摘要:为提高螺旋锥齿轮的加工精度，提出双正交B样条小波的优化设计方法。以球面渐开线的形成理论为依据，运用MATLAB获取齿面离散点数据。利用双正交B样条小波去除齿面高频细节特征信息，保留低频主体特征信息，重构出一组更合理、有效的齿面离散点。将重构的数据点通过NURBS曲面进行精确拟合后，得到具有较低高斯曲率和较低复杂程度的齿面。将该方法获得的齿面数字化模型进行数控加工并对精加工后的齿面运用三坐标测量仪进行测量和误差分析。结果表明：通过双正交B样条小波处理后的齿面具有较高的加工精度；螺旋锥齿轮数字化模型的重构，为提高螺旋锥齿轮的加工精度提供了一种新的理论方法。

摘要:为提高柔性板弹簧在直线振荡电机运行中的工作效率及其可靠性，设计一种偏心量渐开线柔性板弹簧，并对该板弹簧的径、轴向刚度，疲劳强度，固有频率进行研究。结合腰鼓型变刚度螺旋弹簧的刚度分析模型，建立板弹簧的刚度分析模型，推导出板弹簧的刚度在一定范围内近似为常数；采用有限元软件对不同偏心量、厚度、渐开线终止角和相位差的板弹簧刚度进行分析并得到板弹簧的优化方案；对优化方案的板弹簧的刚度、疲劳强度和固有频率进行分析并进行相关实验验证。结果表明:板弹簧的刚度仿真结果和实验数据基本一致，刚度在一定范围内近似为常数；板弹簧的刚度受厚度影响最大，受偏心量影响最小，结构优化后的刚度得到有效提高；整个板弹簧设计过程符合板弹簧性能设计要求，可较好地表征板弹簧性能特性。

摘要:立柱和平衡缸作为液压支架的主要驱动部件，其工作压力的大小直接关系到支架的受载状况。基于顶梁的承载特性，通过分析液压支架与围岩在不同情况下的耦合状态，进一步研究了液压支架四连杆的力学响应特性。基于Denavit-Hartenberg(D-H)理论建立了液压支架的运动学模型和动力学模型，通过MATLAB软件分析了液压支架在不同的支护高度、立柱压力以及平衡缸压力对液压支架前连杆和后连杆负载变化规律。结果表明随着支护高度的增加，前连杆和后连杆的负载呈现出相反的变化趋势，合理的平衡缸和立柱的工作压力有助于优化前后连杆的负载值，为优化支架的结构设计提供了理论依据。

摘要:由于温度直接影响液晶材料的黏弹性与介电系数，进而影响驱动性能，有必要对其进行深入研究。以新型热致性液晶材料82832为研究对象，通过DSC试验确定其呈现液晶相的温度为48~118 ℃。以50、60、70 ℃为驱动温度，以扭转角0°、45°及90°为基本变量，对82832的驱动性能进行大量试验研究。结果表明：驱动速度随驱动电压的增大而增加，温度为60 ℃、扭转角为0°时，驱动速度得到最大值；通过改变所施加的驱动电压频率，对驱动效果进行再次验证，得到最佳驱动温度为60 ℃、最佳驱动频率为10 Hz。在前期研究基础上建立液晶82832数值研究的计算模型并进行理论计算，结果与试验结果吻合较好。研究结果为液晶引流微驱动方式的应用提供参考。

摘要:针对影像测量中大视场相机畸变校正进行研究，提出一种大视场相机完全校正的方法。通过建立映射关系矩阵，实现校正完全和不完全图像间的坐标转换；结合图像坐标系和畸变理论建立误差补偿模型。结果表明：所提方法测量误差在17 μm以内的测量数据达到91.43%。

摘要:针对二维表面形貌规范不合理导致认证方案关键信息不完整或矛盾，使认证无法完成的问题,提出规范与认证过程自动检验语义本体模型。采用以描述逻辑为数学基础的网络本体语言和语义网规则语言表示面向认证过程的二维表面形貌规范合理性判断方法中的概念语义，给出描述合理性检验过程信息描述方法。在实例中结合描述逻辑的Tableau算法验证自动检验语义本体模型的有效性。

摘要:为提高橡胶挤出机料筒温度控制系统输出响应的动态与稳态性能，并在干扰作用下使系统输出稳定在目标值，采用智能算法结合PID控制原理，设计一种Smith预估算法结合模糊控制算法与PID控制的控制器，用于橡胶挤出机料筒温度控制。利用MATLAB软件建立控制器仿真模型，与增量式PID和模糊PID控制器的控制效果进行对比。结果表明：在干扰作用下，Smith-模糊PID控制使得料筒温度控制系统输出稳定在目标值；采用Smith-模糊PID控制器的料筒温度控制系统鲁棒性强，将该控制器应用于橡胶挤出机料筒温度控制，可以在一定程度上提升挤出半成品质量和挤出机械的智能化水平。

摘要:磁性离合机构可以通过磁力装置产生的磁力间接地将加载机构所产生的轴向力施加在试验轴承上，而磁力装置产生的磁力大小取决于永磁体的布置方式，永磁体的布置方式又会影响试验轴承处的磁场。针对磁性离合机构磁力装置中永磁体的两种布置方式，分别建立等效磁路模型，对这两种布置方式下磁力装置所产生的磁力进行理论计算；利用推拉力测力计测量磁力装置产生的磁力，并应用Ansoft Maxwell电磁分析软件分析这两种布置方式下磁力装置所产生的磁力以及试验轴承处的磁感应强度。结果表明：相比永磁体单个布置时，当永磁体成对布置时磁力装置所产生的磁力提高约150%，试验轴承处的磁感应强度最大值降低约50%；磁力装置中永磁体成对且磁极相反布置时永磁体对试验轴承处的磁场影响最小。

摘要:随着科技的日新月异、工业的快速发展，许多工业领域对控制系统的性能提出了更高的要求，普通平面控制系统已经无法满足日益复杂的空间作业任务，而三轴运动控制系统在三维空间任务中具有强大的优势。从制造业的角度出发，致力于研究一种面向三轴运动控制系统的交叉耦合迭代学习的轮廓误差控制方法，既能保证单轴的跟踪性能，又能减小各轴之间运动的不协调，从而减小轮廓误差。介绍传统的两轴误差模型和基于向量法的三轴误差模型，以及迭代学习控制和交叉耦合控制的概念；针对三轴运动控制系统的性能提升提出一种三轴交叉耦合-迭代学习控制算法；设计相关对比实验，实验结果表明该算法能有效减小轮廓误差。

摘要:为探究高速重载下斜齿轮时变摩擦力的求解计算与变化规律，基于最小弹性势能原理与动势能转化关系，提出一种时变载荷计算模型，并对时变接触线长度、摩擦因数等摩擦力参数模型进行计算与分析。运用切片法对时变摩擦力公式进行推导，并将计算结果与现有算法的结果进行对比分析。运用MATLAB软件对同一周期内高速重载工况下最大时变摩擦力的变化进行计算与分析。结果表明：基于时变载荷模型、同时考虑时变摩擦因数推导得到的时变摩擦力较恒定啮合力波动变大，计算结果更接近实际情况，计算更精确，且高速重载工况下，负载转矩与转速增大均使得摩擦力增大。

摘要:针对C32连续摩擦焊机闭环控制系统的时变性、非线性控制精度较低以及稳定性较差等问题，研究一种BP神经网络与增量式PID控制器相结合的控制算法来提高系统性能。参考C32连续摩擦焊机实际运行参数，通过AMESim软件建立物理模型；结合Simulink建立神经网络PID自适应控制器进行联合仿真，建立电液力闭环控制系统。结果表明：C32摩擦焊机非线性控制系统在神经网络PID自适应控制下的响应速度、上升时间、控制精度以及稳定性皆优于传统PID控制；BP-PID在非线性控制中快速响应的同时消除了原有控制器的超调量，极大地提高了系统稳定性。

摘要:为解决车载液压行车发电瞬态指标控制问题，设计基于能量调节的泵阀并联液压马达调速系统。研究能量调节技术在车载液压发电系统中的应用，对液压系统主要元件进行选型。参考标准GB/T 2820.5—2009，进行液压发电试验，并对比采用能量调节技术前后得到的试验数据。结果表明：应用能量调节技术的车载液压发电装置，其主要交流发电技术指标达到交流发电机组对应相关G2国家标准；采用能量调节技术能够有效降低液压马达转速波动幅度、提高车载液压行车发电瞬态指标。

摘要:单晶镍基高温合金材料微构件在高温环境中应用广泛，但它在微铣削过程中的温度分布测试较为困难。采用有限元法对单晶材料微铣削过程的温度分布及传递进行仿真，定义温度分布区。根据热电偶工作原理，标定温度-电势曲线，搭建微铣削温度测试平台，完成单晶镍基高温合金DD98微铣削温度测试。结果表明：单晶材料微铣削温度区分为第Ⅰ剪切热源温度分布区,第Ⅱ、Ⅲ摩擦热源温度分布区;仿真温度区最高温度为284 ℃、最低温度为148 ℃；微铣削温度随着主轴转速、进给速度和铣削深度的增加而升高；试验测量温度最高不超过200 ℃，与有限元仿真对应位置的温度极为接近，解释了微铣削温度分布机制，为控制零件切削表面质量和刀具磨损提供参考。

摘要:针对电液伺服系统的时滞和非线性等问题,提出一种基于状态监测的非线性预测控制(smMPSO-NPC)算法，提高了电液伺服系统的控制性能。将多目标粒子群优化算法和非线性预测控制相融合，实现了多目标优化；将Pareto前端映射到旋转基扇形平面上，利用状态熵和差熵监控种群进化状态；然后提出了角度占优、角度占优强度和档案集双序维护策略，可同时兼顾档案集的收敛性和多样性；并将smMPSO-NPC算法应用于电液伺服系统，基于改进算法的控制器能够有效地跟踪设定输出，获得了较好的控制效果。仿真结果表明：所提控制方法正确、有效。

摘要:在42CrMo基板上激光熔覆单道钴基合金涂层，采用正交试验，探究激光功率、送粉速率、扫描速度、光斑直径等4个工艺参数对熔覆层几何形貌和稀释率的影响规律。结果表明：激光功率和扫描速度对熔覆高度和熔覆宽度影响较大，激光功率和光斑直径对稀释率影响最大。结合稀释率和熔覆高度与熔覆宽度比值综合评价，获得最优工艺参数组合为激光功率1 600 W、扫描速度13 mm/s、送粉速率24 g/min、光斑直径3 mm。

摘要:襟缝翼耐久性试验中，襟翼结构为大后退量、非定轴转动运动方式，缝翼为定轴转动运动方式，试验中翼面不断运动，施加载荷大小及方向需跟随协同变化。根据不同运动及受载模式的翼面结构，分别设计襟翼、缝翼协同加载方案，通过协调加载系统控制施加载荷，伺服电机或电动缸位置控制系统控制加载方向，实现不同载荷工况加载点加载方向与翼面相对位置保持不变。依据上述方案，通过试验验证，试验过程中加载点位置控制精度、加载点载荷施加结果均满足试验误差要求，验证了上述方案的可行性，确保了试验载荷施加的精度和准确性，为不同运动模式的翼面结构随动加载提供借鉴。

摘要:电液数字控制技术已经逐渐成为实现电液一体化的重要发展方向，开发新型的数字式流量阀、数字式压力阀以及数字式方向阀尤为重要。目前市场上的数字阀，多为数字单元驱动的单级阀，其流通能力有限，难以满足大部分的作业要求。提出一种新型双级方向阀的机械结构，利用其结构上的机械反馈，通过液压油压力的作用，使得数字阀主阀芯可以跟踪先导阀阀芯位移而运动。其先导阀由常用的数字元件步进电机进行驱动，从而达到对整个双级方向阀数字控制的目的。通过相关的仿真分析，验证了这一结构的可行性和有效性，为类似产品结构设计提供参考。

摘要:为解决电动拖拉机电动悬挂系统响应速度较慢、提升力不足和故障率高等问题，设计一种电动拖拉机液压悬挂系统方案。根据电动拖拉机作业特性，选择驱动电机与负载敏感泵组成液压悬挂系统驱动单元，设计了阀前补偿与三位四通电液比例换向阀组成的液压系统方案，该方案具有结构简单、功率损耗小等优点。利用AMESim软件建立电动拖拉机悬挂液压系统主要元件和系统模型，对其工作性能进行了仿真分析。仿真结果表明：所设计电动拖拉机液压悬挂系统具有较好响应性和稳定性，可满足电动拖拉机犁耕等作业要求。

摘要:为实现异形弹簧的尺寸和变形缺陷在线检测，基于机器视觉设计一套零件快速定位、测量和缺陷检测的方法。详细论述图像处理算法，即图像预处理、图像定位、尺寸测量和变形缺陷检测算法等。基于形状的模板匹配对零件进行定位，通过创建测量矩形完成对零件的尺寸测量。基于微分和自身对照的思想，对零件易变形区域进行微分，通过对比微分的小区域，实现对零件的快速变形缺陷检测；简略介绍系统的硬件组成和工作原理。结果表明：所提算法对零件的误检率约为2.5%，实现了无接触、快速且较为准确的检测；该检测方法操作简单，具有较高的实用性，可以满足工业生产要求的需要。

摘要:为改善数控机床动态响应性能，对摆线轮成形磨齿机伺服系统负载电机惯量进行选型设计，包括理论计算和合理性分析。提出惯量匹配可行性优化方案，构建二质量伺服驱动闭环PID控制系统模型，并进行MATLAB仿真。结果表明：随着负载电机惯量比的增大，系统的跟随能力逐渐减弱；验证了成形磨齿机惯量匹配伺服电机选型设计的可行性。

摘要:为使理论教学与实验教学能同步进行，提高课堂教学的科技性、趣味性，设计并实现一套用于自动控制原理学习的基于网络的自动调节教学系统。该系统可突破时空限制，使教师在理论教学中可随时通过网络控制远在实验室的设备，并通过网络把实验设备的数据和图像实时地传输回课堂；在有网络的情况下，学生可通过注册账号预约实验，实现远程编程实验，也可现场操作实验台，进行与控制理论相关的多种实验。

摘要:为满足GB/T 19155—2017标准中高处作业吊篮用提升机的性能检测要求，设计一套提升机性能检测系统。该系统包括上位机单元、下位控制单元、传感器与数据采集单元和机械结构单元。采用Visual Basic语言开发上位机主控制程序，提出一种上位机软件与PLC的协同控制方法。利用该软件实时监控PLC各端口状态，并通过改写PLC内部辅助继电器通道值的方式控制输出，使系统能够根据检验员设定的检测项目和参数执行不同的检测流程；将检测数据存储至MySQL数据库并自动生成检测报告。结果表明：所设计的系统的自动化程度高、运行稳定且检测结果可靠。

摘要:为解决超高压密封难题，根据间隙节流降压密封原理和圆筒形腔体受内外压差作用会产生径向弹性变形理论，设计了超高压柱塞液压缸自适应变间隙密封结构。解析计算不同壁厚、不同超高工作压力下的柱塞腔体径向变形量，数值分析不同工作压力、不同初始间隙下的柱塞径向变形量及液压缸密封间隙值分布情况并进行测试。结果表明：超高压状态下，圆筒形柱塞间隙变形量和最小间隙密封节流长度均可跟随工作压力的变化而自动调整，达到减压节流的目标。

摘要:液压驱动系统因功率密度大、承载能力强被广泛应用于矿山运输车辆驱动，但传统液压驱动系统采用内燃机-变量泵-阀-变量马达的传动方式，具有能耗高、效率低的缺点。为解决上述问题，提出一种变转速液压驱动系统方案。采用变转速电机-定量泵-蓄能器-定量马达的传动方式，提高能量效率，同时精简了控制器结构。通过控制器控制电机转速，实现整车的速度控制。为提高矿山运输车驱动系统控制性能，改进自抗扰控制器。结果表明：变转速液压驱动系统很好地适配于矿山运输车辆；所设计的控制系统的精度更高、稳定性更好、抗扰能力更强。

摘要:针对电子眼珠壳体零件结构特点和加工难度，以及加工时装夹难度大、易变形、单件生产效率低、品质不稳定、经济成本高等问题，设计具有通用性的气动装料机械手夹具系统和液压夹具系统。实际生产表明：所设计的系统性能稳定、可靠，可提高生产效率、降低生产成本，而且能提高产品质量稳定性。

摘要:为研究无内冷的柱塞连杆式热轧卷取机扇形板表面龟裂问题，对比分析3种不同的外部冷却方案，运用ANSYS有限元分析软件对温度应力及热变形进行仿真。在连续卷取10卷后，分别对比第10卷卷钢结束、空冷1 s时、水冷结束时3个时间点的应力及热变形云图，说明少水冷方案在实际热轧过程中的优越性，为水冷工艺对扇形板龟裂的影响研究提供参考。

摘要:针对涡旋齿变形量通过试验难以测得，进而动、静涡旋盘之间的啮合间隙值难以确定的问题，建立了带有轴向和径向泄漏间隙涡旋盘三维流体域模型，结合CFD动网格技术对涡旋盘内部流场进行模拟，得到压力场和温度场的瞬态分布。将流场计算结果施加到固体边界上，得到涡旋盘的应力分布和变形规律，其中固体变形考虑了包括涡旋齿和端板在内的整体变形，使变形计算结果更贴近实际工作情况，结合试验验证了模拟结果的准确性。对动涡旋盘在仅受气体力作用、仅受温度作用和受热力耦合场作用下的应力分布和变形规律进行对比分析，得到温度升高是造成涡旋齿变形的主要原因。根据上述分析结果，提出一种涡旋齿结构改进方法，对改进后的涡旋盘的变形和应力分布进行了模拟，结果表明：改进后的涡旋盘的应力和变形都有所降低，为进一步改进涡旋盘结构提供了参考。

摘要:为消除非线性摩擦干扰对直线电机进给系统定位精度的不利影响，提出一种基于LuGre摩擦模型的自适应补偿控制方法。建立直线电机进给系统的动力学方程，并在系统建模中引入基于自适应因子的改进LuGre模型;采用反步设计法的思想，利用李雅普诺夫第二法推导了自适应控制律；最后进行了半物理仿真实验。仿真结果表明：该自适应控制器应用于直线电机进给系统的摩擦补偿是可行的，有效提高了系统的位移定位精度和速度跟踪精度。

摘要:在分析某型双级保护大流量安全阀工作原理的基础上，建立双级保护安全阀的数学模型；借助AMESim16.0软件建立双级保护大流量安全阀及包含安全阀的支架液压仿真模型，进行仿真分析，得到安全阀开启压力、流量特性曲线。为进一步探究影响双级保护大流量安全阀开启压力、流量特性的因素，改变一级直动阀的直径、二级差动阀进液口直径及二级差动阀芯小端直径并在支架液压模型中进行仿真分析。结果表明：一级直动阀阀芯直径为11.5 mm时，开启压力为40 MPa；给定进液口为直径34 mm、二级差动阀芯小端直径为30 mm时，二级差动阀开启压力约为45 MPa。仿真结果为更好地应用双级保护大流量安全阀提供参考。

摘要:影响V形工件弯曲回弹的工件尺寸、力学性能、负载条件和材料各向异性等众多因素相互耦合，表现出高度复杂的非线性，从而导致回弹预测结果的不确定性。把板料回弹后的张开角和圆角半径作为目标优化函数，将支持向量机模型部署到顺序向前筛选算法中以高效筛选出最优的特征变量参数子集，从而提高弯曲回弹模型预测结果的精度与可靠性。有限元分析和实验结果的对比验证了算法模型的可行性。

摘要:针对D*Lite算法的启发值不精确、规划出的路径斜穿过障碍物栅格顶点的问题，提出一种改进的方法。首先，使用一种更为精确的计算距离代替切比雪夫距离作为启发值，新的计算距离区分了直线距离和斜线距离的代价值；其次，对扩展节点进行分类，给危险节点引入一个安全系数；最后，对改进的算法进行仿真。仿真结果表明：改进后的D*Lite算法因为启发值更精确，扩展次数减少，性能更好；引入安全系数，危险节点将不作为路径的优先选择，解决了规划的路径斜穿过障碍物栅格顶点的问题。不管是预规划还是重规划阶段都能够规划出一条十分安全的路径。

摘要:针对强噪声下微小故障信号容易被噪声淹没的问题，提出基于最大二阶循环平稳盲解卷积（CYCBD）和自适应噪声完全集合经验模态分解（CEEMDAN）的轴承微小故障诊断方法。根据故障频率公式求出振动信号的故障频率，并根据故障频率设置对应的循环频率集，用CYCBD对原信号进行滤波，使信号中的周期冲击成分更加突出，从而达到提高信噪比的目的；对处理后的信号进行 CEEMDAN，得到一系列模态分量，再求各模态分量的峭度值，从中选取峭度值高的即含有较多故障特征的若干分量进行重构；对重构后的信号求其Hilbert包络谱，从中提取故障频率。采用仿真信号与西储大学轴承数据集进行仿真与实验研究，验证所提方法的有效性。

摘要:磨削砂轮子系统是数控成型磨齿机的主要功能系统，决定加工的精度和质量。提高其可靠性需要先找到故障原因以及磨削砂轮系统的薄弱环节。把磨削砂轮系统故障作为顶事件进行FTA分析，之后运用AHP构建故障层次模型，计算出每个故障因素发生的概率权重值，明确造成磨削砂轮系统故障的主要原因，提出改善方案增加磨削砂轮系统的可靠性。

摘要:针对从汽轮机轴承的非线性、非平稳振动信号中提取故障特征困难而导致诊断识别率低的问题,提出一种基于MIGA-VMD和排列熵、t-SNE的特征提取方法。变分模态分解(VMD)在轴承故障诊断中的分解效果很大程度上取决于分解个数和惩罚参数的选取。为实现VMD相关参数的最优选择，采用多岛遗传算法(MIGA)对VMD参数进行优化。利用参数优化的VMD将轴承原始振动信号分解为若干本征模态分量，计算与原始信号相关性较高的部分模态分量的排列熵构成故障特征，利用t-SNE方法进行降维得到低维特征向量并将其作为支持向量机分类器的输入，实现故障类型的诊断。将〖JP2〗该方法应用到轴承故障诊断中并与EMD+排列熵+t-SNE、EEMD+排列熵+t-SNE、LMD+排列熵+t-SNE、传统VMD+排列熵+〖JP〗t-SNE四种特征提取方法进行对比。实验结果表明：该方法能更准确地提取轴承的故障特征，有效实现轴承的故障诊断。