针对任务空间中基座位置不受控、姿态受控的双臂空间机器人轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于状态依赖Riccati方程(SDRE)的优化控制方法。首先,基于关节空间双臂空间机器人的运动学方程和完全驱动动力学方程,推导出机械臂欠驱动动力学方程以及机械臂关节与末端的运动雅可比关系;其次,通过增广状态变量构造SDC(State-dependent Coefficient)矩阵,并基于SDRE控制理论设计优化跟踪控制器,在实现输出力矩能量优化前提下,实现了对双臂空间机器人末端抓手位置与基座姿态的协同轨迹跟踪;最后,利用李雅普诺夫方法证明了系统渐近稳定性,并利用仿真实验验证了所设计控制器的有效性。

为促进建筑智能化，设计了一种新型智能窗，讨论了智能窗的软硬件系统设计方案。应用压力传感器，湿度传感器，光强传感器，红外遥控模块等实现环境数据采集，选用8051系列单片机进行信号处理，并控制步进电机调整智能窗扇叶张角。经实验测试，风速感应和控制精度优于0．1m／s，湿度感应精度5％RH，光强感应精度5lux。实现了测量显示风强、湿度、光强等信息并调整扇窗开合程度，从而调节室内环境。可以通过嵌入式系统设定控制量值，适合对环境要求不同的用户使用。

针对液压软管总成存在泄漏、拔脱、断丝、爆破等故障/失效问题,综合考虑液压冲击、温度、压力及弯曲半径等因素对其寿命的影响,设计了液压软管总成可靠性试验台基于电液伺服技术设计了12通道液压软管总成脉冲试验台,基于双气液泵复合增压技术设计了耐压爆破试验台;基于试验数据进行失效分布拟合优度检验及分布鉴别,得到脉冲、爆破试验数据分别服从对数正态分布、威布尔分布的结论;最后,进行可靠性评估并求得液压软管总成在脉冲、爆破试验条件下的平均寿命、可靠寿命及可靠度的点估计及置信下限。

通过对齿轮泵的零件三维实体造型和整机装配的实践,进行了三维造型软件对液压元器件的建模方法的研究与探索。以齿轮泵为例,介绍了用UG软件进行装配的方法,指出了装配中需注意的一些问题。

传统多余物微粒材质识别算法在判断金属和非金属微粒时,误判现象比较严重。本文将参数优化的梯度提升决策树算法(Gradient boosting decision tree,GBDT)应用于多余物材质识别。特征选择方面,在原有的脉冲面积、脉冲左右对称度、脉冲上下对称度、脉冲持续时间、脉冲上升占比、能量密度、脉冲占比、波峰系数、面积占比、频谱质心、均方频率、方差、过零点率和均方根差14个特征基础上,利用小波变换提取出了能量系数作为新的特征值,并建立新的样本特征集。然后结合机器学习方法训练得到基于GBDT多余物材质识别模型。为了使分类器性能达到最优,对其进行超参数调优。采用贝叶斯优化库中的分布式异步超参数优化模块(Hyperopt),并结合树形窗密度评估器(Parzen)可以获得模型的最佳优化参数。经过与K近邻(K-nearest neighbor classification,KNN)和支持向量机分类模型(...

针对核工业热室内建立视频监控系统的需求,提出了一种辐射环境专用的高精度伺服云台方案:云台采用双层箱体结构,能带动摄像头进行双自由度旋转变位;设置了快插离合机构,使云台作为独立模块工作并能通过机械手进行快速拆装;对电气元件进行了耐辐射改进,组建了能在高辐射环境中可靠工作的闭环伺服控制系统;利用谐波减速原理优化了传动结构、减小了设备体积和惯量,以提高运动及定位精度;利用导电滑环布线,将电缆完全屏蔽于云台内部,并在云台连续转动时能防止电缆缠绕;为核工业自动化设备提供了模块化快换结构方案和维修性设计思路。

基于电磁-温度场耦合方法,分析了盘式永磁驱动器的温度场.基于电磁场解析计算建立了盘式永磁驱动器的电磁场解析模型,推导了涡流损耗公式.计算了热阻和散热系数,并以涡流损耗为热源,建立了盘式永磁驱动器等效热网络模型.预测随负载变化时盘式永磁驱动器的涡流损耗和铜盘温度的变化.解析结果与有限元结果比较表明基于电磁-温度场耦合方法所建立的电磁场解析模型和温度场解析模型能快速、准确地预测涡流损耗和铜盘温度.

为设计出输出特性良好的内曲线径向柱塞式液压马达,提出了一种新型的内曲线——修正心形线.该曲线为一条简单、连续、封闭且高次可微的周期性曲线,可解决内曲线马达的内部冲击问题.选用修正心形线作为马达的内曲线,通过理论推导,分析不同周期数和柱塞数对马达相位的影响.相位分析结果表明：马达的脉动情况取决于马达的等效柱塞数.推导了该曲线形式下马达的脉动率通用公式,结果表明,随着等效柱塞数的增加,马达脉动率减小.仿真结果验证了理论分析结果的正确性.

针对典型电控换向混凝土泵摆动系统运用AMESim软件建立液压仿真模型并提出符合泵送C25混凝土工况时的系统负载加载方式得出摆动系统油缸速度曲线及各关键点压力变化曲线。通过仿真结果与试验数据对比表明：所建模型准确能够反映摆动系统换向的速度、压力变化规律及振动特性为混凝土泵摆动系统研究、匹配选型及优化设计提供参考并且节约了大量试验成本。

通过实验对分别采用节流阀和调速阀的进油节流调速回路的速度负载特性进行了研究并做出了速度负载特性曲线得出了采用调速阀的进油节流调速回路的适用条件对正确对待和使用这两种调速方式提供了参考。