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国内统一连续出版物号 ：CN44-1259/TH
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- 《机床与液压》 “工业母机”专刊征稿启事
发布时间：07-23
- 《机床与液压》在“2022年度中国科协主管期刊审读”中被评为“优秀”
发布时间：01-03
- 《机床与液压》再次入编2023年版《中文核心期刊要目总览》
发布时间：01-03
- 网站升级维护公告
发布时间：08-08
- 《机床与液压》杂志招聘启事
发布时间：05-26
- 保密审查意见
发布时间：08-20
- 《机床与液压》论文投稿模板
发布时间：07-03
- 《机床与液压》论文著作权转让合同
发布时间：12-09
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起重机变幅系统能量回收利用系统的特性研究
柳友锟，杨敬，权龙
摘要：针对汽车起重机变幅机构下降时平衡阀的流量稳定性较差且系统能耗大的问题，在起重机泵阀协同压力流量复合控制液压系统的基础上，提出一种汽车起重机变幅系统能量回收利用系统。利用蓄能器不断增加平衡阀背压，使平衡阀前后压差稳定，实现压力补偿,使变幅机构下降速度更加平稳，同时回收变幅机构下降时释放的重力势能，并在起升负载时将蓄能器接在泵进口处实现能量再利用。利用AMESim和Simulink软件对系统进行联合仿真，通过仿真结果对能量回收利用系统的平衡阀进行流量特性分析，并与泵阀协同压力流量复合控制液压系统进行能效对比。结果表明：当变幅机构下降时，汽车起重机变幅系统能量回收利用系统的蓄能器压力变化与负载压力变化趋势大致相同，平衡阀前后压差更加稳定，流量控制稳定性提高；在相同流量时，平衡阀阀口开度变大，并在实现过补偿功能时，平衡阀主阀口开度关小率降低，从而节流损失减少；在起升负载时，泵进出口压差减小，从而降低原动机的输出扭矩。起重机变幅系统能量回收利用系统的能量回收率为17.6%，能量再利用率为86.6%，此系统的能量回收利用率为15.2%，达到了能量回收利用的目的。
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基于数字孪生的注塑模具监控系统研究
朱姚，郭巍，刘小锐，孟正华，郑子铖
摘要：针对当前注塑模具监控系统数智化程度低、模具状态监控过程中虚实空间融合缺失等问题，提出一种基于数字孪生的注塑模具可视化监控方法。从几何、物理、行为、知识4个维度构建注塑模具的多维融合模型，实现模具虚实空间的信息映射。在此基础上，依托Unity3D引擎设计开发注塑模具的数字孪生监控系统，最后以某汽车用注塑模具为例进行验证。阐述了数字孪生系统的孪生模型、实时监测、数据分析功能，验证了所提方法的有效性及合理性。
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饱和约束下交流伺服系统转动惯量的在线辨识
曹聪，王孝四，朱璐，卢少武
摘要：在伺服系统运行过程中，系统饱和会影响观测器参数辨识的准确性。为了解决这个问题，提出一种抗饱和扩展状态观测器（ASESO）。建立单惯量伺服系统的数学模型，针对伺服系统饱和与未饱和2种情况，设计ASESO来在线辨识伺服系统的转动惯量与集总扰动，其中集总扰动用来对系统进行前馈补偿，削弱外部扰动对系统模型线性化的影响。与传统的ESO相比，ASESO 在2种系统状态（饱和与未饱和）下有不同的观测器模型。当系统满足限制饱和条件（CSCs）时，观测器处于未饱和状态并实时更新转动惯量；相反，当系统进入饱和状态时，由于系统控制量变化很小，导致并不是所有的CSCs都满足，观测器不再更新转动惯量，保持前一时刻的识别值。最后利用Lyapunov理论验证了所设计方案的稳定性。仿真结果表明：所提方案在2种状态下均保证了转动惯量辨识的准确性。理论分析和仿真结果共同验证了ASESO与传统方法相比的优越性能。
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基于改进卡尔曼滤波的移动机器人目标识别与定位研究
王熙来，邓晓燕，郭晓婷
摘要：针对单目移动机器人在目标识别与位置估算中深度信息丢失的问题，为提高采用激光雷达辅助距离测量的定位精确度，提出融合雷达测距信息与方位解算的改进卡尔曼滤波算法。使用YOLO网络进行目标识别，再利用基础计算机视觉标定方法获取目标方向角信息，进而利用雷达进行多次定向测距得到多个观测值；然后在目标位置解算时，根据不同观测值的距离与方位信息加权设置不同置信度，以改变卡尔曼滤波器的观测噪声与系统噪声，进而动态改进卡尔曼增益，实现具有自适应性的目标位置解算。仿真与实验结果表明：该方法相较单纯依靠雷达进行测距补充能实现更为精准的定位，具有较好的应用前景。
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砂带磨削工艺参数试验及试验结果预测研究
王泽华，刘晓鸣
摘要：通过分析Preston方程得出影响砂带磨削材料去除率的工艺参数，并结合砂带磨削经验，在试验装置一定的情况下，确定了影响叶片加工质量和加工效率的主要4个砂带磨削工艺参数：砂带线速度、工件与砂带法向接触力、砂带磨粒粒度和工件进给速度。对4个工艺参数进行单因素试验和L18(34)正交试验，得到了各个工艺参数对工件表面粗糙度和材料去除率的影响规律，确定了各工艺参数的合理范围。基于多层感知器的非线性预测算法对试验数据进行训练拟合，得到工件表面粗糙度和材料去除率的预测模型。最后根据砂带磨削验证试验和模型间性能对比，确定了模型对表面粗糙度和材料去除率的预测绝对百分比误差分别在2.30%~6.47%和1.00%~6.67%之间，并且此模型预测的计算时间更短，证明了此模型通过工艺参数来预测试验结果的鲁棒性和快速性。
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IF-ZVVCD与SMO的PMSM无位置传感器全速域复合控制
毛天龙，李萍，赵峰，刘国忠
摘要：针对永磁同步电机（PMSM）全速域无位置传感器控制中，零低速阶段的高频注入法会引起转矩脉动、噪声等问题，提出一种IF控制结合零电压矢量电流微分法（ZVVCD）实现电机零低速运行，并与改进滑模观测器法复合达到全速域无位置传感器控制目标。在零低速阶段，IF控制法启动电机并在低速切换为ZVVCD，减小转速波动，提高控制精度；在中高速阶段，利用连续光滑的Sigmoid函数及扩展卡尔曼滤波器改进滑模观测器，减少系统抖振，提高转速稳定性；在转速过渡阶段，设计斜率可调的加权切换函数实现零低速与中高速控制方法的平滑切换。实验结果表明：所提复合控制策略能够实现PMSM全速域无位置传感器控制，消除转矩脉动，转子转速与位置信息辨识准确，系统动态响应快、稳态性能好。
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新型无困油齿轮泵齿轮副型线优化与工作过程模拟
刘俊材，张轩宇，王君，张健康，许超，黎义斌
摘要：齿轮泵齿轮副的型线对齿轮泵性能影响极大。传统的渐开线型齿轮泵齿轮存在困油现象，产生局部高压，对其运行产生极大的危害。通过型线设计，来解决齿轮泵困油现象。基于曲线啮合理论，采用圆弧和高次曲线，构建一种新型双圆弧-高次曲线齿轮副，消除了齿轮泵的困油现象。进而，建立其几何模型并推导出型线方程，通过数值模拟，分析新型无困油齿轮泵的流场变化规律，并与现有齿轮泵进行对比。结果表明：新型齿轮泵消除了困油现象，型线组成简单，便于优化设计；此外，新型齿轮泵的工作性能更佳，流场更均匀。
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基于改进I/F的PMSM无传感器带载起动研究
代成刚，杨其华，袁月峰，李锐鹏
摘要：I/F策略起动无传感器永磁同步电机虽然具有一定带载起动能力，但是当起步加速过快或负载转矩与指令电流产生的电磁转矩相差较大时，电机易进入失步状态。对起动阶段电机失步的原因进行分析，通过估算负载转矩设定动态速度指令，提高I/F策略起动电机的速度；再利用坐标系偏差角对切换时闭环电流幅值进行补偿，增强I/F策略起动时的带载能力。对改进的I/F起动策略进行仿真与实验。结果表明：改进I/F起动策略可以实现PMSM从零到峰值扭矩内带载情况下的快速起动。
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大模数齿轮齿条副均匀磨损弯曲强度分析及验证
徐超，徐罗军，谢学武，黄罗飞，王磊，陈保家
摘要：针对齿面磨损条件下大模数齿轮齿条啮合时的齿轮齿根弯曲强度问题，以三峡升船机齿轮齿条传动副为研究对象，搭建立式齿轮齿条起升机构工况模拟实验台，通过齿轮变位方法分析沿齿廓载荷、磨损后齿轮齿厚等相关参数的变化，对正常、1/12磨损、1/6磨损和1/4磨损的齿轮齿根弯曲应力进行解析计算和实验验证。结果表明：齿轮弯曲应力随着磨损加剧和载荷的增大而增大，单齿啮合区间的弯曲应力比双齿啮合区显著增大，单齿啮合占比时间随着磨损量的增加而增加，表明齿轮磨损劣化了传动系统工况，加速了传动系统的性能退化过程。通过对单、双齿段啮合弯曲应力进行定量分析，解析计算与实验验证的误差最大值为4.02%，处于较低水平，2种方法的结果相互验证，保证了分析的正确性和精度。
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基于视觉的并联机床位姿测量研究
张天虎，钟建琳，彭宝营，王鹏家
摘要：为准确测量并联机床的位姿，提高并联机床的运动精度，提出一种基于视觉的位姿测量方法用于并联机构的末端位姿检测。采用Femto深度相机作为测量设备搭建测量平台，并用棋盘格标定板和MATLAB对相机进行标定；将标靶置于动平台进行位姿采集，利用点云库对采集后的数据进行过滤和提取；最后，将计算出的实际位姿与输入位姿进行实验比较。结果表明：X、Y、Z轴的最大误差分别为0.071、0.047、0.394 mm，绕X、Y、Z轴旋转的最大误差分别为0.09°、0.09°、0.14°，满足精度要求，证明了此方法的有效性。此方法操作高效便捷、成本低廉，在保证高检测精度的同时，可为位姿测量和后续标定实验提供新思路。
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多尺度织构参数对往复式液压摩擦副摩擦特性的影响规律研究
王文安，孙梦祯，刘志奇，陈东良，谢志鸣
摘要：摩擦副的摩擦磨损是限制机械设备服役性能的主要原因，织构化处理是当前提升摩擦副接触面摩擦特性的有效方法，但当前的织构化研究缺乏液压工况下织构参数的设计体系。针对此问题，采用仿真和试验方法，对往复运动形式下的织构化表面润滑、摩擦特性进行正交化分析。使用极差分析方法，以仿真组动压承载力与试验组磨损量为评价标准，得到各参数对织构化表面摩擦特性的影响权重为:直径>深度>面密度>形状，最优织构参数为外接圆直径700 μm、形状三角形、深度300 μm、面密度8%。建立了液压工况下的织构最优参数设计体系，为织构化处理在液压摩擦副的实际应用奠定了基础。
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视觉图像与三维点云融合的障碍物主动识别与距离感知研究
孙峥，林国成，谢睿，朱俊鹏，周煜，吴汪平，许阔
摘要：针对无人机配电线自动巡检及绝缘层涂覆维护过程中障碍物主动识别和距离感知的问题，提出视觉图像与三维点云相结合的障碍物识别方法。对图像进行增广预处理来丰富数据集，引入基于特征提取的深度学习进行模型训练，获取障碍物目标的类别和方位，结合三维点云信息得到目标的距离信息。实验结果表明：三维点云与视觉图像融合的障碍物主动识别与距离感知算法可以兼顾实时与精准测距的需求，提高了系统预警的精确度，最大识别误差为2.356%，有助于提高无人机及线缆涂覆机器人的障碍感知能力，保障作业安全。
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液压挺柱配气机构动力学分析优化与试验验证
韩佩良，王延荣，张丽，孙亚奇，刘旭康，王根全
摘要：以某型高强化柴油机配气机构为研究对象，将原机械挺柱改为液压挺柱，设计新状态凸轮型线，改良配气机构的结构，基于AVL EXCITE Timing Drive软件建立液压挺柱配气机构的动力学模型，并进行动力学分析。结合实际工况，在全转速范围内开展整机可靠性试验。结果表明：液压挺柱配气机构工作稳定、运行良好，且试验结束后气门下沉量较机械挺柱配气机构大幅度下降，验证了液压挺柱配气机构对高强化柴油机气门-气门座圈磨损的改善效果，可为气门座圈减磨降磨方案设计提供参考。
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电液负载敏感-变转速复合流量调节与模糊PID控制
贺国平，闫雨朋，仉志强，武永红，张宝成
摘要：针对伺服电机驱动的电液变量泵系统，提出一种负载敏感-变转速的复合流量调节策略，设计模糊PID控制器，采用电控方式实现变压差负载敏感控制。采用AMESim-Simulink软件建立仿真模型，搭建试验平台并进行试验。研究结果表明：与PID相比，模糊PID具有更快的响应速度，更小的超调量。与单负载敏感流量调节相比，复合流量调节策略的流量调节范围提高36%，流量超调量减少20%；主控制阀开口为阶跃信号时，全流量（7～81 L/min）调节的上升时间约0.5 s，下降时间约0.2 s，与单负载敏感流量响应时间基本一致。
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振动辅助抛光装置设计与性能研究
刘亚梅，张森，谷岩，周佰通
摘要：为了解决传统抛光技术及机床在过程中存在的加工效率低、表面质量差、周期性抛光纹理等问题，基于柔性机构理论，采用中心对称的方式，设计一个二维振动辅助装置；基于柔度矩阵法，建立二维振动辅助装置的理论模型。对二维振动辅助装置进行性能测试及有限元仿真。结果表明：此装置的最大行程约为 46 μm，放大比约为 1.21，固有频率约为 933 Hz，耦合误差率约为 2.5%，最大应力不超过 83 MPa，输入刚度为 23.52 N/μm，输出刚度为 12.29 N/μm。并通过振动辅助加工实验及有限元仿真，证明了振动辅助抛光装置具有改善实际抛光效果的能力。
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液压和气动控制系统安全切断块设计
任国振，陈松
摘要：为解决液压和气动控制系统设备安全问题，使工作人员进入设备危险区域后能够在安全条件下进行操作、维护和检查，以安全区域设计为理念，提出液压和气动控制系统安全切断块设计，利用安全PLC建立安全逻辑控制，满足 GB/T 16855.1—2018/ISO 13849-1:2015机械安全标准，符合国际和欧盟设备安全认证要求。根据不同的安全功能、压力和流量要求，采用标准化模块化的方法设计安全切断块，以节省设计和投资成本。实践表明：安全切断块结构紧凑、设计合理，能有效切断设备动力能源，保障现场设备和工作人员的安全。
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力士乐回转液压系统的优化设计
曾献勇，何文德，张国勇，李西德，马泰
摘要：针对大型矿用液压挖掘机回转机构启动冲击、制动停止瞬间加载总成反向旋转造成的回转机构断齿、断轴及力士乐A2FE回转液压马达油口连接板192中的补油单向阀损坏的故障现象，通过增设回转缓冲阀、压力变送器等液压元器件，优化回转传动系统的启制动特性，降低回转机构启制动时的冲击，延长其使用寿命。结果表明：相较于优化前的回转液压系统，在相同的齿侧间隙下，优化后的回转液压系统的回转减速机输出轴小齿轮启动至接触回转滚盘轮齿的时长由0.5 s延长至1 s，有效减小系统的启动冲击；制动停止瞬间，回转马达A、B口之间的最大压差由3.6 MPa降至2.0 MPa，抑制了制动摆尾现象，降低制动冲击，操纵舒适性显著提高；回转液压系统无故障工作时长由1 000 h提高到5 368 h。
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不同地层下钻机回转系统随载调速动态特性研究
兰波，朱勇，高强，王节涛，张辉
摘要：由于钻进成井地层中岩石分布具有不确定性和随机性，导致钻机回转液压系统的动态特性复杂多变，若钻具的回转速度无法根据地层情况自动调节，将导致钻具出现“卡钻”和“偏斜”现象。以钻机回转液压系统为研究对象，对地下资源的地层分布情况进行研究，并计算出不同地层下适用的扭矩及转速；基于AMESim和Simulink构建钻机回转系统的机电液联合仿真模型；最后，研究系统在4类地层破岩作业时的动态特性及其对钻具转速的调控效果。结果表明：钻机回转系统的压力能够在0.01 s内由初始0上升至工作压力2.1 MPa，在负载扭矩突增时系统表现出良好的抗干扰能力和稳定性；此外，利用马达进出口压差来控制钻具转速的方法，其滞后性为0.5 s且误差值不超过5%，响应速度较快、控制精度较高。
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基于Fluent的液压集成块流道结构对压损及流场特性的研究
汪世庆，刘正雷，侯敏，潘晴
摘要：液压集成块是液压系统中的重要元件，其压力损失等流态特性对液压系统的性能有很大影响。在3D打印增材制造的技术背景下，针对液压集成块流道中的压力损失问题，对流道结构进行了流场分析。以流道的压力损失为评价指标，选取流道的3个关键结构参数，设计了 L9(34)正交试验。利用Fluent软件对不同参数组合的流体域模型进行仿真,对正交试验结果进行极差分析，得到了流道结构参数的最佳组合。仿真结果表明:流道的截面形状对压力损失的影响最大,与常见的直角转弯结构相比，优化后的流道结构的压力损失降低了约0.357 MPa，最大温升下降了5 K，流动阻力减小。
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飞机拦阻系统的改进及建模分析
石洋，王春
摘要：针对纯机械式液压拦阻系统不能对不同质量和降落速度的飞机快速有效拦阻的问题，对原来的系统进行改进，采用电液伺服阀替换原来的凸轮阀和针阀，采用伺服电机控制的液压泵替换原来的制动盘传动比控制的液压泵，建立改进后的飞机拦阻系统的数学模型，并用MATLAB/Simulink建立仿真模型，对飞机速度、飞机拦停距离和飞机过载等受控参数的变化规律进行了仿真分析，模拟了飞机拦阻系统的工作过程，对拦阻系统的性能进行了仿真验证。结果表明：改进的拦阻系统对多种型号飞机在拦阻距离、飞机加速度、飞机速度、拦阻力和刹车压力均满足预设的拦阻指标且曲线平稳、没有大的突变。
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无线传能尿道阀电磁安全性仿真分析
尹茂，李笑
摘要：无线传能尿道阀是一种模拟尿道括约肌功能而设计的辅助控尿装置，为评估它植入人体后工作的安全性，利用HFSS软件建立人体各组织层三维模型，计算无线传能线圈间距分别为15、20 mm时、100~1 000 kHz频率内的人体各组织层SAR值与电流密度值，分析各组织层SAR值、电流密度值随无线传能线圈间距与工作频率的变化规律。仿真结果表明：各组织层中SAR值与电流密度值均随工作频率的增大而增大，皮肤层、脂肪层的SAR值与电流密度随线圈间距增大呈增大趋势，而肌肉层的SAR值与电流密度随线圈间距增大而减小；最大SAR值与电流密度值分别为8.77×10-11 W/kg、433.5 μA/m2，均远小于安全限值，满足安全使用要求。
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改进气隙磁导计算的混合励磁电机建模与分析
云杉，刘旭
摘要：针对等效磁路(EMC)模型中气隙磁导分段建模复杂、容易引入误差的问题，将槽漏磁磁路集中在气隙中，通过计算等效气隙长度的空间分布，将气隙磁导计算转化为与等效气隙长度相关的积分。此外，通过分析混合励磁开关磁链永磁(HESFPM)电机导磁桥饱和现象的机制，采用分子区域建模的方法，提出一种考虑槽漏磁、永磁体极间漏磁及导磁桥不均匀饱和的EMC模型。以一台12槽10极的HESFPM电机为例，将所提EMC模型分别与有限元分析（FEA）法、实验结果进行对比。结果表明：所提EMC模型在保证电机电磁性能计算精度的前提下，计算时长仅为FEA仿真的0.12%，极大地提高了计算速度。
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导轨结构化表面的拓扑磨削的仿真研究
胡深荣，李兴山，吕玉山，刘崎，尚钊潼
摘要：为磨削出机床滑动导轨结构化表面，依据刮研导轨表面的技术要求，提出方形、菱形和月牙形3种导轨花纹；依据25 mm×25 mm导轨表面上的高点个数和面积占比的限定，设计出机床滑动导轨的结构化表面；根据磨削导轨结构化表面的创成条件，建立结构化表面与结构化砂轮间的拓扑映射矩阵，设计相应的结构化砂轮；通过MATLAB进行磨削运动学仿真获得磨削参数对表面形貌的影响规律。研究结果表明：合理选取砂轮转速、工件进给速度和磨削深度等参数，采用拓扑磨削的方法可以在工件表面磨削出满足导轨表面要求的结构化表面；随着磨削深度的增大，导轨花纹长度与宽度增大，高点所占面积比减少。
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机液串联式钻机推进系统设计与仿真分析
刘忠，李源周，龚东昌，张明勋，洛桑达娃，陈顺
摘要：针对工程钻机推进系统存在的行程大而造成体积和质量大的问题，基于其工作机制进行研究，提出一种机液串联式的钻机推进系统，详细阐述了其工作原理，推导了钻机推进位移与电液比例阀阀门开度的函数关系式。理论分析和仿真验证表明：机液串联式的推进系统具有省距不省力的特点；在钻机工作过程中，动力头的推进速度和位移可达到液压油缸的2倍，液压油缸传递至动力头的推进力为液压油缸活塞输出力的一半，从而减少了钻机桅杆的长度，降低了推进系统的体积和质量；通过电液比例阀调节阀门开度，可以调节动力头的推进位移和速度，使得钻机推进系统满足不同工况的需求。
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基于液压直驱门轴摆动机构多平台仿真的控制特性分析与优化
杨东明，胡晓兵，杨嘉宾，李韵晨
摘要：为提高液压直驱门轴摆动机构的控制特性，减小超调量以及稳态误差等关键指标，基于多软件机液一体化联合仿真方法对系统控制特性进行仿真优化。为了提高仿真模型的精度，使用AMESim、 ADAMS以及MATLAB软件建立联合仿真模型；针对摆动机构存在的时变性、死区等问题，采用自适应模糊PID控制算法调整合适的控制参数，对控制系统进行改进。仿真结果表明：相比普通PID控制，调整后的模糊PID控制算法系统超调量减小了75.32%，调节时间缩短了29.56%，稳定误差减小了71.97%。
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能量应急与双泵供能液压制动系统研究
南迪，周鑫，雷贤卿，靳航
摘要：矿用宽体车在极端路况下频繁制动会导致整车负荷多变，造成发动机停转或制动系统压力急剧变化，导致制动系统失效。针对以上问题，提出一种带有能量应急模块的双泵供能液压制动系统。以应急蓄能器作为能量应急模块、发动机与电动机带动油泵组成双泵供能模块为系统供能，具有紧急制动、行车制动等制动方式。对能量应急与双泵供能液压制动系统和传统单泵供能系统进行对比，在AMESim中建立系统仿真模型。结果表明：相比传统单泵供能系统，双泵供能系统首次充液时间减少了0.98 s，能量应急模块与双泵供能模块可相互亢余，保证系统液压油供给；同时中后桥制动响应时间比前桥慢了0.03 s，进一步提高了整车制动稳定性；系统可实现矿用宽体车行驶中的紧急制动。
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基于MEA-BP神经网络的多孔质轴承参数优化
闫如忠，余智
摘要：为了提高圆盘类多孔质静压止推轴承的静态特性，采用思维进化算法(MEA)优化反向传播(BP)神经网络，创建圆盘类多孔质静压止推轴承静态特性的预测模型，完成轴承静态承载力、静刚度以及耗气量的高精度预测，其预测误差分别低于2%、5%以及5%。基于此模型，以最大化静态承载力和静刚度、最小化耗气量为优化目标值，采用遗传算法对轴承的多孔质参数组合进行多目标优化，实现轴承参数的快速优化设计。优化结果表明：此轴承静态承载力提高了64.53%，静刚度提高了31.93%，耗气量降低了56.52%。
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基于数据增强与领域泛化的轴承跨域故障诊断
徐宁富，彭云建，张清华
摘要：在实际故障诊断任务中，待诊断任务往往不可预知，现有的一些迁移学习方法在构建迁移模型时，大多只集中在单一数据来源的学习上，并且极大依赖于目标域数据的样本数量等。针对此问题，提出一种基于数据增强与领域泛化的故障诊断方法。提出一种将一维振动信号转换为二维特征指标灰度图的数据预处理方法；利用带有梯度惩罚的深度条件Wasserstein对抗网络对多源域数据进行数据增强；最后，采取多域对抗学习策略，缩小多域间的分布差异，从而实现各域的特征域自适应。在轴承数据集上对所提方法的有效性和可靠性进行了充分的实验验证。实验结果表明：所提方法具有较高的稳定性和泛化性能，并且诊断精度优于其他方法。
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基于改进DANN和注意力机制的轴箱故障诊断方法
王健，邬娜，杨建伟，吕百乐
摘要：针对变工况条件下现有深度学习网络模型对滚动轴承故障分类效果不佳的问题，以滚动轴承实验台数据为研究对象，提出迁移学习和注意力机制相结合的滚动轴承故障诊断方法。结合域对抗神经网络(DANN)与宽卷积核卷积神经网络(WDCNN)得到新的网络诊断模型(WDAANN)，并通过对目标域的带标签数据进行训练以优化网络参数；结合注意力机制方法使所提网络获得更好的分类能力，从而实现变工况下的滚动轴承故障诊断。最终将该方法与传统CNN、DANN、WDAANN等模型进行对比验证。结果表明:所提方法的准确率提高，且模型的跨域诊断能力提高；所提网络的性能相比WDCNN、CNN及WDAANN网络明显提升，验证了所设计模型的优越性。
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基于RSSD和CNNSE-BiLSTM的滚动轴承早期故障诊断
孙梦，高丙朋，程静
摘要：针对滚动轴承早期故障具有强噪声背景且信号弱强度导致诊断精度较低的问题，提出一种基于共振稀疏分解(RSSD)的改进一维卷积和双向长短期记忆的故障诊断方法。利用 3σ 原则确定轴承全寿命周期的早期退化起始点，对起始点时域信号进行RSSD降噪处理，从而提高早期微弱故障的分辨率；将数据预处理后的信号输入到添加SE注意力机制的卷积神经网络(CNNSE)中提取关键局部特征，其输出输入双向长短期记忆神经网络(BiLSTM)对当前及前后时间序列信息进行特征提取；最后，通过全连接层和Softmax层进行早期多故障分类。采用所提方法针对XJTU-SY轴承全寿命周期故障信号进行实验，结果表明：所提方法对早期微弱故障信号有更高的识别率，诊断准确率99.75%，优于其他诊断方法。
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基于MIBBPSO-SDAE的液压系统故障诊断
郑坤，张达
摘要：为了监测液压系统的故障状态，需要安装多种传感器，采集的数据庞大且复杂，通过多特征计算可以得到多种特征。为了使诊断更加准确，提出一种MIBBPSO-SDAE的故障诊断方法。基于互信息的粒子群（MIBBPSO）特征选择方法以及标签相关性的蜂群初始化策略，利用特征和类标签之间的相关性来加速收敛；利用2个局部搜索算子增强算法的利用性能；使用一种自适应翻转变异算子找出最优的特征子集。然后将筛选出的特征子集进行数据融合，输入到经过训练的堆叠降噪自编码器（SDAE）的模型中进行故障诊断。结果表明：MIBBPSO-SDAE方法对柱塞泵、冷却器、节流阀以及蓄能器4种元件的诊断准确率分别为99.5%、100%、96.52%和98.1%，能够较准确地识别故障类型。
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基于轻量化模型结合DA与TL的轴承故障诊断
邓兴超，张清华，朱冠华，邓立伟，杜杰宾
摘要：为了在计算量有限的平台上实现对轴承故障的准确和实时诊断，提出一种基于轻量化Mobilenet V3模型结合数据增强和迁移学习技术的轴承故障诊断方法。将一维振动信号通过连续小波变换转换为二维时频图，以更好地揭示信号的时频特性;采用数据增强技术对时频图进行图像增强，并将它作为网络模型的输入，进一步提高模型的鲁棒性和泛化性能;最后，通过迁移学习调整网络模型，有效减少模型的训练迭代次数，提高诊断精度。采用所提方法在凯斯西储大学数据集上进行了实验验证。实验结果表明：所提方法在源域下达到了100%的诊断精度，诊断时间为41.3 ms，模型大小为16.3 MB，相比同类型中最优的网络模型，其精度提高了0.437%；在不同信噪比的噪声下，平均诊断精度仍达到97.406%;在跨域实验中，平均准确率达到了98.188%，比同水平中最优的模型提高了1.563%。综合考虑诊断精度、诊断时间、模型大小、抗噪性和泛化性等指标，所提方法可以实现对轴承故障的准确诊断和实时响应。
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基于CNN-SE-LSTM和多传感器数据的轴向柱塞泵故障诊断
唐宏宾，龚杨春，董晋阳，陈思源
摘要：轴向柱塞泵是液压系统中的核心部件，其状态监测和故障诊断是保证液压系统安全可靠运行的关键。然而，由于轴向柱塞泵结构复杂，工作环境恶劣，采集的信号中往往夹杂着强烈的噪声，利用单传感器数据监测其健康状态往往达不到预期效果。为此，提出一种基于通道注意力机制的卷积神经网络-长短期记忆网络(CNN-LSTM)和多传感器数据(MSD)的轴向柱塞泵故障诊断方法。改进CNN中卷积核的尺寸来优化CNN-LSTM结构参数，提高模型抗噪性能，并引入通道注意力机制模块SENet提升模型的表征能力，然后将2个不同位置的振动传感器数据进行数据端通道融合作为输入，最后将融合后的数据输入改进CNN-SE-LSTM中并通过Softmax层输出诊断结果。实验结果表明：在不添加噪声的情况下，所提方法故障诊断准确率达100%，具有较好的准确性和快速性；在不同信噪比的噪声干扰下，所提方法相比多层感知器(MLP)、首层宽卷积核深度卷积神经网络(WDCNN)等模型具有更高的故障诊断准确率，鲁棒性更好。
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基于压力载荷谱的挖掘机行走液压系统液压泵异常检测方法
佟哲，周阳，顾飞，朱兴龙，李伟，王勇
摘要：针对矿用挖掘机液压泵运行环境复杂、振动信号难以识别的问题，提出一种基于压力载荷谱的挖掘机行走液压系统液压泵的异常检测方法。根据挖掘机行走工作特点划分行走液压系统典型工况；筛选行走液压系统液压泵出口压力、先导阀压力、发动机转速及扭矩百分比作为压力载荷谱，并进行数据清洗、插值对齐以及平滑滤波；最后，基于压力载荷谱和LSTM网络建立液压泵异常检测模型，利用模型分别对泵1、2的出口压力进行预测，采用滑动余弦相似性度量技术对预测结果进行差异性评估，结合评估结果与1δ准则以实现矿用挖掘机行走液压泵异常检测。实验结果表明：所提方法能够实现对液压泵的异常检测，可以对矿用挖掘机行走液压泵故障进行提前预警。
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小样本下基于递归图和迁移学习的轴承故障诊断
冯国红，王宏恩，刁鹏飞，张润泽，付晟宏
摘要：针对实际工程中故障振动信号数据分布不同、数据量小的问题，提出一种基于卷积神经网络进行迁移学习的滚动轴承诊断方法。利用递归图对滚动轴承的一维时序数据进行图像转换，得到二维图像下的源域数据和目标域数据；将源域数据输入到添加ECA注意力机制的ResNet网络中进行预训练，得到预训练权重；将预训练权重迁移至模型当中，用少量样本进行训练，以验证集准确率为基准，获取此时的训练权重，并保存至目标模型中，最后将测试集数据输入到此时的模型进行验证。结果表明:所提方法能够在目标域仅有少量训练样本的情况下，达到较高的故障识别准确率，且具有较强的鲁棒性能和泛化性能。
