设计一款多参数RFID传感器,用于复杂机床车间环境下的机床结构安全性监测。多参数RFID传感器主要包括编码标记功能模块、湿度检测模块和应变检测模块,3个功能模块相互独立工作,共同实现对复杂机床车间环境下的机床金属结构安全性监测。通过实验验证了编码标记功能模块具有精确定位和标记分类的作用;应变检测模块的矩形微带天线的工作频率变化与应变程度存在线性关系,能够完成对机床结构的应力变化情况的监测;湿度检测模块符合理论推导与仿真结果,且随着湿度增高,涂抹PVA传感器的工作频率下降速度加快,能够监测复杂机床车间环境的湿度变化情况。

针对沿空留巷机械化自动化程度低、工人劳动强度大等问题,设计了沿空留巷机械化挡矸装备,包括沿空留巷挡矸模板移动车和配套液压挡矸模板,并给出了具体的施工工艺。建立了留巷车机械手和液压挡矸模板的静力学模型,获得了机械手和液压挡杆模板的最大变形量和应力分布,得到了负载状态下机械手末端的位移及速度变化曲线。结果表明:液压挡矸模板在10 MPa的载荷下,整体结构变形较小,具备良好的抗压能力;机械手最大臂展承受2 500 kg负载,整体结构稳定,末端点位移曲线和速度曲线变化平稳并未产生突变,证明了机械手结构参数设计的合理。

为使MG150/345-WD型采煤机滚筒高度调整精度达到系统要求,给出了滚筒高度控制原理及系统数学模型,基于Simulink搭建了采煤机滚筒高度仿真模型,分别采用遗传算法和模糊算法对滚筒高度PID控制器参数进行优化,对比了滚筒高度控制性能。研究结果表明:相比遗传算法,基于模糊算法优化的系统在滚筒上调时,响应曲线超调量缩小了34%以上,调整时间下降了28%以上,稳态误差降低了23%以上;在滚筒下调时,响应曲线超调量缩小了24%以上,调整时间下降了23%以上,稳态误差降低了25%以上。

利用汽车液压制动系统设计了一套用于检测液压制动管路中气液两相流的实验系统,提出了一种基于图像的灰度共生矩阵与系统聚类分析的气液两相流流型识别方法。该方法使用高速摄像机采集液压制动管路中的气液两相流流型图像,然后利用数字图像处理技术提取流型图像的灰度共生矩阵纹理特征参数,并将这些特征参数作为系统聚类分析的数据,进行系统聚类分析,最终实现流型的识别分类。实验结果表明,选用合适的样品间距和类间距的系统聚类分析模型,能够快速准确地对汽车液压制动系统管路中的4种典型流型进行识别分类,总体识别率达95.625%。该方法为液压制动管路中气液两相流流型参数的研究提供了一种新途径。