趋势,增加的趋势逐渐减缓,其断裂方式为脆性断裂+韧性断裂,最大剪切强度可达459.6MPa,远高于标准中规定的210MPa。

航空发动机轮盘在工作过程中容易出现危险的共振情况,为了研究高压涡轮级间封严盘的振动特性,通过振动特性结果来分析判断轮盘的可靠性,对航空发动机高压涡轮级间封严盘进行有限元分析,并设计完成模态试验,识别出高压涡轮封严盘振动模态参数,比对模拟与试验结果之间的差别,讨论了边界条件对模态结果的影响。结果表明所设计的模拟盘和转接段合理,数值计算与试验结果之间误差小于0.2%,可结合二者结果用于高压涡轮级间封严盘调频、减振和排故方面。

在给定凸轮机构的运动规律和许用压力角的条件下,提出了一种基于Matlab按许用压力角设计直动滚子推杆盘形凸轮机构的通用方法,克服了传统设计凸轮轮廓计算方法复杂,效率低且求解精度不高的缺点,能够保证凸轮机构在任何瞬时压力角都不超过许用压力角,有效地平衡了凸轮机构的尺寸紧凑和传力特性,系统解决了按许用压力角设计凸轮机构尺寸的综合问题,并结合Pro/E进行了凸轮三维实体的精确设计。仿真验证结果表明,凸轮机构的压力角满足设计要求。

针对轧机单独传动系统中上下轧辊的拖动电机速度同步精度不高、在正弦扰动下同步性能和抗干扰性能较差的问题,以直流调速系统为研究对象,提出了基于Widrow-Hoff学习算法的神经网络同步控制器和扰动观测器相结合的策略。该策略利用神经网络同步控制器实现电机速度同步,利用扰动观测器观测扰动,并将其补偿至电机输入端,以提高抗干扰性能。仿真结果和分析表明,与未引入扰动观测器的两个电机同步控制系统相比,该控制策略能使系统保持较高的同步性能,在轧制钢材时抗干扰能力更强,同步精度更高,速度同步误差保持在0.0005以下。

工业机器人在自动化控制系统中应用广泛,并且根据使用环境的不同,控制系统也存在多样性的需求,而机器人标准I/O配置则存在接口数较少、接口类型不符、扩展性差等问题。为解决以上问题,以ABB机器人控制系统为例,提出了基于总线耦合器的模块化扩展方法,并提出了基于DSQC355A板、STBNDN2212总线耦合器和BK5250总线耦合器的三种具体的实施方法,通过对三种扩展方法的分析比较,得出BK5250总线耦合器方法是一种经济灵活的I/O配置方案的结论,并且结合实际的工业应用,介绍了这种方法的配置流程。经过实验测试,该配置可以很好的与机器人控制系统兼容,运行情况良好。

散热器是汽车冷却系统重要的热交换单元,是复杂的气热交换单元。根据汽车冷却系统发动机散热的热点,基于传热理论和流体力学理论,根据冷却系统冷却风量需求,对散热器相关结构尺寸和参数进行设计分析;基于计算流体力学,选取一段翅片数为24的散热器单元体进行建模分析,获得速度场、温度场等的分布规律,获取相关参数的影响特性;建立3列8排简化散热器模型并进行分析,对比分析吹风式和吸风式两种布置模式,获取最优设计形式。结果可知随着翅片间距和翅片厚度的增加,翅片表面传热系数均有不同程度的降低;而随着翅片宽度增加,翅片表面传热系数会有一定程度的提高;在不受外界空气条件影响的情况下,散热气内部流场分布在吹风式和吸风式条件下差别不大。但如果考虑到车辆行驶条件下的迎面吹来的风,吸风式风扇更适合于发动机散热器的冷却;分......

航天器太阳翼、天线等大部件地面展开过程中需进行重力卸载,目前应用最为广泛的是二维平面滑轨式零重力展开架。针对二维平面滑轨式零重力展开架占用空间大、调平效率低、适用工况相对单一等缺点,提出了一种悬挂在厂房高空中、可伸缩的高精度自动调平装置,该装置可为二维平面滑轨提供安装平台,快速实现二维平面滑轨的高度定位和水平度精调。首先对系统组成进行了介绍;其次,对装置的升降原理、水平度精调原理和消除间隙原理进行了阐述,可确保平台可实现高度调整和水平度调整要求;再次,对整个装置的自由度进行了分析,并给出了调姿策略;最后,完成了装置的安装和测试。结果表明调平装置可快速实现高度升降和水平度自动调平,升降精度优于0.3mm,调平精度优于0.028mm/m。

针对用于训练过完备字典的样本集合中信号类型不足会影响到后续分析、分类和识别精度的问题,提出了一种基于过完备字典完整训练样本的滚动轴承振动信号压缩重构方法。该方法首先构造了用于字典学习的样本集合,使其尽可能多地包含各种信号成分;然后从所构造的多信号样本集合中随机选取K个原子作为初始字典,采用K-SVD算法对初始字典进行训练更新得到过完备字典,获得信号在K-SVD过完备字典上的最稀疏表示;最后利用高斯随机测量矩阵对振动信号进行压缩测量,并基于压缩测量数据采用正交匹配追踪(OMP)算法对原始信号进行重构。仿真实验结果表明,不同的训练样本集合对信号的重构精度有着很大的影响,且基于K-SVD过完备字典对信号进行稀疏表示时在较低的采样率下依然有着精确的重构性能。该方法在不丢失原始振动信号主要信息的情况下重构精......