针对目前物体定位与尺寸测量在工业中的突出作用以及市场对这方面的技术封锁的问题,基于MATLAB设计了一套自动定位和测量的轴类零件系统。首先,进行机器视觉平台的搭建以及硬件选型,并通过MATLAB软件对CCD相机进行标定,得到相机的内外参数,然后对算法进行了详细地介绍,最后完成MATLAB GUI界面的设计。最后,实验结果表明,依据提出的方法,姿态角误差小于0.1°,平均质心定位误差为0.1mm,平均尺寸误差为0.2mm,验证了自主开发算法的有效性且可以满足工业应用要求。

为提高减速齿轮箱试验台监控系统自动化程度和通用性,设计了基于Labview的减速齿轮箱试验台监控一体化系统。根据减速齿轮箱试验台系统总体结构,结合试验要求,完成了监控系统硬件选型,采用Labview开发了一套具备主电机控制、自动控制、数据保存和报警信息等功能的模块化监控软件,并对软件功能界面和实现进行详细介绍。经过长期试验和现场运行情况表明,该减速齿轮箱试验台监控系统稳定性好,自动化程度高,达到设计预期。

齿轮减速器试验台在加载试验中,由于加载转矩易受传递过程中非线性因素以及驱动电机转速变化的影响,导致齿轮减速器实际加载的转矩值与设定值误差较大且无法稳定,采用传统PID控制难以得到满意的控制效果,为此提出采用自抗扰控制策略设计并实现加载转矩控制器。首先分析了齿轮减速器试验台的结构组成及工作原理,然后设计了加载转矩自抗扰控制器,并在PLC上实现了该控制器,最后在齿轮减速器试验台上对自抗扰控制器与传统PID控制器分别进行了抗干扰试验和动态加载试验。试验结果表明,相较于传统PID控制器,自抗扰控制器对扰动的抑制能力更强,对动态载荷信号的跟随精度更高。

针对机床床身连接刚度难以确定,从而造成床身动力学模型分析模态与试验模态相差较大的问题,提出一种基于响应面法对床身动力学模型进行修正的方法。以CLFH-200齿轮复合机床床身为研究对象,利用ANSYS Workbench中地基刚度模拟垫铁地基系统刚度,并以地基刚度为设计因素,采用中心复合试验设计方法获得样本数据,拟合满二阶多项式响应面模型,运用二次规划法对响应面模型进行优化。结果表明：修正后床身动力学模型的前6阶固有频率平均误差与初始模型相比减小了3. 08%,平均误差为2. 14%。该方法能快速有效的实现床身动力学模型修正。

结合风电转盘轴承实际工况下的受载情况，为验证所设计液压加载系统的可行性和改善系统的动态响应性能，设计出风电回转支承实验台液压加载系统。在AMESim中建立液压加栽回路的仿真模型，所采用的BP神经网络PID控制器以S函数的形式导入到Simulink中的系统模型中，进行AMESim和MAT—LAB／Simulink联合仿真研究，并与传统PID控制的同一系统进行AMESim仿真对比。仿真结果表明，所采用的液压加载系统能够模拟出风电转盘轴承实际工况下承受到的载荷，BP神经网络PID控制改善液压加载系统的响应性能。