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工程机械驾驶员座椅主动悬架最优控制 被引量：10
1
作者 黄英 张以忱 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期409-412,共4页
建立了车辆 座椅两自由度悬架系统的力学和数学模型 ,应用线性随机最优控制理论(LQG) ,根据路面随机振动输入的统计特性 ,在状态变量不全知的情况下 ,通过Kalman -Bucy滤波器对其进行无偏最优估计 ,设计出控制系统的最优反馈规律·... 建立了车辆 座椅两自由度悬架系统的力学和数学模型 ,应用线性随机最优控制理论(LQG) ,根据路面随机振动输入的统计特性 ,在状态变量不全知的情况下 ,通过Kalman -Bucy滤波器对其进行无偏最优估计 ,设计出控制系统的最优反馈规律·应用MATLAB仿真语言对该模型进行编程设计和计算机仿真实验· 展开更多
关键词 工程机械 座椅 振动 仿真 主动悬架 最优控制 驾驶员
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用因子分析法确定工程机械驾驶室尺寸综合因子G 被引量：9
2
作者 杨英 张国忠 冯丽敏 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期316-319,共4页
借助三维H点人体模型 ,对 61辆工程机械驾驶室内的 9项尺寸进行实际测量 ,把测量值作为原始数据 。
关键词 因子分析 驾驶员 驾驶室 工程机械
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工程机械驾驶员适意驾驶区域的计算机辅助求解 被引量：3
3
作者 杨英 李江 张国忠 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期516-519,共4页
在充分考虑工程机械特点的基础上 ,以人体H点作为司机室设计的基准点 ,把坐姿舒适性、操纵轻便性和视野宽敞性要求与坐姿角相结合 ,建立人体坐姿杆系模型和数学模型·用计算机辅助设计 (CAD)技术 ,开发了求解工程机械驾驶员适宜驾... 在充分考虑工程机械特点的基础上 ,以人体H点作为司机室设计的基准点 ,把坐姿舒适性、操纵轻便性和视野宽敞性要求与坐姿角相结合 ,建立人体坐姿杆系模型和数学模型·用计算机辅助设计 (CAD)技术 ,开发了求解工程机械驾驶员适宜驾驶位置的H点分布系统 ,分别绘制出了中等身材、小身材和大身材驾驶员适宜驾驶位置时H点区域图 ,该区域为驾驶员座椅和司机室内相关设施的合理布置提供了理论根据· 展开更多
关键词 工程机械 驾驶室 座椅 人体H点 CAD 计算机辅助求解
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基于B样条与鲸鱼优化算法的机械臂轨迹规划
4
作者 陆志国 王逍 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期683-689,共7页
为了提高机械臂的工作效率,构建一种基于B样条与鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)的机械臂时间最优轨迹规划方法.用蒙特卡罗法描绘机械臂的工作空间,用B样条对给出的路径点进行插值处理,根据机械臂各个关节的性能,引入... 为了提高机械臂的工作效率,构建一种基于B样条与鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)的机械臂时间最优轨迹规划方法.用蒙特卡罗法描绘机械臂的工作空间,用B样条对给出的路径点进行插值处理,根据机械臂各个关节的性能,引入角速度与角加速度约束,同时加入边界条件.在构建时间最优的目标函数后,利用引入惯性权重值的WOA对机械臂运行时间进行优化.用Matlab进行仿真验证,结果表明构建的算法在时间优化方面效果好于传统的5次多项式方法,并且角速度与角加速度曲线连续平滑,验证了算法的有效性和可行性. 展开更多
关键词 机械臂 时间最优轨迹规划 蒙特卡罗法 B样条 鲸鱼优化算法
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指尖自锁欠驱动机械手设计与研究
5
作者 郭立新 李泽豪 赵明扬 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期984-991,共8页
欠驱动机械手结构简单、成本低、易于控制、自适应能力强,但欠驱动机械手是通过机械限位与弹簧约束来完成抓取,抓取稳定性差,无法输出较大的指尖抓取力.本文提出一种新型的指尖可自锁的欠驱动三指机械手,在抓取时远指节与中指节可实现自... 欠驱动机械手结构简单、成本低、易于控制、自适应能力强,但欠驱动机械手是通过机械限位与弹簧约束来完成抓取,抓取稳定性差,无法输出较大的指尖抓取力.本文提出一种新型的指尖可自锁的欠驱动三指机械手,在抓取时远指节与中指节可实现自锁,增加了抓取的稳定性.同时建立了单指的D-H运动学模型,利用MATLAB分析了机械手的工作空间,对手指进行了静力学分析,利用ADAMS软件对机械手进行仿真分析,最后进行抓取测试,结果表明指尖自锁机械手能输出更大抓取力,从而验证了指尖自锁机械手结构的合理性与可行性. 展开更多
关键词 机械手 指尖可自锁 欠驱动 受力分析 抓取试验
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基于改进YOLOv4轻量化网络的机械手状态检测算法
6
作者 郭立新 毕素涛 赵明扬 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期769-775,共7页
YOLOv4网络结构复杂、参数较多、模型较大,因此极大地限制了其在工业上的应用.针对这一问题,提出一种改进YOLOv4的轻量化网络.首先,采用GhostNet代替YOLOv4主干网络,简化网络结构,降低模型参数量;其次,为了弥补网络简化后带来的精度损失... YOLOv4网络结构复杂、参数较多、模型较大,因此极大地限制了其在工业上的应用.针对这一问题,提出一种改进YOLOv4的轻量化网络.首先,采用GhostNet代替YOLOv4主干网络,简化网络结构,降低模型参数量;其次,为了弥补网络简化后带来的精度损失,在其余两个输出特征层后加入Spatial Pyramid Pooling结构,加强特征提取;再次,加入Squeeze and Excitation Network通道注意力机制,增强网络重要信息提取能力;最后,将损失函数CIOU替换为SIOU,加快模型收敛,进而产生更好的模型.实验结果表明,在满足工业要求的前提下,改进后的轻量化网络相比于YOLOv4网络,在牺牲较小检测精度的情况下,模型参数量和计算量大幅下降,同时检测速度得到了提升,从而证明了改进算法在光纤插拔任务中机械手夹持状态识别检测的有效性. 展开更多
关键词 YOLOv4 GhostNet 深度可分离卷积 注意力机制 损失函数
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柔性机械臂运动速度的PI控制策略
7
作者 李小彭 陈国文 +1 位作者 尹猛 付嘉兴 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1409-1416,共8页
柔性机械臂和柔性负载会随着机械臂位姿的改变,导致转动惯量等具体参数发生改变,进而对伺服驱动系统的输出转速产生影响.采用相同阻尼系数的极点配置方法对驱动系统的比例-积分(proportional-integral,PI)控制器参数进行调节,使PI控制... 柔性机械臂和柔性负载会随着机械臂位姿的改变,导致转动惯量等具体参数发生改变,进而对伺服驱动系统的输出转速产生影响.采用相同阻尼系数的极点配置方法对驱动系统的比例-积分(proportional-integral,PI)控制器参数进行调节,使PI控制器随机械臂位姿改变自动调节参数,动态稳定电动机输出转速.根据拉格朗日原理和连续体振动理论建立数学模型,通过状态方程获得传递函数,采用相同阻尼系数极点配置方法调节PI控制器参数,应用到转速环控制中.分析阻尼系数与自然频率对系统谐振峰值、谐振频率和带宽的影响.通过数值仿真证明,合理调节阻尼系数可以减小伺服驱动系统转速波动.通过与齐格勒-尼科尔斯法则自整定(Ziegler-Nichols self-tuning,Z-N)方法的对比,表明相同阻尼系数的极点配置方法使系统达到稳定的时间更短. 展开更多
关键词 柔性机械臂 柔性负载 PI控制器 相同阻尼系数极点配置法 伺服驱动系统
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模糊整定PI参数的双柔性机械臂振动抑制
8
作者 李小彭 周赛男 +1 位作者 刘佳琪 尹猛 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期217-225,共9页
机械臂伺服驱动系统中柔性因素的存在易导致机械臂输出转速波动,甚至引发系统谐振.为抑制系统转速波动,使机械臂传动系统性能稳定,使用模糊理论整定PI控制器参数的控制策略.根据假设模态法和拉格朗日动力学方程建立了考虑LuGre摩擦模型... 机械臂伺服驱动系统中柔性因素的存在易导致机械臂输出转速波动,甚至引发系统谐振.为抑制系统转速波动,使机械臂传动系统性能稳定,使用模糊理论整定PI控制器参数的控制策略.根据假设模态法和拉格朗日动力学方程建立了考虑LuGre摩擦模型的双柔性机械臂传动系统动力学方程,并分析了动力学方程中耦合非线性项对系统传动特性的影响.使用极点配置策略确定PI控制器参数的取值范围,后根据模糊规则实时调整控制器参数,以减小伺服系统输出转速的波动,进而抑制系统谐振.最后,借助数值仿真分析和机械臂控制实验,与传统PI控制策略对比,发现本文所述控制策略可使电机端转角跟踪误差绝对值的平均值降低43.066%,柔性负载转角误差的标准差降低46.506%,更加验证了所提模糊规则整定PI控制器参数抑振方法的有效性. 展开更多
关键词 双柔性机械臂 柔性关节 柔性负载 模糊整定 PI控制
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柔性空间机械臂RBF神经网络补偿滑模控制策略
9
作者 李小彭 付嘉兴 +1 位作者 刘海龙 尹猛 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1258-1267,共10页
柔性结构导致柔性空间机械臂的动态参数随着时间产生变化,从而降低了跟踪控制的准确性.质量轻和长径比大导致柔性空间机械臂在运动过程中出现振动现象.为了解决上述问题,本文建立了考虑二维变形和扰动转矩的柔性空间机械臂的动力学模型... 柔性结构导致柔性空间机械臂的动态参数随着时间产生变化,从而降低了跟踪控制的准确性.质量轻和长径比大导致柔性空间机械臂在运动过程中出现振动现象.为了解决上述问题,本文建立了考虑二维变形和扰动转矩的柔性空间机械臂的动力学模型,推导出简化的非线性动力学方程.在此基础上,设计了控制律,利用RBF(radial basis function)神经网络对柔性空间机械臂中的时变项和扰动转矩进行识别和补偿.然后以双曲正切函数作为逼近率,提出了滑模控制策略.最后,通过仿真和地面物理样机控制实验可以得到,在柔性空间机械臂控制律的设计中,神经网络补偿的控制策略有效地减少了扰动转矩对柔性空间机械臂的影响.并且通过使用tanh函数来代替sgn函数,能够减少输入转矩的波动,更加验证了RBF神经网络补偿滑模控制策略的有效性. 展开更多
关键词 柔性空间机械臂 神经网络补偿 动力学建模 滑模控制
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电气自动化控制设备的可靠性测试方法 被引量：3
10
作者 杨柳 张致嘉 +1 位作者 滕海红 于海 《河南科技》 2014年第12X期140-141,共2页
随着市场经济的发展和工业自动化水平的提高,对电控企业生产的产品的质量提出了更高的要求,为确定出厂的电气自动化控制设备性能的可靠性,有必要对其可靠性进行测试。本文着重探讨电气自动化控制设备的可靠性测试方法。
关键词 电气自动化控制 设备可靠性 测试
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采用模糊补偿滑模控制器的空间柔性机械臂振动抑制方法 被引量：1
11
作者 尚东阳 李小彭 +2 位作者 尹猛 李凡杰 周赛男 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期175-185,204,共12页
空间柔性机械臂可以安装于空间站协助宇航员开展在轨维修、航天器交会对接和太空垃圾捕获等任务。空间柔性机械臂因其细长的结构在运动过程中会出现振动现象,进而影响操作精度和飞行安全。为了减弱空间柔性机械臂的振动,采用模糊补偿滑... 空间柔性机械臂可以安装于空间站协助宇航员开展在轨维修、航天器交会对接和太空垃圾捕获等任务。空间柔性机械臂因其细长的结构在运动过程中会出现振动现象,进而影响操作精度和飞行安全。为了减弱空间柔性机械臂的振动,采用模糊补偿滑模控制策略对空间柔性机械臂的旋转运动进行控制。通过提高空间柔性机械臂的转动控制精度间接地减弱振动。首先根据假设模态法描述空间柔性机械臂的变形,使用拉格朗日原理建立了考虑了二维变形的模态和转角耦合的动力学方程。然后,利用模糊规则的万能逼近特性辨识、补偿包括柔性非线性项和外界干扰的动力学模型的不确定成分。接下来,根据李雅普诺夫函数设计模糊补偿滑模控制策略的控制律和自适应律以保证空间柔性机械臂的闭环稳定性。最后,开展了空间柔性机械臂的仿真和物理样机控制试验。试验结果表明,模糊补偿滑模控制策略可以有效地提高空间柔性机械臂的转动控制精度,间接地减弱振动幅值。与传统的滑模控制策略相比,提出的控制策略可以使转角跟踪误差绝对值的平均值下降17.86%,使横向加速度的标准差下降31.91%。 展开更多
关键词 空间柔性机械臂 滑模控制 模糊补偿 振动抑制
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大型铝电解厂自动化与智能化的研究与发展 被引量：2
12
作者 刘靖 董菲 《世界有色金属》 2018年第15期20-21,共2页
工业自动化与智能化是我国传统铝电解行业向世界领先水平迈进的又一战略需求。随着槽控机、多功能天车、阳极生产与组装等机械化和自动化的广泛应用,大型铝电解企业的发展方向转向了综合性能及智能化的提高。本文就近几年来,研究者们在... 工业自动化与智能化是我国传统铝电解行业向世界领先水平迈进的又一战略需求。随着槽控机、多功能天车、阳极生产与组装等机械化和自动化的广泛应用,大型铝电解企业的发展方向转向了综合性能及智能化的提高。本文就近几年来,研究者们在多功能机组优化控制、多物理场在线监测与槽况诊断等机械自动化和诊断智能化领域所进行的研究与发展进行概述,提出其在我国铝电解行业新工业革命中的重大意义。 展开更多
关键词 铝电解 多功能机组 在线监测 智能诊断 自动化
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变长度柔性机械臂的双柔性伺服驱动系统振动抑制策略
13
作者 刘佳琪 李小彭 +1 位作者 尹猛 周赛男 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期530-539,共10页
变长度的柔性机械臂在旋转运动过程中由于受到环境扰动以及自身柔性的影响导致了伺服驱动系统输出转速的波动现象,这会加剧柔性机械臂的振动,严重影响了柔性机械臂的运动精度.基于此,设计了一种基于干扰观测器的PI控制策略来抑制伺服驱... 变长度的柔性机械臂在旋转运动过程中由于受到环境扰动以及自身柔性的影响导致了伺服驱动系统输出转速的波动现象,这会加剧柔性机械臂的振动,严重影响了柔性机械臂的运动精度.基于此,设计了一种基于干扰观测器的PI控制策略来抑制伺服驱动系统转速的波动.首先使用拉格朗日原理建立了双柔性伺服驱动系统的动力学模型并分析了双柔性伺服驱动系统的传动特性;其次将基于干扰观测器的PI控制策略应用于双柔性伺服驱动系统的速度环中,并通过鲁棒稳定性分析设计干扰观测器中的低通滤波器参数;最后开展了数值仿真分析和控制实验.实验结果验证了提出的控制策略能够有效减少变长度柔性机械臂的转速波动,提高伺服驱动系统的运动精度. 展开更多
关键词 伺服驱动系统 转速波动 关节柔性 控制策略 PI控制
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基于NEST模型的风电叶片断裂预警研究
14
作者 常丽 王岁岁 +1 位作者 周勃 李晖 《太阳能学报》 北大核心 2025年第2期600-606,共7页
针对当前亟待解决的风电叶片断裂无损监测与预警问题,提出在监视控制与数据采集(SCADA)系统的基础上结合非线性状态估计技术(NSET)实现风电叶片断裂监测及预警的方法。首先,提出通过卡方检验及误差贡献率分析对参数进行筛选,即对SCADA... 针对当前亟待解决的风电叶片断裂无损监测与预警问题,提出在监视控制与数据采集(SCADA)系统的基础上结合非线性状态估计技术(NSET)实现风电叶片断裂监测及预警的方法。首先,提出通过卡方检验及误差贡献率分析对参数进行筛选,即对SCADA数据进行降维消冗,得到与叶片运行状态有关的SCADA参数。然后,利用NSET将筛选出的参数进行数据融合,通过建模输出的相似度曲线对叶片断裂进行判断。最后,利用某风场1.5 MW风电机组叶片断裂数据验证该方法的有效性并确定断裂预警阈值,当相似度到达0.26时进行叶片断裂预警可提前3.93 h预警。试验结果表明,所提方法可对叶片断裂进行有效无损监测,并可为风电叶片断裂预警阈值提供参考。 展开更多
关键词 卡方检验 非线性状态估计 风电叶片 断裂监测 SCADA 无损监测
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超高速磨削技术在机械制造领域中的应用 被引量：56
15
作者 赵恒华 冯宝富 +1 位作者 高贯斌 蔡光起 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期564-568,共5页
概述了超高速磨削加工的起源、发展历程和现状·总结了超高速磨削的优越性和若干特点·介绍了高效深磨、超高速精密磨削、难磨材料的超高速磨削在机械制造领域的应用和超高速磨削的绿色加工特性·高速和超高速磨削是提高磨... 概述了超高速磨削加工的起源、发展历程和现状·总结了超高速磨削的优越性和若干特点·介绍了高效深磨、超高速精密磨削、难磨材料的超高速磨削在机械制造领域的应用和超高速磨削的绿色加工特性·高速和超高速磨削是提高磨削效率、降低工件表面粗糙度和提高零件加工质量的先进加工技术·超高速磨削能越过磨削'热沟',减少传入工件的磨削热,从而避免或减少工件表面磨削'烧伤',产生残余压应力的加工表面·超高速磨削可以对硬脆材料实现延性域磨削加工,对高塑性、高强度等难加工材料也有良好的磨削性能· 展开更多
关键词 高速磨削 超高速磨削 高效深磨 超高速精密磨削 CBN砂轮 绿色特性
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贝叶斯网络在机械系统可靠性评估中的应用 被引量：33
16
作者 尹晓伟 钱文学 谢里阳 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期557-560,共4页
针对故障树分析方法在可靠性评估方法中的局限性,提出了基于贝叶斯网络的机械系统可靠性评估新方法.首先根据系统可靠性框图建立故障树,然后将故障树直接映射成为贝叶斯网络,构建条件概率表,运用贝叶斯网络的推理能力进行系统的可靠性评... 针对故障树分析方法在可靠性评估方法中的局限性,提出了基于贝叶斯网络的机械系统可靠性评估新方法.首先根据系统可靠性框图建立故障树,然后将故障树直接映射成为贝叶斯网络,构建条件概率表,运用贝叶斯网络的推理能力进行系统的可靠性评估.该方法不但能计算出机械系统的可靠性指标,而且能方便地给出某一个部件或几个部件对系统可靠性的影响大小,识别系统的薄弱环节.最后通过实例验证了用贝叶斯网络进行机械系统可靠性评估的有效性. 展开更多
关键词 机械系统可靠性 贝叶斯网络 故障树 推理能力 可靠性评估
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机械零部件的动态可靠性分析 被引量：26
17
作者 王新刚 张义民 王宝艳 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1510-1514,共5页
传统的零部件可靠性模型不能很好地反映变幅随机载荷和强度退化对可靠性的影响,忽略了可靠度和失效率随使用时间的变化规律。运用顺序统计理论和随机过程建立了考虑变幅随机载荷和强度退化下机械零件的动态可靠性功能方程模型,利用二阶... 传统的零部件可靠性模型不能很好地反映变幅随机载荷和强度退化对可靠性的影响,忽略了可靠度和失效率随使用时间的变化规律。运用顺序统计理论和随机过程建立了考虑变幅随机载荷和强度退化下机械零件的动态可靠性功能方程模型,利用二阶矩和摄动方法求出可靠性指标并计算出动态可靠度。研究了机械零件强度、载荷、可靠度和失效率随时间的变化规律,给出了可靠度和失效率随使用时间变化的动态过程曲线。实例计算结果表明:建立的功能方程模型符合实际工况,得到的动态过程曲线对零部件试验时间和可靠性寿命的确定具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 机械学 失效率 动态可靠度 可靠性模型 随机过程 极值Ⅰ型分布
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现代机械可视优化设计方法研究 被引量：10
18
作者 孙伟 任朝晖 +1 位作者 于涛 闻邦椿 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期385-388,共4页
在总结前人研究成果的基础上,提出了面向现代机械的可视优化设计法.该方法以可视化为设计手段,可以在设计过程中完成对机械产品各方面性能的检验与优化.通过对现代机械设计特点的具体分析,确定了可视优化设计法的研究内涵、研究内容、... 在总结前人研究成果的基础上,提出了面向现代机械的可视优化设计法.该方法以可视化为设计手段,可以在设计过程中完成对机械产品各方面性能的检验与优化.通过对现代机械设计特点的具体分析,确定了可视优化设计法的研究内涵、研究内容、技术流程、关键技术、研发支撑软件以及具体的应用原则,从而建立了可视优化设计法的理论框架.以某企业大型直线振动筛为研究实例,对其装配过程、动态性能、运动状态及工作过程进行了可视优化设计研究,证明了该方法的有效性.实践表明,应用该方法可全面提高产品的设计质量. 展开更多
关键词 现代机械 产品设计 可视化 优化设计 综合设计法
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时频分析在旋转机械故障诊断中的应用 被引量：21
19
作者 马辉 赵鑫 +1 位作者 赵群超 闻邦椿 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期61-63,共3页
针对旋转机械发生故障时振动信号的不平稳性,利用时频分析中的小波尺度图和再分配后的小波尺度图对点碰摩、松动、裂纹和油膜失稳故障进行对比分析,结果表明再分配小波尺度图比传统小波尺度图,具有更高的时频分辨率,可以更好地识别转子... 针对旋转机械发生故障时振动信号的不平稳性,利用时频分析中的小波尺度图和再分配后的小波尺度图对点碰摩、松动、裂纹和油膜失稳故障进行对比分析,结果表明再分配小波尺度图比传统小波尺度图,具有更高的时频分辨率,可以更好地识别转子早期故障。 展开更多
关键词 时频分析 旋转机械 故障诊断
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现代机械产品智能优化设计方法及其应用 被引量：9
20
作者 罗忠 柳洪义 +1 位作者 田洪海 闻邦椿 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1004-1007,1011,共5页
在总结前人研究成果的基础上,提出了面向现代机械产品的智能优化设计法.该方法以智能机器为研究对象,以智能控制理论和方法为理论基础,可在设计过程中实现对现代机械产品的工作参数、工作过程、工作状态以及故障诊断等方面进行智能优化... 在总结前人研究成果的基础上,提出了面向现代机械产品的智能优化设计法.该方法以智能机器为研究对象,以智能控制理论和方法为理论基础,可在设计过程中实现对现代机械产品的工作参数、工作过程、工作状态以及故障诊断等方面进行智能优化.通过对现代机械产品设计特点的具体分析,建立了智能优化设计法的理论结构体系,包括智能优化设计法的含义、研究目标、研究内容、理论基础和特点等内容.以工作在非结构环境下的打磨机器人为例进行了智能优化设计研究,实验结果表明该方法可全面提高产品的智能化程度和设计质量. 展开更多
关键词 现代机械 产品设计 智能优化设计 智能控制 机器人
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