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应用高速切削技术的CAD/CAM/CNC集成系统研究 被引量:3
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作者 刘亚东 李从心 +1 位作者 阮雪榆 王小新 《机械设计与制造》 北大核心 2000年第5期44-46,共3页
研究了传统串行CAD→CNC的体系结构 ,分析了高速切削技术与数控切削加工技术的主要区别。运用并行工程思想 ,提出了一个基于“具有设计 /制造特征的产品信息模型、智能化CAPP系统和高速切削CNC技术”的CAD/CAM/CNC集成系统。同时阐述了... 研究了传统串行CAD→CNC的体系结构 ,分析了高速切削技术与数控切削加工技术的主要区别。运用并行工程思想 ,提出了一个基于“具有设计 /制造特征的产品信息模型、智能化CAPP系统和高速切削CNC技术”的CAD/CAM/CNC集成系统。同时阐述了其中的一些关键技术。 展开更多
关键词 高速切削 CAD CAM cnc CAPP 集成
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超硬翅片滚刀加工在CNC磨床上的实现
2
作者 刘恩宇 《制造技术与机床》 北大核心 2019年第10期82-87,共6页
在CNC高精磨床上实现超硬翅片滚刀加工的全部过程中,通过对树脂结合剂金刚石砂轮、陶瓷结合剂金刚石砂轮修整和磨削的实验对比,总结出陶瓷结合剂金刚石砂轮更适合于在CNC磨床上进行超硬翅片滚刀的加工,并确定了陶瓷结合剂金刚石砂轮修... 在CNC高精磨床上实现超硬翅片滚刀加工的全部过程中,通过对树脂结合剂金刚石砂轮、陶瓷结合剂金刚石砂轮修整和磨削的实验对比,总结出陶瓷结合剂金刚石砂轮更适合于在CNC磨床上进行超硬翅片滚刀的加工,并确定了陶瓷结合剂金刚石砂轮修整工艺和超硬翅片滚刀在CNC高精磨床上的加工工艺。 展开更多
关键词 cnc磨床 超硬翅片滚刀 精密修整 金刚石砂轮
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Theoretical Study on Non-transmission High Efficient Parallel Camber Grinding Machine
3
作者 LI Yu-peng (Department of Mechanical Engineering, Yanshan University, Qinhuangdao 066004, China) 《厦门大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2002年第S1期36-,共1页
Be directed against the development trend of modern CNC grinding machine towards high precision and high efficiency, some general weaknesses of existing camber grinding machine are analyzed in detail. In order to deve... Be directed against the development trend of modern CNC grinding machine towards high precision and high efficiency, some general weaknesses of existing camber grinding machine are analyzed in detail. In order to develop new type CNC camber grinding machine that can grind complex die, and genuinely achieved accurate feed and high efficient grinding, a new type camber grinding machine is put forward, called non-transmission virtual-shaft CNC camber grinding machine. Its feed system is a parallel mechanism that is directly driven by linear step motor. Therefore, traditional transmission types, such as the ball lead-screw mechanisms, the gears, the hydraulic transmission system, etc. are cancelled, and the feed system of new type CNC camber grinding machine can truly possess non-creep, good accuracy retentiveness a wide range of feed-speed change, high kinematical accuracy and positioning precision, etc. In order to realize that the cutting motion is provided with high grinding speed, step-less speed variation, high rotational accuracy, good dynamic performance, and non-transmission, the driving technology of hollow rotor motor is applied to drive the spindle of new type grinding machine,thus leading to the elimination of the transmission parts of cutting motion. The principle structure model of new type camber grinding machine is advanced. The selection, control gist and driving circuit line of the linear step motor are expounded. The main technology characteristics and application advantages of non-transmission virtual-shaft CNC camber grinding machine are introduced. 展开更多
关键词 camber grinding machine non-transmission precision feed high speed grinding
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玉米品字形高速精量播种机正压气流导槽式导种装置设计与试验 被引量:2
4
作者 衣淑娟 张淯朋 +3 位作者 戴智博 孔泠童 孙文胜 许磊 《农业机械学报》 北大核心 2025年第2期261-274,共14页
针对2BDQ系列玉米品字形播种机高速作业时(12~16 km/h)因气流裹挟种子进入双侧导种装置速度过快产生剧烈碰撞,使双侧种子交错均匀程度下降导致落种品字成形率低的问题,设计一种正压气流导槽式导种装置。阐述了导种装置结构与上下组合式... 针对2BDQ系列玉米品字形播种机高速作业时(12~16 km/h)因气流裹挟种子进入双侧导种装置速度过快产生剧烈碰撞,使双侧种子交错均匀程度下降导致落种品字成形率低的问题,设计一种正压气流导槽式导种装置。阐述了导种装置结构与上下组合式导槽导种原理,建立玉米种子在导槽上引种、附种过程的力学模型,探究导种过程中种子约束状态与导槽结构参数的关系。采用DEM-CFD耦合仿真方法,分析玉米种子导种速度轨迹并比较气流场确定上导槽与下导槽宽度比例,通过单因素试验确定上导槽高度、下导槽宽度与输送气流正压取值范围。以单因素试验结果为试验因素水平值,以品字形合格指数、导种一致性变异系数为试验指标,利用JPS-16型高速播种性能检测试验台进行三因素三水平Box-Behnken台架试验设计,得到导种装置最优参数组合并进行试验验证,并选用4种不同类型的玉米种子进行导种装置最优参数组合的适播试验。结果表明:最优参数组合为上导槽高度354.491 mm、下导槽宽度2.245 mm、输送气流正压0.739 kPa,验证试验下该参数组合的品字形合格指数为91.791%、导种一致性变异系数为6.111%,与优化结果相符,在田间试验作业速度12~16 km/h工况中测得品字形合格指数不低于85.1%。 展开更多
关键词 玉米 品字形 高速精量播种机 正压 导种装置 导槽
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带式大豆高速导种装置籽粒姿态矫正元件设计与试验
5
作者 衣淑娟 王光宇 +3 位作者 李衣菲 王淞 李帅霏 卫睿勇 《农业机械学报》 北大核心 2025年第5期268-278,424,共12页
为解决带式导种装置在高速(13~16 km/h)播种时单种腔内籽粒姿态不稳定、位置不一致的问题,设计了一种带式导种装置籽粒姿态矫正元件,该元件由5阶平行横纹构成,每3阶横纹对应1个种腔,横纹凸起高度为1 mm。并采用丁腈橡胶材料制作,当大豆... 为解决带式导种装置在高速(13~16 km/h)播种时单种腔内籽粒姿态不稳定、位置不一致的问题,设计了一种带式导种装置籽粒姿态矫正元件,该元件由5阶平行横纹构成,每3阶横纹对应1个种腔,横纹凸起高度为1 mm。并采用丁腈橡胶材料制作,当大豆接触到第1阶横纹后会被其调整成籽粒长轴垂直于输种带运行方向进行稳定导种。通过分析籽粒在碰撞形变阶段和碰撞恢复阶段的状态,明确籽粒在矫正区内的理论二维输种位置。利用EDEM离散元仿真软件进行矫正横纹最佳高度仿真试验,以倾角合格率和偏移合格率为评价指标,通过单因素试验分析籽粒从限位-矫正过渡阶段至矫正阶段终点的位移曲线,明确矫正横纹高度对籽粒横向运移规律,并得到横纹高度1.00 mm下籽粒倾角合格率平均值为95.7%,籽粒偏移合格率平均值为98.2%。利用高速摄像技术进行单因素对比试验,并以姿态变异系数和株距变异系数为指标进行矫正效果对比试验。对比试验结果表明,有矫正元件的带式导种装置姿态变异系数和株距变异系数均低于无矫正元件的带式导种装置;安装横纹高度为1 mm、厚度为4 mm的矫正元件后,籽粒姿态变异系数平均值为16.45%,株距变异系数平均值为12.78%,可满足高速精量播种作业要求。 展开更多
关键词 大豆 高速精量播种机 带式导种装置 籽粒姿态矫正 定向导种
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玉米高速精量排种器轮式导种装置设计与试验
6
作者 唐汉 王紫恒 +3 位作者 徐福东 苑子昕 朱贵煊 王一甲 《农业机械学报》 北大核心 2025年第7期316-327,共12页
针对高速播种作业工况下种子运移不稳定的问题,本文提出了一种轮式导种装置,以玉米高速精量排种器作为载体,阐明了该导种装置工作原理,分析了该装置对排种器排种性能的影响机理。在此基础上开展了单因素试验,探究了轮式导种装置底座约... 针对高速播种作业工况下种子运移不稳定的问题,本文提出了一种轮式导种装置,以玉米高速精量排种器作为载体,阐明了该导种装置工作原理,分析了该装置对排种器排种性能的影响机理。在此基础上开展了单因素试验,探究了轮式导种装置底座约束运移弧面圆心角、导种轮转速对排种性能的影响。基于高速摄像技术对不同结构与工况下玉米种子运动进行轨迹与速度分析。结果表明:约束运移弧面圆心角的增大提高了玉米种子投种稳定性,使投种速度更加稳定;采用两因素三水平正交试验得到轮式导种装置最佳工作参数为约束运移弧面圆心角65°、导种轮转速120 r/min,此时,合格指数为98.35%,变异系数为8.13%,重播率为1.18%,漏播率为0.47%。研究结果为机械式导种装置研发提供参考,同时为提高高速作业下排种质量机理探究提供借鉴。 展开更多
关键词 玉米 排种器 导种装置 拨片轮式 高速精量
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双列限姿导引侧充式玉米高速精量排种器设计与试验
7
作者 苏微 袁波 +3 位作者 赖庆辉 周生武 宛渊 李如烨 《华南农业大学学报》 北大核心 2025年第5期692-706,共15页
【目的】针对现有的机械式玉米排种器在高速作业条件下播种质量下降的问题,设计一种双列限姿导引侧充式玉米高速精量排种器。【方法】采用限姿板配合排种盘和护种盘分级限制引导种子侧充进入充种型孔前的姿态,同时利用径向突变结构辅助... 【目的】针对现有的机械式玉米排种器在高速作业条件下播种质量下降的问题,设计一种双列限姿导引侧充式玉米高速精量排种器。【方法】采用限姿板配合排种盘和护种盘分级限制引导种子侧充进入充种型孔前的姿态,同时利用径向突变结构辅助种子自重清种,实现高速精量排种作业。结合玉米种子的形状特征与尺寸,分析种子分级限姿导引侧充的原理,确定关键部件的基本结构参数。运用离散元法与多体动力学(Discrete element method and multi-body dynamics, DEM-MBD)耦合的方法,以型孔插件顶部宽度、护种盘后侧高度以及护种盘底部角度为试验因素,以合格指数、重播指数与漏播指数为评价指标,设计二次正交旋转回归组合仿真试验,并开展台架试验验证仿真试验的可靠性。【结果】仿真试验结果表明:在作业速度为12 km/h时,型孔插件顶部宽度为4.65 mm、护种盘后侧高度为5.10 mm、护种盘底部角度为81.86°时,玉米排种质量最优,此时排种合格指数、重播指数和漏播指数分别为92.18%、5.13%和2.69%。台架验证试验结果表明:在作业速度为12 km/h时,排种合格指数为91.45%,与仿真试验的相对误差为0.79%,仿真优化试验结果可靠;在作业速度为8~16 km/h时,合格指数均大于90%,重播指数均小于7%,漏播指数均小于4%,且排种效果优于传统的勺轮式排种器。【结论】设计的排种器对作业速度的适应性较好,满足玉米精量播种的技术要求。 展开更多
关键词 机械式排种器 精量播种 高速播种 玉米 限姿导引 DEM-MBD
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高速列车精准停车跟踪控制仿真实验设计
8
作者 王青元 周岑 +3 位作者 郭佑星 高枫 冷林 丁菊霞 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第9期69-74,共6页
针对复杂大坡道区段高速列车高效、精准停车问题,研究旨在实现空、电联合制动列车速度与位置双闭环精确跟踪控制目标。考虑制动系统空气制动与电制度分离的特性与响应时滞,建立了制动过程动力学模型,并基于终端滑模控制设计自动停车算... 针对复杂大坡道区段高速列车高效、精准停车问题,研究旨在实现空、电联合制动列车速度与位置双闭环精确跟踪控制目标。考虑制动系统空气制动与电制度分离的特性与响应时滞,建立了制动过程动力学模型,并基于终端滑模控制设计自动停车算法。为应对运行阻力动态时变和执行机构响应的不确定性,算法引入自适应方法,并利用遗传算法整定自适应系数,在保证系统稳定性基础上减小抖振。半实物仿真实验结果表明:相较于传统制动模型,该算法可将列车停车点的终端位置误差控制在10 cm以内;与现有终端滑模控制算法相比,其控制平稳性显著提升。该研究可为高速列车按标停车的算法设计、验证测试及装置部署提供理论与技术支撑。 展开更多
关键词 高速列车 精准停车 空电分离特性 终端滑模控制 参数自适应
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宽转速范围的同步伺服电机无传感器控制研究 被引量:2
9
作者 陈一兵 樊卓远 +2 位作者 刘姣 李匡正 朱小红 《机床与液压》 北大核心 2025年第8期101-107,共7页
传统基于定向磁场控制的同步伺服电机调速系统难以在宽转速范围内实现高精确的转速控制,在低速区间甚至会出现失速。针对此问题,提出一种宽转速范围的同步伺服系统无传感器高精度控制策略,基于无迹卡尔曼滤波器的无位置传感器结构,对中... 传统基于定向磁场控制的同步伺服电机调速系统难以在宽转速范围内实现高精确的转速控制,在低速区间甚至会出现失速。针对此问题,提出一种宽转速范围的同步伺服系统无传感器高精度控制策略,基于无迹卡尔曼滤波器的无位置传感器结构,对中高转速区间内电机转速及符号进行精确估算与控制;同时通过带Luenberger观察器和参考模型的控制策略,解决低速区间下无法实现精确控制的问题。搭建实验样机对所提控制策略进行验证。结果表明:所提控制策略在中高转速区间可以得到较小的伺服电机转速和位置跟踪偏差值,同时低速区间的跟踪精度也较高。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无传感器高精度控制 宽转速范围 无迹卡尔曼滤波器 Luenberger观察器
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高速精密播种机结构原理及先进机型 被引量:1
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作者 周长安 郑来臣 +6 位作者 张树明 孟凯鑫 冯铃洋 张开兴 侯家彬 王必军 刘鑫 《山东农业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期293-301,共9页
本文对面向大豆、玉米等籽粒作物的高速精密播种机的结构原理及国内外研究现状进行了综述,简要介绍了高速精密播种机的优势,对目前国内外市面上几款先进的高速精密播种机进行了介绍,对高速精密播种机目前存在的技术难点及前景进行了归纳... 本文对面向大豆、玉米等籽粒作物的高速精密播种机的结构原理及国内外研究现状进行了综述,简要介绍了高速精密播种机的优势,对目前国内外市面上几款先进的高速精密播种机进行了介绍,对高速精密播种机目前存在的技术难点及前景进行了归纳,为高速精密播种机的设计研究提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 高速精密播种机 排种器 开沟器 监测系统
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多基准线与高通滤波方法的大跨度桥上轨道精调方案论证 被引量:1
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作者 谭社会 张雨潇 +1 位作者 周丽 时瑾 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期613-624,共12页
为剖析高速铁路大跨度桥上轨道不平顺调控方法的原理和实施效果,将大跨度桥上轨道线形仿真结果与实测数据相结合,在综合考虑大桥温度变形、线路随机不平顺和线形拟合偏差的条件下,研究多基准线法的技术原理,分析不同轨道不平顺滤波波长... 为剖析高速铁路大跨度桥上轨道不平顺调控方法的原理和实施效果,将大跨度桥上轨道线形仿真结果与实测数据相结合,在综合考虑大桥温度变形、线路随机不平顺和线形拟合偏差的条件下,研究多基准线法的技术原理,分析不同轨道不平顺滤波波长条件下高速列车车体垂向加速度变化规律,提出高通滤波法的滤波原则。在此基础上依据垂向偏差和60 m中点弦测值分析多基准线与高通滤波方法在处理轨道不平顺方面的时域特征,通过计算功率谱密度对比了2种方法在处理轨道不平顺方面的频域特征。通过论证调整效果,揭示了二者在理论特性和应用效果方面的差异。研究结果表明:1)多基准线法应在温度每变化7℃设置一条基准线,该方法操作简单,但对不同跨度、不同类型桥上轨道线形的通用性较差;2)高通滤波法则应采用200 m作为滤波波长,该方法通用性强,但施工现场需依赖滤波软件完成运算;3)2种方法均可有效剔除大跨桥温度变形引起的长波不平顺,消除60 m中点弦测值在大跨度桥上跨中和主塔位置的趋势项,均可用于评判大跨度桥上轨道平顺性状态;4)应用高通滤波法制定的精调方案起道量更小,且调整后平顺性更优,这是由于多基准线受轨道线形设计参数限制,其长波平顺性相比滤波线形略差造成的。 展开更多
关键词 高速铁路 大跨度桥梁 轨道不平顺 精调方案 有限元仿真
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精量播种机种子运移过程与装置研究进展
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作者 王光宇 衣淑娟 +4 位作者 王淞 李帅霏 李衣菲 陶桂香 毛欣 《农机化研究》 北大核心 2025年第12期1-9,共9页
精量播种是现代农业实现高产稳产的关键技术,精量播种机是实现高速、精量、节本增效的重要载体。种子在精量播种机内的运移过程主要由充种、携种、清种和导种4个环节组成。以种子在精量播种装置内的运移过程为基本分类,分别梳理了国内... 精量播种是现代农业实现高产稳产的关键技术,精量播种机是实现高速、精量、节本增效的重要载体。种子在精量播种机内的运移过程主要由充种、携种、清种和导种4个环节组成。以种子在精量播种装置内的运移过程为基本分类,分别梳理了国内外精量播种机4个环节对应装置的技术特点和优缺点,得出无伤充种、平稳携种、有效清种和精确导种是提升精量播种技术精度和效率的主要技术措施。为满足现代农业生产对播种作业过程的精量化、有序单粒化、株距均匀化、节约资源和环境友好型农业技术的需求,指出了未来精量播种机种子运移过程与装置的重点研究方向,包括气力式充种环节中的气室压损最小化、电驱动排种环节中的精准控制技术、多级气力式清种环节中的种子有序单粒化,以及全约束导种环节中的“零速投种”原理和装置研究,旨在进一步提升精量播种技术的精度和效率,为满足现代农业对节能、高速、高效精量播种作业需求提供理论参考与借鉴。 展开更多
关键词 精量播种 种子运移 有序单粒化 零速投种 高速作业
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集群式高精度时统监测系统设计与实现
13
作者 张法瑞 李玉泉 +5 位作者 李步云 徐飞 范满义 王杨睿 史黎明 李子欣 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第6期82-90,共9页
针对高速电磁推进系统的大规模集群和高精度时统需求,提出一种集群式高精度时统监测系统的设计与实现方法。该系统采用分层架构,硬件以DSP+ARM+FPGA为核心,软件实现数据采集、存储、传输和展示。通过同步触发、时间同步和多源数据融合,... 针对高速电磁推进系统的大规模集群和高精度时统需求,提出一种集群式高精度时统监测系统的设计与实现方法。该系统采用分层架构,硬件以DSP+ARM+FPGA为核心,软件实现数据采集、存储、传输和展示。通过同步触发、时间同步和多源数据融合,大幅提高了时统融合的精度。试验结果表明:系统可同时监测40个分布式测控装置;支持每百μs并行采集20 480路通道数据的功能;分布式装置时间同步精度达μs级。该系统为高速电磁推进系统的高效运行提供了可靠的技术支持与保障。 展开更多
关键词 高速电磁推进系统 集群 高精度 时统监测 时间同步 多源数据融合
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数控机床快移速度与加速度提升引发噪声设计优化
14
作者 李鑫 陈帅 +3 位作者 何强 邓超 张旭 徐丙刚 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第6期118-126,共9页
在现代制造业追求高效生产背景下,高端数控机床速度、加速度指标至关重要。文章重点讨论了某型号立式加工中心三轴快移速度与加速度指标提升引发导轨防护罩噪声增大及Y轴导轨防护罩颤动问题的协同优化。通过增加玻璃胶和防碰垫数量、改... 在现代制造业追求高效生产背景下,高端数控机床速度、加速度指标至关重要。文章重点讨论了某型号立式加工中心三轴快移速度与加速度指标提升引发导轨防护罩噪声增大及Y轴导轨防护罩颤动问题的协同优化。通过增加玻璃胶和防碰垫数量、改进防碰垫形状组合、采用更软防碰垫以提高缓冲效果,噪音得到明显改善;通过Abaqus有限元分析将原导轨防护罩支架内加强筋厚度由3 mm增加至4 mm,高度由40 mm增加至50 mm,Y轴导轨防护罩颤动问题得到解决。最终进行几何精度复检及NAS(national aerospace standard)试件切削验证,研究结果表明,速度与加速度指标提升后几何精度指标无明显影响,NAS试件加工时间缩短20 s,效率提升10%。上述研究结果为该型号立式加工中心产品高性能、低噪声运行提供重要理论依据及实践指导。 展开更多
关键词 高端数控机床 快移速度 加速度 噪声控制 有限元分析
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基于弯管负压取种的高速气流导种装置研制
15
作者 李玉环 李贤 +5 位作者 杨丽 刘尊民 李宝刚 杨发展 宋泉 颜世斌 《农业工程学报》 北大核心 2025年第16期46-54,共9页
为解决直管负压取种方法对投种区玉米种子产生气流干扰导致高频种子流失序影响播种质量的问题,该研究对直管负压取种过程进行分析,构建了气吸式精量排种器投种区种子保持稳定吸附的力学模型,明确了直管负压取种对投种一致性的影响,并据... 为解决直管负压取种方法对投种区玉米种子产生气流干扰导致高频种子流失序影响播种质量的问题,该研究对直管负压取种过程进行分析,构建了气吸式精量排种器投种区种子保持稳定吸附的力学模型,明确了直管负压取种对投种一致性的影响,并据此提出一种弯管负压取种方法。基于弯管负压取种原理构建了弯管取种力学和运动学模型,确定了取种弯管直径、取种角度和弯管形状等参数。以作业速度、取种口气压及取种弯管直径为试验因素进行三因素三水平试验,试验结果表明:在株距25 cm、排种器作业速度13 km/h时,较优参数组合为取种口气压1.0 kPa,取种弯管直径21 mm,此时相邻种子的投种时间差变异系数为8.12%。对比试验结果表明,在作业速度为12~16 km/h时,弯管负压取种的投种时间差变异系数比直管负压取种降低4.6个百分点以上,弯管负压取种可有效提升高速气流导种装置的投种一致性。 展开更多
关键词 玉米 排种器 负压取种 精量播种 高速投种
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基于广义S变换的多变量非平稳风速高精度模拟
16
作者 陆炳文 罗锞兴 +1 位作者 曹黎媛 李春祥 《太阳能学报》 北大核心 2025年第2期548-555,共8页
提出基于广义S变换(GST)的多变量非平稳风速高精度模拟方法。为获得更清晰的时频分辨率,首先进行了窗函数参数研究。随后,使用粒子群优化(PSO)方法对GST窗函数参数进行寻优。使用优化的GST时频谱进行模拟,获得高精度多变量非平稳风速模... 提出基于广义S变换(GST)的多变量非平稳风速高精度模拟方法。为获得更清晰的时频分辨率,首先进行了窗函数参数研究。随后,使用粒子群优化(PSO)方法对GST窗函数参数进行寻优。使用优化的GST时频谱进行模拟,获得高精度多变量非平稳风速模拟样本。最后,通过数值试验验证该方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 风力发电 非平稳风速 广义S变换 数值模拟 粒子群优化 高精度
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交流电源系统DCS控制器数据多通道同步采样方法
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作者 肖星 范德和 +1 位作者 陈斌 罗海鑫 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第4期463-469,共7页
【目的】在交流电源系统中,分布式控制系统(DCS)控制器作为核心部件,负责实时采集和处理各类关键数据,这些数据对系统的稳定运行和故障预警至关重要。然而,在实际应用中,DCS控制器数据采集过程受外部电磁干扰、硬件故障等因素影响,导致... 【目的】在交流电源系统中,分布式控制系统(DCS)控制器作为核心部件,负责实时采集和处理各类关键数据,这些数据对系统的稳定运行和故障预警至关重要。然而,在实际应用中,DCS控制器数据采集过程受外部电磁干扰、硬件故障等因素影响,导致数据丢失或其他异常问题发生,使数据密度变得难以确定,进而影响系统的可靠性和准确性。基于此,提出一种针对交流电源系统DCS控制器数据多通道同步采样方法,以解决数据采集过程中的干扰和缺失问题,提升数据质量和系统性能。【方法】信号调理电路预处理来自不同通道的模拟数据信号,确保信号质量满足模数转换器(ADC)转换要求。现场可编程门阵列(FPGA)作为控制中心,利用其并行处理能力和编程灵活性,精确控制各通道ADC转换过程,实现高精度、低延迟的同步采样,有效解决了采样不同步导致的相位偏差和数据不一致问题。针对数据缺失,采用Clearbout理论进行数据插补,基于信号时频特性和已知数据点相关性智能估计并填补缺失数据,保障数据连续性和完整性。同时,结合蚁群算法优化同步采样方法,通过模拟蚂蚁寻找食物的信息素更新机制,动态调整采样参数以提升采样效率和准确性。【结果】多通道同步采样方法显著提升了DCS控制器的数据采集性能。采集后的DCS数据频谱图与实际的数据频谱图高度一致,验证了采样方法的准确性和可靠性;采样速度明显提升,满足了交流电源系统对数据实时性的高要求。【结论】综上所述,方法结合FPGA控制实现了高精度、低延迟的多通道同步采样,解决了相位偏差和数据不一致问题;引入Clearbout理论和蚁群算法,有效保障了数据完整性并优化了采样方法;设计的多通道数据上传机制避免了数据上传过程中存在的冲突,确保了数据传输的顺畅。这些创新不仅提升了交流电源系统DCS控制器的数据采集能力,也为同类系统的设计和优化提供了参考,有助于提高整个交流电源系统的稳定性和可靠性,降低因数据异常导致的系统故障风险,对保障电力系统的安全运行具有重要意义。 展开更多
关键词 交流电源系统 DCS数据 高速多通道 数据采集 FPGA控制 数据同步采样 Clearbout理论 缺失值插补
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机床数据采集芯片在纳米级精密加工的应用研究
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作者 魏文锋 江丽珍 +1 位作者 彭冬伟 颜建 《机床与液压》 北大核心 2025年第6期89-95,共7页
针对纳米精密数控加工过程中对数控机床高速高精度数据采集的需求,研究了基于FPGA可编程芯片的数据采集系统设计方法及其在纳米加工中的应用。设计了机床数据采集和信号处理工作流程,运用Verilog HDL程序实现机床数据连续信号的快速傅... 针对纳米精密数控加工过程中对数控机床高速高精度数据采集的需求,研究了基于FPGA可编程芯片的数据采集系统设计方法及其在纳米加工中的应用。设计了机床数据采集和信号处理工作流程,运用Verilog HDL程序实现机床数据连续信号的快速傅里叶变换(FFT)运算,基于Quartus II软件设计了系统工作电路、管脚定义和数据信号波形输出,并采用可擦写高速大容量Flash芯片作为数据储存模块,能够快速将长序列的DFT分解为N个短序列的DFT蝶形数据结构,从而实现机床数据连续信号的快速分解运算;阐述了FPGA芯片进行数据高速采集和处理生成机床加工瞬时仿真信号波形的过程,通过增强的HRV滤波器抑制和削减机床切削振动,并运用FANUC开发的SERVO GUIDE软件进行伺服精度调整和前馈补偿,避免机械振动带来的欠切、过切和刀具偏置等偏离设定切削轨迹的误差,能够使纳米切削的闭环检测及伺服补偿效能更加智能快速,从而实现高精度、高质量的纳米切削加工。 展开更多
关键词 纳米级加工 高速高精度数据采集 信号处理 振动波形 伺服调整
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基于数字孪生的动车组运维技术综述与展望
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作者 李学峰 张惟皎 +3 位作者 阳劲松 李国政 王忠凯 崔言杰 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第2期154-171,共18页
针对中国高速动车组的运维需求,对数字孪生技术在动车组运维领域的应用方法与实施路径进行探讨。研究提出基于数字孪生技术的动车组运维框架,重点解决数据融合分析、数字孪生模型构建、运维决策优化和检修作业交互等关键技术问题。在数... 针对中国高速动车组的运维需求,对数字孪生技术在动车组运维领域的应用方法与实施路径进行探讨。研究提出基于数字孪生技术的动车组运维框架,重点解决数据融合分析、数字孪生模型构建、运维决策优化和检修作业交互等关键技术问题。在数据融合分析方面,通过多源异构数据集成与深度挖掘,实现故障特征的精准识别。在数字孪生模型构建方面,构建面向运维过程的五维数字孪生模型,结合轻量化技术确保模型的准确性与实时性。在运维决策优化方面,采用特征向量提取、故障预测和状态评估等方法,建立基于多目标优化的维修决策机制。在检修作业交互方面,通过虚拟环境搭建、视觉增强和沉浸式交互技术的应用,提升检修作业的智能化水平。研究发现,数字孪生技术在动车组运维中的应用不仅可提升系统的安全性与经济性,且能推进运维模式从传统经验型向智能化、精细化转变。未来相关研究将继续致力于解决技术集成挑战,以实现该技术在动车组运维领域的全面推广。 展开更多
关键词 高速动车组 数字孪生 精准运维 技术集成 智能化 综述
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高速摄影法测量颗粒直径及其撞击动力学参数
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作者 郑志敏 张宁豪 +2 位作者 高欣晴 邵艺群 刘小芳 《力学学报》 北大核心 2025年第2期399-412,共14页
锅炉受热面积灰和结渣问题是影响其安全和经济运行的重要因素.为了缓解这些问题,深入研究颗粒撞击动力学特性,理解颗粒黏附和反弹机制显得尤为重要.文章搭建了一个高温环境下的单颗粒撞击壁面动力学测试平台,并运用粒子阴影图像测速(PSV... 锅炉受热面积灰和结渣问题是影响其安全和经济运行的重要因素.为了缓解这些问题,深入研究颗粒撞击动力学特性,理解颗粒黏附和反弹机制显得尤为重要.文章搭建了一个高温环境下的单颗粒撞击壁面动力学测试平台,并运用粒子阴影图像测速(PSV)技术,对微米级颗粒撞击壁面的动力学特性进行了深入研究.针对高速摄影中球形颗粒直径难以精确测量的难题,开发了一套基于MATLAB的颗粒图像处理程序,并提出了一种亚像素插值与最大内切圆相结合的测量方法,该方法经过实验验证,证实了其可靠性.基于此方法,显著提高了颗粒撞击动力学参数的测量精度.另外,研究结果表明,在本实验条件下, Otsu阈值分割算法在测量颗粒直径时效果更佳.亚像素插值方法和插值倍数对测量结果有显著影响,且存在窗口效应;颗粒的法向恢复系数随着撞击速度的增加而降低,撞击和反弹过程中颗粒速度的减小趋势也表明流场效应对颗粒动力学特性有一定影响,这一点在测量结果中也需予以考虑.随着颗粒的法向恢复系数增加,颗粒的反弹角度总体上呈现出逐渐减小的趋势.这些发现不仅加深了我们对单颗粒撞击动力学的理解,而且为复杂多颗粒系统的研究提供了坚实的基础,对于颗粒材料冲击过程的离散元模型的建立和分析具有重要的意义. 展开更多
关键词 颗粒撞击动力学 颗粒法向恢复系数 高速摄影法 颗粒直径测量 亚像素插值
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