某机载电子设备在振动试验中出现信号异常,经检查及分析,最终定位于设备内部接口板上的FPGA管脚因过大振动响应发生了疲劳破坏。针对该故障,提出了两种减振加固改进设计方案,这两种方案有效减小了PCB的形变,降低了FPGA附近的振动量值,并最终通过了耐久振动和冲击试验验证,为类似产品设计提供了参考,具有较高的工程应用价值。

在薄膜电加热的保温技术中,要求保温结构的隔热效果好,但这会使保温结构的制作成本提高。为了解决隔热效果好和制造成本低两者之间相互矛盾的问题,针对3种常用的保温材料,设计了4种不同的保温结构,并根据传热学理论,推导了保温结构的厚度计算方法。使用组合赋权法将保温结构的隔热性能与制作成本相关联,提出并验证了一种综合了隔热性能与制作成本的结构优化方法。测试结果显示,该保温结构优化设计方法既能满足保温需求又能降低制造成本。

以刚性虎克铰链结构形式为基础,结合蝶型柔性机构,设计了一种大变形柔性虎克铰链,并对新铰链进行了仿真分析和测试试验。通过仿真分析可知,在铰链的转动过程中最大轴漂为11.1μm,且铰链在非转动自由度上具有较大刚度;通过测试试验可得,该铰链绕X轴和绕Y轴的转动角度均能达到±9°。结果表明,该柔性虎克铰链转角大、刚度好、精度高且运动稳定。

智能车间无人机巡检路径规划是一种典型的室内无人机路径规划技术,通过无人机对车间各工作区域进行智能巡检来解决部分在工作区域发生的问题或者对发生的问题进行及时反馈。针对路径规划这一问题,以巡检路径最短为目标提出一种改进的混合粒子群算法,该算法将粒子群算法和遗传算法进行结合,通过对遗传算法进行结构优化以及寻找粒子群算法的最优参数组合,使之更易收敛于最短路径。仿真实验证明,相较于传统的粒子群算法,优化后的混合粒子群算法收敛能力得到了很大的提升。最终的模拟实验验证了该算法的可行性。

设计了一种不规则烟草包装箱码垛校正系统。运用基于CCD相机的机器视觉系统获取烟箱姿态,应用参数匹配算法进行烟箱位置及姿态的匹配,设计了烟箱姿态校正算法,将不同规格的烟箱统一化,在此基础上完成不规则烟草包装校正系统设计。实验测试结果表明,该系统在匹配耗时、校正正确率方面具有优势,保证了烟草装运工作的有序进行。

直流系统常用于电力系统中,以实现对电力系统的控制和对自动装置的供电,而直流接地故障的频发会严重影响直流系统的可靠性,进而影响电力系统的安全与稳定,为此提出一种直流系统接地故障检测装置。在不平衡电桥的基础上,结合低频信号注入法提出了电桥参数设计方法以实现对电能参数信息的采集,并通过计算各支路的接地电阻值,完成对故障支路的定位,从而形成一个完整的直流系统接地故障检测系统。最后,设计了数字信号处理器DSP,对支路绝缘电阻进行实验分析,验证了直流系统接地故障检测装置的可行性,实现了对接地故障的准确定位,解决了检测死区与误报警问题,有利于电网的安全稳定运行。

针对某企业TX产线当前现场调度与操作以人工为主、信息化程度偏低等问题,首先分析了企业需求,然后设计了MES的总体架构、功能模块、总体逻辑和系统接口,最后基于C/S架构开发了一套MES,实现了计划管理、工艺管理、车间调度管理、质量管理和设备维护管理等功能。该系统提高了企业车间现场管理效率、提升了企业信息化水平并增强了企业的市场竞争力。

根据杠杆微位移放大机构、桥式微位移放大机构和差动式微位移放大机构的设计原则,设计了一种由压电陶瓷驱动的平面三自由度微位移并联式柔性定位平台,画出微位移定位平台机构的运动简图,并通过理论计算得到输出位移解析结果。对微位移定位平台进行有限元分析,得到其位移特性,对比理论计算解析结果,验证了理论分析和仿真分析结果的一致性,最后对定位平台运动精度进行了分析及改进设计。

能量储存和跳跃性能是制约跳跃机器人应用的关键因素。通过深入分析青蛙的跳跃运动,设计了一种变形轮式跳跃机器人机构,实现了能量的高效储存。在此基础上建立了轮式跳跃机构的运动学和动力学数学模型,对跳跃过程进行了详细分析。利用MATLAB对轮式跳跃机构进行了优化设计,确定了杆件的尺寸与弹簧连接点的最佳位置。建立虚拟样机和制作实物样机进行实验,实验结果与理论分析结果相吻合,验证了优化方法和结果的可靠性。

针对轨道巡检机器人驱动响应速度慢、稳定性差的问题,设计了基于模糊PID的速度环控制器,并提出一种基于模糊PID控制速度环的优化方法。仿真结果表明,所提方法在空载和负载干扰状态下,可提升机器人速度环的响应速度与稳定性,具有一定的合理性,将其应用于实际轨道巡检机器人进行速度调节测试,可快速调节机器人速度,且偏差在允许范围内,具有一定的实际应用价值。