2017, 45(9):1-4. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709001
摘要:提出一种LeaderFollowers多机器人编队控制方法。该方法利用距离-角度(l-φ)控制方案,仅利用跟随机器人(Followers)观测(Leader)领航机器人的纯角度信息,并利用无迹卡尔曼滤波算法对LeaderFollowers多机器人系统的状态进行估计,根据状态估计结果设计了输入-输出反馈控制规律使得跟随机器人(Followers)准确跟踪(Leader)领航机器人,使多机器人快速形成编队,并确保了编队的稳定性,达到理想的编队控制效果。仿真验证了该方法的有效性。
2017, 45(9):5-7. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709002
摘要:结合并联机构与串联机构的优势,设计了一种新型混联机构,该机构由3UPU并联机构和2自由度旋转机构串联而成。对该机构进行了自由度分析。分步分析其位置正解,先运用封闭解法对3UPU并联机构分析,得到3UPU并联机构的位置正解;然后采用坐标变换分析在2自由度旋转机构作用下,3UPU并联机构位置正解的变化,最终得出了该混联机构的位置正解。
2017, 45(9):8-13. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709003
摘要:以TSL1401线性CCD作为传感器获取图像信息,以MK60N512单片机作为控制器设计了一种新型智能循迹机器人。针对图像二值化阈值处理计算量较大的问题,提出特征点法。该法仅计算图像特征点的像素值,可以在保证精度的前提下减少了程序的计算量。针对黑线轨迹提取运算量大的问题,提出了一种新的记忆扫描法,该法只需检测少数像素点即可精确提取黑线标识,简化图像扫描过程,缩短了运算时间。为了提高智能机器人系统的控制精度和稳定性,对电机建立了数学模型,并利用积分分离PID算法进行仿真分析与验证。最后通过实验证明文中提出的算法可行有效。
2017, 45(9):14-17. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709004
摘要:随着工业机械臂的发展应用,工业机械臂的末端定位精度和末端位姿可靠性越来越被重视。以六自由度机械臂为研究对象,分析机械臂连杆参数误差对机械臂末端位姿偏差量和末端位姿可靠性的影响,采用矩阵法求出机械臂末端位置偏差量模型,采用误差建模摄动法求出末端姿态偏差量模型。文中的创新点在于利用MonteCarlo法求出连杆各参数误差对机械臂末端位姿造成的偏差量和末端位姿对各个参数误差的可靠性灵敏度。
2017, 45(9):18-22. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709005
摘要:根据电热水器的生产流程及工厂提出自动化生产的要求,提出了基于KUKA工业机器人的电热水器倒机系统的自动化设计方案。设计了机器人的末端执行器、输送线,搭建了以PLC为主控系统的电热水器倒机自动化控制系统。采用TCP/IP协议实现了PLC与KUKA工业机器人之间的通信,通过I/O接口实现了PLC与输送线的通信。利用KRLKUKA Robot Language编写了机器人的程序,利用TIA PROTAL V11 软件完成PLC 与触摸屏连网的组态和系统监控界面的设计。该系统已在某电热水器生产车间得到应用,促进了该工厂的自动化建设,提高产品质量和生产效率,减轻员工繁重的体力劳动。在类似工艺和热水器制造行业中具有一定的参考价值。
2017, 45(9):26-28. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709007
摘要:以磁瓦机械手为研究对象,以ARM11+WinCE60为上层控制器,以ARM11+μC/OSII+FPGA为下层控制器,运用RS485总线进行数据、状态和控制命令的传输。提出了一种在磁性材料行业专用的悬臂式磁瓦机械手控制系统设计方案,其上位机与下位机进行通信,并将机械手与压机联机,验证了悬臂式磁瓦机械手控制系统的可行性和先进性。将该系统投入使用,结果表明:该系统实用可靠、运行良好,实现了预期的功能要求。
2017, 45(9):29-31. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709008
摘要:针对建筑行业内墙抹灰大多采用人工涂抹方式导致工作效率低下的现状,结合目前已有半自动抹灰机可自动抹平,但灰浆易脱落,找正难和喷浆机效率高,后期抹平工作量大的特点,提出了一种完全采用气动控制系统,综合两者优点集机电气一体化的新型内墙智能抹灰机。该装置主要包含抹灰升降机构、喷涂往复机构以及气动控制系统,其中气动控制系统主要以气动马达、气缸等作为该装置执行元件,通过在气动系统回路中设置与抹灰机构和喷涂机构中行程开关相联动的电磁换向阀,实现智能抹灰机的升降、喷抹、行走等动作,完成自动粉刷抹灰作业。该装置工作安全可靠、效率高、噪声小、响应快,在建筑行业中具有较高的推广应用价值。
2017, 45(9):32-33. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709009
摘要:设计一种排爆机器人机械手结构。根据机器人机械手合拢于最远端位置与抓取最大爆炸物位置两个极限位置,采用极值法求解机器人机械手的尺寸参数,并运用尺寸参数对机器人机械手进行结构设计,使结构设计符合理论计算结果,从而确保最终的结构设计满足机器人机械手的使用要求。这种设计方法为其他机械手的结构设计提供了参考。
2017, 45(9):34-37. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709010
摘要:由于传统的工作空间分析方法局限于理论计算,而工作空间分析是机构设计及运动控制的基础,故采用了SimMechanics建立4RRR冗余并联机构三维仿真实体运动学模型,对工作空间进行仿真研究;利用数值实例以驱动杆和从动杆的影响因子λ为条件采用运动仿真法编程得出了该机构的工作空间。结果表明:该机构的工作空间具有对称性且内部无空洞;当λ逐渐增大时,该机构的工作空间逐渐增大,当λ>06时边界处的空洞增加,机构在边界的奇异位置点增多。与3RRR并联机构的工作空间对比,机构的可达工作空间明显增大,这表明引入冗余是一种有效解决3RRR并联机构的奇异位形多,增大其工作空间的方法。
2017, 45(9):38-41. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709011
摘要:介绍了将喷嘴安放在钢罐口上并压合的自动上料机构,设计自动上料机构的机械结构和气动系统,并设计出PLC的控制系统。利用自动化设备代替手工操作,减少人工操作,具有稳定可靠的性能,提高了生产效率。
2017, 45(9):42-45. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709012
摘要:针对目前机械臂在使用控制器时,存在轨迹追踪误差较大问题,设计了机械臂线性变参数控制方法,并且对追踪误差进行仿真验证。构造了两关节机械臂运动简图,建立机械臂刚体动力学数学模型,引入动力学参数的线性组合,推导出线性变参数模型。设计出机械臂的线性变参数控制器,采用Matlab/Simulation软件对控制器的轨迹追踪误差进行仿真。同时,与其它控制器的机械臂轨迹追踪误差仿真结果进行比较和分析。仿真结果显示,采用线性变参数控制器实际输出运动轨迹与理论期望运动轨迹更接近,运动比较平稳。采用线性变参数控制可以提高机械臂运动轨迹的追踪精度。
2017, 45(9):46-49. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709013
摘要:以自动送料分拣工作站为研究对象,分析了自动送料分拣工作站的工作原理,运用自动机循环图的相关理论,提出了3种不同控制方案的工作流程图和工作循环同步图,利用SFC编程语言编写了PLC控制程序。理论研究和实验结果表明:第3种控制方案减少了各执行机构之间的节拍时间,提高了送料分拣的生产率。
2017, 45(9):50-52. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709014
摘要:翻转机是粉状材料烧结匣钵自动化装卸料成套设备中的主要功能设备。以咸阳当地最新研制的翻转机为依据,从设备整体布局、部件结构设计、相关参数确定等方面,全面介绍了翻转机的设计思路,提出了翻转机使用中可能出现的问题。所设计的翻转机结构合理、布局紧凑、工作可靠、成本较低,能够完全满足匣钵自动化生产线工艺要求。
2017, 45(9):53-57. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709015
摘要:针对深海环境,压力表工作存在高背压的情况,研究波登管承受极大外压应力时的应变-压力特性,探究压力表能否有效工作。基于ANSYS建立波登管的非线性有限元模型。通过对高背压与无背压环境下工作的C型波登管有限元仿真分析,比较两种工况下的应力与应变分布,得出C型波登管在高背压环境下的应变-压力特性,并在深海模拟舱内进行试验验证。仿真结果表明:深海高背压环境会使波登管最大应变量缩小,最大误差为10%,在有效工作允许范围内;应力分布不变,最大应力减小。C型波登管压力表在高背压环境下工作示数减小,但压力表示数误差在工作允许范围内。在高背压条件下波登管不会失效,压力表可以有效工作。
2017, 45(9):58-61. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709016
摘要:在BTA深孔钻削过程中,工件的振动是导致孔加工质量和精度降低的重要因素。通过实验和MATLAB拟合分析不同的切削参数(进给量f、切削速度v、主轴转速n)对工件振动的影响。分析结果表明,在深孔加工过程中,工件的中间位置振幅最大;随着进给量的和切削速度的增大,工件的振幅增大,振幅增大量先增大后减小;主轴转速的变化对工件的振动影响很小。合理的选择切削参数可以降低工件的振动。
2017, 45(9):62-64. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709017
摘要:为实现STL模型的等距偏置,研究了基于面积加权平均的STL模型顶点偏置方法。利用VC++60,C++和OpenGL实现了上述算法的软件系统,同时利用RapidForm XOV检测软件将文中算法生成的偏置模型与UG软件生成的偏置模型进行了比较分析。算法应用实例表明:这两种偏置模型的整体轮廓标准偏差为1180 8 mm,断面上的轮廓线标准偏差为0022 8 mm。
2017, 45(9):65-67. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709018
摘要:可转位刀片切削效率高并且具有较高的加工精度和良好的互换性,是可转位刀具最重要的组成部分。可转位刀片的磨削加工是生产可转位刀具的核心环节,因此研究可转位刀片周边磨削数控系统,能够提高我国刀具制造装备的技术水平,缓解对国外进口设备的依赖性。分析了可转位刀片周边磨削数控系统的关键技术,并对软、硬件结构进行了设计。实验结果表明:系统能够满足实时性和加工精度要求。
2017, 45(9):68-71. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709019
摘要:为了大幅提升数控机床平动轴的运动精度,从而满足当代数控系统对其高精度的要求,针对机床平动轴的空间几何误差开展了深入研究,提出了可以有效辨识平动轴空间几何误差的便捷方法,并基于齐次坐标变换原理建立了平动轴空间几何误差的辨识模型;针对机床平动轴定位误差的特性,提出了可以实现有效补偿的增量式误差补偿原理,并建立了相应的误差补偿模型。经验证,所提出的平动轴误差辨识法和增量式误差补偿原理不仅理论正确,而且可以大幅地提高机床平动轴的定位精度。
2017, 45(9):72-75. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709020
摘要:以往对双圆弧齿轮的啮合特性研究中没有考虑螺旋角的影响。文中对因螺旋角的不同而导致双圆弧齿轮啮合点位置关系变化进行了分类讨论,重新考虑齿轮螺旋角对双圆弧齿轮啮合系数区间划分的影响,计算了不同螺旋角时的多点啮合系数以及多对齿啮合系数,并给出了双圆弧齿轮啮合特性表。研究结果完善了双圆弧齿轮的啮合特性,并对后续多圆弧齿轮啮合特性计算提供了参考。
2017, 45(9):76-79. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709021
摘要:海洋桩基平台调平器是一种精密的水下作业机械,桩基平台安装过程中,需要调平器进行调平,其夹紧工作负荷常常会达到几千吨。介绍了桩基平台调平器系统结构,分析了其上夹紧机构和下夹紧机构的力学模型。采用有限元方法分析了夹紧块工作时桩基导管和桩脚裙套的变形和受力。建立了桩基调平器实验系统,验证了调平器工作过程,获取了导管和裙套夹紧时的变形受力特点,与理论分析结果基本吻合。该结果为桩基平台调平器的夹紧装置优化设计提供了一定的理论基础。
2017, 45(9):80-83. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709022
摘要:运用ANSYS对该床身进行有限元模态分析,得到其前三阶固有频率和振型;运用DHMA模态分析系统对床身进行模态测试,得出其相应的模态参数。将模态分析结果与实验结果对比发现,每个阶次对应的固有频率相差不大且振型结果相近。说明所得到的床身动态特性结果是正确的,且床身的动态特性满足设计要求。
2017, 45(9):84-87. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709023
摘要:为了快速精确识别定位Mark点从而确定PCB板连片折板位置,提出一种基于改进RANSAC算法的边缘拟合算法。通过对目标模型的固有特性进行分析,定向筛选样本点,得到估计模型;采用分层抽样法抽取样本点进行残差分析;经过多次迭代后筛选出最符合的模型。对比分析了加权最小二乘法拟合、基于Zernike矩的边缘拟合和基于改进RANSAC算法的边缘拟合3种方法在效率和准确性方面的差异。实验证明:基于改进RANSAC算法的边缘拟合法较其他两种方法具有鲁棒性更好和稳定性更高的特点。
2017, 45(9):88-92. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709024
摘要:基于达朗贝尔原理结合牛顿欧拉法和有限单元的方法建立机头展收机构的动力学模型,牛顿欧拉法为刚体力学模型,有限单元法属于弹性体力学模型,牛顿欧拉法计算的轴力最大值为137 kN,而有限单元法的轴力极值达到720 kN。计算结果表明:有限单元法计算的液压变幅构件轴力曲线变化平稳,但计算量较大;牛顿欧拉法计算量小,但容易产生轴力曲线波动失真现象。牛顿欧拉法和有限单元法在机构设计前期为确定液压变幅构件的轴力提供科学凭据,有助于设计出性能优越的机头展收机构液压装置。
2017, 45(9):93-95. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709025
摘要:液压系统是深海潜水器上重要的动力源。本文分析深海潜水器液压系统设计中需要考虑的问题,着重介绍压力补偿技术。在此基础上,以一微型液压系统为例说明深海潜水器液压系统设计。在设计过程中需考虑因补偿器自身弹性模量、温度而引起的油液体积变化,还需考虑执行系统的安全可靠性。
2017, 45(9):96-98. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709026
摘要:由于液压机零件多、尺度大,新产品研发、销售展示和教学实验中,采用3D打印技术可以缩短产品研发周期,降低制造成本。以三梁四柱液压机为例,从3D打印模型的机械强度、刚度、稳定性、材料节约性、整体美观性、实用性等要求出发,对模型结构优化、模型结构拆分打印、以及支撑结构优化等问题进行研究,提出适用于液压机3D打印模型的结构设计要求。
刘清 , 王太勇 , 郭津津 , 王肖锋 , 葛为民 , 孙艳芳
2017, 45(9):99-104. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709027
摘要:高速高精度的位置控制是现代制造业的重要研究课题之一,为了实现多路电机的精确位置控制,开发了一款基于DSP的多轴运动控制卡,这是集教学、应用编程、开发研究于一体的实验平台。运动控制卡以TMS320F28335为控制核心,又在其外围扩展了基于CPLD的地址译码模块、基于FPGA的编码器反馈模块、基于DAC的电机控制模块等丰富的外围设备,具有较高的完备性、可靠性、可扩展性以及可维护性。鉴于TMS320F28335的高速运算能力与面向电机的高效控制能力,在此基础上嵌入运动控制算法,能够实现精确的电机位置控制。将运动控制卡应用于机械电子工程专业的课程实验、专业设计、毕业设计及创新活动等教学环节中,能够有效提高学生的学习兴趣和完成实际工程项目的能力
2017, 45(9):105-109. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709028
摘要:针对双喷嘴挡板电液伺服阀的力矩马达,将温度因素引入建模过程,提出气隙磁阻和极化磁动势的温度模型,从而得到更为准确的磁通计算方法。理论、仿真和实验相互印证后,得出气隙长度随时间呈线性变化,极化磁动势接近线性变化。
2017, 45(9):110-113. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709029
摘要:在闭锁离合器滑摩控制中,为了取得更好的自适应性,结合模糊控制和常规PID控制二者的优点,提出了模糊PID控制方法。首先通过建立模糊规则、进行模糊推理、确定PID的3个参数,再由PID控制器对闭锁离合器进行滑摩控制。计算机仿真结果表明:模糊PID控制器与常规的PID控制器相比提高了系统的响应速度,具有良好的稳定性,能使汽车更平稳快速地起步,换挡更平顺。
宾仕博 , 张强 , 熊耀志 , 高停 , 王新 , 张伟 , 陈越云
2017, 45(9):114-118. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709030
摘要:工程机械倾翻保护结构(ROPS)轻量化是其安全设计的发展趋势,对轻量化改制后某轮式装载机ROPS进行侧向加载,通过贴应变片方法对其时域变形进行研究分析。实验结果表明:ROPS横梁与立柱各减薄5 mm后,改用Q345B材质和加强焊缝连接可满足ISO3471侧向加载要求和能量吸收标准。侧向加载力达到标准值时,能量值为标准值的30%,能量值达到标准值时侧向承载极限为标准值的14倍;横梁(W)中心位置靠近加载区域先进入塑性变形区,两侧变形呈近似对称分布;横梁(L)出现塑性铰呈近似S型变形;立柱(Z)靠近加载端位置先进入塑性变形,中心以下部位不会发生塑性变形,刚度远比横梁大
张万军 , 涂晶洁 , 张育斌 , 张景轩 , 张景怡 , 张景妍
2017, 45(9):126-130. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709032
摘要:为了解决NURBS曲线在Taylor一阶、二阶展开式求解曲线插补坐标点ui+1,存在计算量大、插补时间长等问题,提出一种NewtonRapson迭代法的NURBS插补算法。该插补算法可以减少插补计算量和插补时间,提高插补精度,并提高曲线加工的效率。仿真实验结果表明,NewtonRapson迭代法的NURBS插补算法计算过程简单、切实有效,具有可行性和实用性,满足数控系统实时、高速、高效率插补的要求,在其他数控插补的过程中具有很强的借鉴意义。
2017, 45(9):131-135. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709033
摘要:管道的弯曲角度影响流体流动特性与管道应力分布。利用有限元方法对不同曲率情况下管道的流固耦合特性进行了分析,研究了流固耦合作用下不同曲率管道的等效应力、位移变形和流体流动特性规律。结果表明:弯曲角度大于135°时对管道的固有频率影响较大;流体对弯曲管道壁面产生的作用力导致管道发生变形,管道的最大位移变形和管道内流体的最大流速随着弯曲角度的增加均先增加后减小。
2017, 45(9):136-141. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709034
摘要:通过在低速大扭矩水压马达配流盘上设计了不同凹坑形仿生非光滑表面,并建立配流副的全水动压润滑模型,采用CFD方法研究了凹坑的不同开口形状和截面形状对内部液体流动的影响及其对流体动压润滑性能的影响规律。结果表明:在凹坑截面形状、开口尺寸及凹坑深度相同的情况下,开口形状为圆形的凹坑形仿生非光滑表面的液膜表面压力分布情况要略好于开口形状为正方形和三角形的凹坑形仿生非光滑表面的液膜表面压力分布情况;凹坑开口形状都为圆形时,截面形状为半圆形的半球坑与截面形状为矩形的圆形柱坑、截面形状为三角形的圆形锥坑相比,其液膜表面压力分布情况较好,液膜表面承载力略大,流体动压润滑性能较好。
2017, 45(9):142-144. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709035
摘要:针对煤矿巷道临时支护支架的实际工况特点,从节能高效的角度将负载敏感原理应用于支架的开环同步回路中,并建立该系统的AMESim仿真模型,通过空载、恒载、变载3种情况下泵的动态响应结果与理论分析作比较,验证了该模型的正确性。着重研究三组大偏载变化对同步精度的影响,仿真结果表明:该同步系统的位移同步误差和速度同步误差均较小。
2017, 45(9):145-148. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709036
摘要:以多体系统理论为基础结合齐次坐标变换原理,以i5T52型数控车床为例,分析其组成部件及拓扑结构,通过Matlab软件编写程序建立了该型车床的几何误差模型。通过计算机快速准确地对误差模型进行分析,并将分析结果以统计图的形式显示,便于发现误差分布规律及误差作用规律。通过机床实际加工棒料测得加工误差并与机床误差建模分析结果对比,较好地验证了模型的正确性。在后续实际加工中应用误差建模分析数据进行误差补偿,有效地提高了该型机床的加工精度。
2017, 45(9):149-152. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709037
摘要:电动载货爬楼车,可帮助操作人员轻松地实现重物安全快捷的上下楼梯,降低劳动强度。首先对曲柄摇杆式载货爬楼车进行方案分析,包括总体方案与爬楼装置曲柄摇杆机构的分析。然后基于SolidWorks的motion与Simulation插件对曲柄摇杆式载货爬楼车进行运动学、动力学仿真分析。对其进行了爬楼过程中行走轮中心的轨迹分析、电机与减速器的参数分析、曲柄摇杆机构的优化设计。仿真得到了相关动力参数及优化的结构参数, 仿真结果表明曲柄摇杆式载货爬楼车方案可行且运行平稳。
2017, 45(9):153-158. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709038
摘要:为高效开采运输海底矿产,深海行走机构多采用液压系统驱动执行机构,系统性能对整个机构性能影响较大。根据海底车液压行走机构的总体设计模型和液压驱动系统原理,建立了行走驱动液压系统的数学模型。根据系统设计参数,建立各个环节的数学模型,基于MATLAB/Simulink建立深海行走机构各单元及整机的分析模型。通过调速系统对直流电机的负载进行调节,对电枢电流与输出转速之间的关系进行分析;并对液压驱动系统的静动态特性及机构越障性能进行分析。分析结果可知:通过速度调节,控制液压主回路中的流量满足各个驱动马达的需要,实现驱动马达输出转速,使各个轮边马达按照设定的速度运行;通过增加积分环节,可使行走机构在给定的转矩运行,能够完全消除静态误差;机构越障时,轮系的变化趋势基本相同,可以很好地满足海底行走越障的需要。
2017, 45(9):159-162. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709039
摘要:针对高空作业车在提升不同质量的货物以及提升货物过程中电液伺服俯仰机构的力负载变化引起的系统难以控制的问题,提出了综合传统PID与H∞控制的复合控制方案。推导了电液伺服俯仰机构的状态空间模型,在此基础上设计了H∞状态反馈控制器,包括定义性能评价指标、构建广义系统、利用线性矩阵不等式求解状态反馈阵。应用SimulationX环境下建立的集机、液、控一体的高空作业车模型进行仿真研究,结果表明:提升不同质量的负载时高空作业车都能稳定运行。
2017, 45(9):163-166. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709040
摘要:为了合理选择绝缘子带电水清洗参数,提高清洗效率,利用流体仿真软件FLUENT提供的VOF(Volume of Fluid)模型对不同垂直冲洗角度和不同喷嘴进口压力下情形的绝缘子下伞面水冲洗情形进行了仿真研究。分析了绝缘子下伞面的压力和速度分布及有效清洗面积随压力的变化规律。结果表明:增大喷嘴进口压力有利于提高有效清洗面积,但是存在临界值;垂直清洗角度较大时,清除机制更直接有效,能去除粘接强度较大的污垢;在满足临界清洗压力时,选择较小垂直清洗角度能获得更大清洗效率。研究结果为绝缘子下伞面带电水清洗参数的选择提供了依据。
2017, 45(9):167-174. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709041
摘要:针对滚动轴承振动信号复杂且难以从中提取有效故障特征的问题,提出了一种总体经验模态分解(EEMD)、奇异值分解(SVD)和局部保持投影(LPP)相结合的故障特征提取方法。首先,对振动信号进行EEMD分解,利用EEMD分解后的固有模态分量(IMF)分别构造时域、频域和时频域空间状态矩阵;其次,利用SVD提炼时域、频域和时频域空间状态矩阵中的故障信息,筛选其中累加百分比大于90%的奇异值组成多域有效奇异值数组,构造多域奇异值特征矩阵;然后,利用LPP约简多域奇异值特征矩阵,提取低维、高区分度的故障特征;最后,利用支持向量机(SVM)对提出的故障特征提取方法进行评估。实验结果证明了该方法提取的故障特征可有效反映滚动轴承的故障状态。
2017, 45(9):175-179. DOI: 10.3969/jissn1001-3881201709042
摘要:以风力发电机的增速箱为研究对象,选用TMS320F28335数字信号处理器(DSP)和3G无线通信模块EM820W搭建硬件平台,设计一种嵌入式的在线实时故障监测系统。该系统利用DSP实现对风电增速箱的数据采集、存储和数据信号的分析等功能,而EM820W无线通信模块则实现数据的无线通信传输功能,将DSP分析的结果和采集的原始数据传送到上位机,从而实现对风电增速箱的远程在线诊断与监测功能,监测增速箱的工作状况。
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