目的针对传统PID在对包装运输液压顶升系统控制中参数难以整定的问题,使用多种群遗传算法(MPGA)对参数寻优。方法采用多种群遗传算法,将算法与常规PID控制相结合。对液压系统进行分析,建立起液压系统的数学模型,将其运用到算法优化后PID控制策略的被控对象中。同时,与一般遗传算法优化后的参数进行仿真对比,考察多种群遗传算法对PID控制策略优化的有效性。结果仿真结果表明,多种群遗传算法优化后的参数能使被控对象很快地收敛于稳态。整个系统响应速度快、稳态误差小、超调量小,而一般的遗传算法得到的参数陷入局部最优,无法在较短时间内得到全局最优解。结论所提出的优化算法对PID参数整定有良好的效果,能满足系统的控制要求。

目的滑阀结构对阀流场有直接影响,为提高滑阀性能,对不同阀芯结构阀流场进行分析。方法采用U型、三角型和无节流槽3种阀芯结构,利用ADINA软件流固耦合模块,对3种阀芯的滑阀流场情况进行分析计算,研究阀流道内流体流速和压力分布情况。结果在进口处具有较高的流速,无节流槽阀芯在阀口处速度降低最大,U型节流槽阀芯在阀口处速度降低最小;U型节流槽阀芯在整个流道内压力变化较小,无节流槽阀芯在整个流道内压力变化最大。结论阀芯开设节流槽可以明显改善阀流道内流场分布情况,改善阀的性能,其中U型节流槽阀芯具有良好的性能。

建立了液压打包机油缸的数学模型,对液压打包机油缸的动态性能进行了仿真,并对主要性能参数进行分析。为液压打包机油缸主要参数的选择、液压系统的智能设计提供理论依据。

液压打包机油缸的低速爬行现象严重影响液压控制系统的工作质量。首先指出液压打包机油缸的低速爬行原因分固有原因和运行原因;分析了摩擦力在低速运动中的变化,指出摩擦力自激振动引起爬行的机理,建立了动力学模型,通过求解微分方程提出了产生爬行现象的临界条件;最后提出了抑制爬行的措施。

目的研究铝箔不同的密封情况对电磁加热过程中铝箔表面温度分布的影响,建立非接触式密封性检测方法的理论依据。方法首先创建感应加热理论的有限元数学模型,计算感应电流产生的焦耳热量,以此为内部热源求解温度场。然后通过有限单元法创建6种不同密封情况的铝箔封口稳态热传导模型,对不同铝箔密封情况在恒定温度条件下进行温度分布的三维分析求解,并采用Ansys软件模拟分析加热温度场下铝箔密封的传热特性。结果得到了各种密封情况对应的温度场图像及温度曲线,其中铝箔密封完好的热图像呈高温闭合且均匀的环状区域,在其温度曲线中,温度集中分布在70~80℃,并具有对称性特点,且有2个高温峰值;另外5种为不成环或成环不均的热图像,表明铝箔密封失败。结论通过研究热温度场分布特性可以判断铝箔封口密封程度,能够为进一步优化非接触式...

目的 为研究包装容器的过盈密封性能,设计一种塑料容器与金属盖的过盈密封结构,研究其过盈量与材料属性(弹性模量、泊松比和摩擦因数)对容器密封性能的影响。方法 制定包装容器的结构设计方案,使用UG软件对塑料容器与金属密封盖的过盈联接结构进行三维建模。将接触部位过盈联接的力学模型模拟为圆筒的过盈配合模型问题,并进行理论计算,利用Ansys软件进行仿真验证。最后使用Ansys Workbench创建金属密封盖工作状态下的三维轴对称有限元分析模型,并对不同过盈量与材料属性下的接触应力进行比较。结果 金属密封盖与瓶口的接触应力随安装过盈量的增大而逐渐增大,且接触压力值与安装过盈量之间近似呈线性关系。弹性模量的改变对接触应力的影响较不明显,同时最大接触应力的变化趋势随弹性模量的变化而平稳增长。泊松比与摩擦因数对过盈联...

目的研究一种针对肩袖肌群抗阻力量训练的肩袖训练器。方法通过研究肩袖肌群的生物力学特征,分析肩袖肌力锻炼的最佳方式,提出基于摆动液压阻尼的训练方式,创造性地设计了基于阻尼大小输出的控制方式,并结合人体尺寸设计了肩袖训练器。通过肩袖肌群的抗阻训练,利用表面肌电测试仪对肩袖训练器和拉力器进行肌电实验测试,对比验证设计的可行性。结果使用肩袖训练器训练时,目标肌肉激活顺序为大圆肌—冈下肌—前三角肌—尺侧腕伸肌—肱三头肌,更符合专业的旋肩运动发力顺序。使用肩袖训练器训练时,矢状轴旋转姿势下,冈下肌的做功占比为36.2%±11.9%;冠状轴旋转姿势下,冈下肌做功占比为37.2%±13.6%。结论使用肩袖训练器进行肩袖抗阻训练的动作模式更为科学,并且无效做功少,更能激活肩袖肌群,达到更好的训练效果,对预防肩袖损伤和损伤修复...

目的 鉴于4S闭环结构的优良运动性能,设计一种带球铰闭环的新型并联机构,并对其位置解及工作空间进行分析。方法 针对所设计的闭环并联机构,首先建立机构模型,然后用约束螺旋计算其自由度,其次基于数值法求解位置正反解,并通过相应运动算例验证其正确性,最后利用数值搜索法求解工作空间并进行分析。结果 动平台能够实现绕y轴转动、沿y方向移动和沿z方向移动的3自由度;闭环并联机构在约束参数范围内的工作空间连续稳定且没有出现空洞。结论 3条支链和4S闭环并联结构减少了过约束和奇异位型,且运动性能优良、运动空间大,在并联机床和工业机器人领域有可观的应用前景。

目的 为了提升金属拉伸工作的效率和安全性,适应人们对拉伸产品不断提升的高要求。方法 根据拉伸机的结构和工作流程设计具有四自由度的拉伸机专用上下料机械手,运用D-H法构建机械手的运动学关系式,并进行运动关系的计算。最后,采用Matlab软件中的Robotics Toolbox工具箱来建立机械手的结构模型,以及仿真机械手的工作运动状态。结果 模拟机械手的运动,得出各关节的姿态和末端执行器的行径轨迹,分析得出3个关节速度与角速度在初始与结尾处为0,且连续光滑。结论 根据仿真结果可知,所设计的机械手运动符合加工实际,可以顺利完成上下料的工作。

目的提出一种印刷滚筒的新型结构设计方法,并对其进行挠曲变形分析。方法从印刷滚筒结构设计层面出发,研究常规印刷滚筒挠曲变形规律,提出变刚度印刷滚筒结构设计方法,对比分析常规印刷滚筒与变刚度印刷滚筒的挠曲变形和质量变化。结果1.85m和1.05m的常规印刷滚筒最大挠曲变形值分别为0.052mm和0.0181mm,考虑重力之后的挠曲变形增幅分别为49.4%和52.5%,1.85m和1.05m的变刚度印刷滚筒相比常规印刷滚筒挠曲变形降幅分别为23%和21%,质量降幅为16.3%和9.9%。结论变刚度印刷滚筒避免了常规印刷滚筒铸造缺陷对印刷性能的限制,在明显降低挠曲变形的同时,滚筒质量也能得到较好的控制。