基于两轮自平衡小车平台,针对目前模糊控制和自适应控制结合较少,实物验证缺乏的问题,应用仿真对比、实物验证的方法,对设计的模糊自适应控制器的稳定性和有效性进行了理论上的分析,证明了模糊自适应算法的可行性。通过在相同的初始条件和控制结构下进行仿真实验,并对仿真结果的角度、角速度两个跟踪指标与预设函数进行了对比分析。最后用实物实验进行了验证,得出了“糊自适应算法能实时地对未知外部干扰和建模不确定性进行自适应模糊补偿”这一结论,对以后欠驱动系统的控制具有一定的参考价值。

无心外圆磨削广泛应用各类棒料工件的精加工,其在加工过程中会产生巨大的能量消耗,为提高无心外圆磨削过程的能量效率,主要对磨削过程的工艺参数进行了优化。在考虑磨削功率、表面粗糙度及磨削用量约束的基础上,将砂轮线速度、导轮线速度、导轮架进给速度选为优化变量,以最小能量消耗为优化目标来建立数学模型;提出了蜜蜂进化型遗传算法并结合MATLAB软件对模型进行优化求解,将结果与传统遗传算法进行对比实验,验证了蜜蜂进化型遗传算法的有效性。

在工件的制造过程中,具有多个特征的工件在加工时,其加工特征的能耗属性不同,为了研究在工件不同的加工特征对能耗的影响,创建了面向加工特征的工件制造过程能耗预测模型。首先,将工件看成单个加工特征的集合体,其次对工件特征切削功率的分析,创建有关切削功率的能耗数学模型;然后采用GM(1,1)模型完成工件加工时其切削功率的灰色建模,实现整个工件能耗的预测过程,最后通过对冲床顶支座的加工过程为例,说明了该模型的准确性。

针对变焦镜系统的机械装置的特点和技术要求,采用闭环控制方案.分别采用动态矩阵控制与线性控制两种方法设计控制器.在参数变化和外干扰都不太大的条件下两者性能相近,但采用线性补偿器的线性控制法简单、成熟,故总是优先选用.对象参数变化大和受到较大扰动时,两者性能不同当时间常数增大一倍时,线性系统的最大超调由8%变到21%,动态矩阵控制法的最大超调由6%变到9%;在斜坡扰动作用下,线性系统的误差与时间成正比,而动态矩阵法的误差为0.002.因此,在对象参数变化和扰动都比较大时,应当采用动态矩阵控制方法,它能使系统在动态性能和稳态误差两方面都具有良好的鲁棒性.

临近空间飞行器和火星探测飞行器首要面临低雷诺数、跨声速的特殊气动问题,针对此特殊环境下低雷诺数翼型的格尼襟翼增升方案,基于CFD方法开展了数值计算研究。对不同雷诺数、马赫数条件下,后缘加装不同高度格尼襟翼的Eppler387翼型的气动特性进行了对比分析,结果表明格尼襟翼增大了翼型的前缘吸力和后缘压差,从而显著增大了翼型环量和升力。在较高的马赫数下,格尼襟翼使翼型上表面低压区的范围扩大,对激波位置略有推迟。合适高度的格尼襟翼提高了翼型的最大升阻比,在中高升力系数下能够明显增大翼型的升阻比。研究结果能够为临近空间飞行器和火星探测飞行器的设计及改进提供技术支持。

为了实现废旧产品再制造方案的优选,分析了废旧产品再制造方案复杂性的影响因素,提出了基于信息熵的废旧产品再制造方案复杂性测度模型。结合失效模型与影响分析理论（Failure Model and Effect Analysis,FMEA）、社会网络分析法及信息熵理论,定量地分析废旧零/部件关键性及其损伤程度、零/部件处理方式不确定性,以及再制造系统状态不确定性对产品再制造方案复杂性的影响程度,通过比较不同再制造方案复杂性熵,得出最优再制造方案。以废旧发动机为例,验证了上述模型的可行性和有效性。

为实现制造业向能源节约型增长方式的转变,运用数控铣床模拟加工能耗预测技术为铣削加工过程中能源的精细管理提供支持,针对数控铣床加工工件能耗消耗预测问题,分析了数控铣床耗能元件,结合数控铣床各耗能元件的能耗特征将其分为负载有关与负载无关两类,建立了数控铣床加工工件的能耗预测模型。通过CAM软件模拟铣削加工过程,自动生成NC代码并解析各耗能元件的运行状态参数信息,提出了解析NC代码预测数控铣床铣削加工能耗的方法。最后,通过一个具体铣削加工实例将预测加工能耗与实际加工能耗进行对比,验证了该数控铣床加工工件能耗预测方法的有效性。

作为电解加工的革新技术,电解转印加工无需制作微细电极和重复涂层工件,是金属表面微织构的高效、并行成形方法.运用改进后的电解转印加工技术制造金属表面微流道,利用正交试验研究和分析加工间距、加载电压、脉冲占空比等工艺参数对流道加工定域性的影响,加工出定域性较高的宽度为237μm,深度为21μm的多通道蛇形流道,通过极差分析,得出加载电压是流道加工定域性的主要影响因素,定域性指标下最优参数组合是电压为12V,极间距为100μm,脉冲频率为0.4kHz,占空比为40%,电解液压力为0.09MPa,加工时间为100s.

建立了冻干机冷阱室的几何模型,阐述了内部气流组织的控制方程及其边界条件。进行了有限元网格的划分,并采用数值模拟的方法进行了冷阱室内流场和温度场的分析。通过添加导流板前后的模拟结果对比,能够看出加导流板后的模型流场比不加导流板的均匀,能够对改善冷阱室内的气流组织起到一定的积极作用。

总结了目前制冷剂水合物蓄冷工质的试验研究进展,并分析了各方面的研究成果。在此基础上,重点讨论了制冷剂气体水合物蓄冷工质的替代选择问题以及试验研究方面的新动向。这将有助于研究人员开展进一步的研究工作。