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强化学习驱动下的柔性机械臂双时间尺度组合控制
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作者 刘城焱 胡健 +3 位作者 姚建勇 谭天乐 刘宇 林家伟 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第3期541-552,共12页
本文研究柔性机械臂的轨迹跟踪和振动抑制问题.首先,基于Lagrange法和假设模态法建立柔性机械臂的动力学模型.然后,利用奇异摄动理论将模型分解为描述刚体运动的慢时间尺度子系统和描述柔性振动的快时间尺度子系统,针对慢子系统建立以... 本文研究柔性机械臂的轨迹跟踪和振动抑制问题.首先,基于Lagrange法和假设模态法建立柔性机械臂的动力学模型.然后,利用奇异摄动理论将模型分解为描述刚体运动的慢时间尺度子系统和描述柔性振动的快时间尺度子系统,针对慢子系统建立以滑模变结构为基础,径向基神经网络估计模型参数,干扰观测器估计扰动和模型不确定性的刚性复合控制器;快子系统建立了以最优控制为基础,使用强化学习在线获取最优控制解的柔性控制器.通过Lyapunov稳定性理论分别证明了不同时间尺度下的系统稳定性,将在不同时间尺度下的控制器进行叠加,获得原系统状态的组合控制器.最后,通过实验结果对比表明,所设计的组合控制方法更具优越性. 展开更多
关键词 柔性机械臂 轨迹跟踪 振动抑制 神经网络 干扰观测器 强化学习
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带有输出约束的液压机械臂自适应神经网络力跟踪控制
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作者 梁相龙 姚建勇 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第1期138-148,共11页
为解决带有输出约束的液压机械臂动力学模型未知问题并提升液压机械臂在未知环境下的力跟踪性能,本文提出了一种基于积分障碍李雅普诺夫函数的自适应神经网络导纳控制方法.首先,分析了液压机械臂的机械和液压系统动力学模型,根据阻抗控... 为解决带有输出约束的液压机械臂动力学模型未知问题并提升液压机械臂在未知环境下的力跟踪性能,本文提出了一种基于积分障碍李雅普诺夫函数的自适应神经网络导纳控制方法.首先,分析了液压机械臂的机械和液压系统动力学模型,根据阻抗控制原理,提出了基于环境参数估计的参考轨迹自适应生成方法;然后,考虑系统输出受限和机械系统动力学模型未知,利用径向基函数神经网络设计自适应神经网络控制器;同时,引入动态面控制方法以避免对虚拟信号进行直接求导,并通过李雅普诺夫方法分析了闭环控制系统的稳定性;最后,利用MATLAB/Simulink,Simscape Multibody和Simscape Fluids仿真平台对液压机械臂进行仿真研究,结果表明所设计的控制律对未知机械系统动力学具有良好的鲁棒性,可以实现良好的位置和力跟踪控制,且确保系统输出不超过预设的范围. 展开更多
关键词 液压机械臂 导纳控制 动态面控制 神经网络 力跟踪控制 未知环境
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基于人机工程学的割草机操作及防护系统的设计 被引量:2
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作者 梁医 范元勋 王华坤 《机械设计与制造》 北大核心 2005年第12期32-34,共3页
割草机与人和环境有着密切的关系,在它的设计与使用过程中存在许多人机工程学的问题。这里先介绍了广义的“人—机—环境”系统。在此基础之上,针对割草机的操作把手和安全防护系统的设计,参照我国正常成人男女人体主要尺寸,从人机工程... 割草机与人和环境有着密切的关系,在它的设计与使用过程中存在许多人机工程学的问题。这里先介绍了广义的“人—机—环境”系统。在此基础之上,针对割草机的操作把手和安全防护系统的设计,参照我国正常成人男女人体主要尺寸,从人机工程学角度出发,最终得到了操作把手的长、宽、高和安装角度的适宜取值范围和刀片护罩和排草口的结构尺寸应满足的条件。 展开更多
关键词 人机工程 割草机 操作系统 防护系统
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“机械工程+知识产权”复合型创新创业人才培养的探索与实践 被引量:23
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作者 殷增斌 袁军堂 郝世博 《中国大学教学》 CSSCI 北大核心 2020年第7期30-34,共5页
针对工科学生知识产权意识欠缺、创新能力和工程实践能力不强等问题,南京理工大学实施了“3+1+2”人才培养模式改革,构建了“机械工程+知识产权”复合型人才培养课程体系,打造了融合机械工程实验实践平台和知识产权实践教育中心的层次... 针对工科学生知识产权意识欠缺、创新能力和工程实践能力不强等问题,南京理工大学实施了“3+1+2”人才培养模式改革,构建了“机械工程+知识产权”复合型人才培养课程体系,打造了融合机械工程实验实践平台和知识产权实践教育中心的层次递进的创新创业能力培养平台,在培养既懂专业技术又懂知识产权的复合型人才方面取得了显著成效。 展开更多
关键词 新工科 机械工程 知识产权 复合型人才 创新创业
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基于地面实验平台的空间机械臂控制方案 被引量:1
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作者 刘向磊 郑侃 +1 位作者 董松 孙连军 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期596-606,614,共12页
针对地面模拟演示实验平台中空间机械臂操控技术问题,该文提出了基于平面气浮模拟实验平台的空间机械臂控制方案。首先,建立空间机械臂统一机器人描述格式(URDF)模型,借助MoveIt!软件配置助手编译生成控制方案中的基础控制功能包。其次... 针对地面模拟演示实验平台中空间机械臂操控技术问题,该文提出了基于平面气浮模拟实验平台的空间机械臂控制方案。首先,建立空间机械臂统一机器人描述格式(URDF)模型,借助MoveIt!软件配置助手编译生成控制方案中的基础控制功能包。其次,通过OctoMap建图方式实现了机械臂对工作环境的感知功能。进而在完整的轨迹规划算法求解约束条件下,调用开源运动规划库(OMPL)中的RRT_connect算法对空间机械臂运行轨迹进行解算,生成空间机械臂运行轨迹,利用MoveIt!中的Follow_joint_trajectory action控制方式,编写客户端程序实现了控制指令和轨迹数据输出。同时,引入插件Industrial_trajectory_filters完成了对轨迹数据的优化处理。最后通过Gazebo虚拟仿真平台对空间机械臂的测试验证该文提出的控制方案可引导空间机械臂平稳、精准地捕获指定目标。 展开更多
关键词 空间机械臂 机器人操作系统 精准捕获 地面演示 运动控制
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基于隐式Lyapunov函数的弹药传输机械臂变增益超螺旋滑模控制 被引量:1
6
作者 林瑜斌 侯保林 +1 位作者 鲍丹 赵伟 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2573-2583,共11页
为提高某弹药传输机械臂在传输弹药过程中受到负载不确定性影响下的定位控制鲁棒性,提出一种新型的基于隐式Lyapunov函数变增益超螺旋滑模控制方法。建立弹药传输机械臂系统的动力学方程,并对方程中摩擦力矩及支反力矩的重要参数进行辨... 为提高某弹药传输机械臂在传输弹药过程中受到负载不确定性影响下的定位控制鲁棒性,提出一种新型的基于隐式Lyapunov函数变增益超螺旋滑模控制方法。建立弹药传输机械臂系统的动力学方程,并对方程中摩擦力矩及支反力矩的重要参数进行辨识,减少系统不确定性。构造隐式Lyapunov函数并设计出一种新型的变增益超螺旋滑模控制策略,通过Lyapunov稳定性理论证明闭环系统全局稳定。超螺旋滑模控制增益的变化取决于系统的Lyapunov函数,是滑模变量的可微函数,具有控制参数易调节的优势。实验结果表明:摩擦力矩及支反力矩补偿可使系统定位时间由补偿前2.659 s缩短到1.157 s,提高了系统定位性能。在不同工况下,控制方法可有效地抑制系统负载不确定性的影响,保证系统的定位稳定性。 展开更多
关键词 弹药传输机械臂 参数辨识 隐式Lyapunov函数 超螺旋滑模控制 定位控制
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穿戴式机械臂立姿射击机枪动力响应试验研究
7
作者 朱铜苇 徐诚 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期152-158,189,共8页
穿戴式机械臂是一种新型单兵装备,可以辅助士兵单手持机枪进行射击,提高单兵火力打击的能力。提出了一套穿戴式机械臂立姿射击机枪动力响应试验方案,构建了测试系统,对穿戴式机械臂立姿射击机枪动力响应进行了试验研究。利用高速摄影采... 穿戴式机械臂是一种新型单兵装备,可以辅助士兵单手持机枪进行射击,提高单兵火力打击的能力。提出了一套穿戴式机械臂立姿射击机枪动力响应试验方案,构建了测试系统,对穿戴式机械臂立姿射击机枪动力响应进行了试验研究。利用高速摄影采集并分析了射击过程中的人体以及枪口的运动参数。结果表明,穿戴机械臂进行机枪连发射击时,机枪枪口位移响应不大且人体稳定,尤其是在上下方向上,人体各点的位移量均未超过5 mm且人体肩部承受的后坐力很小。故穿戴式机械臂起到了较好的辅助射击作用,提升了士兵立姿进行机枪射击的稳定性。 展开更多
关键词 单兵装备 通用机枪 响应测试 穿戴式机械臂
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用于火箭炮炮口振动测量的机械滤波器设计
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作者 罗世建 张波涛 +3 位作者 余文鑫 刘志鹏 万晨 宋双婧 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2024年第3期31-37,共7页
为了减小火箭炮炮口振动测量时应力波的干扰,设计了一种机械滤波器。通过对组建的落球试验系统进行试验,验证了应力波会影响加速度传感器的测量结果,解释了机械滤波器的滤波机理。通过扫频试验研究了机械滤波器的频率响应特性,其频率响... 为了减小火箭炮炮口振动测量时应力波的干扰,设计了一种机械滤波器。通过对组建的落球试验系统进行试验,验证了应力波会影响加速度传感器的测量结果,解释了机械滤波器的滤波机理。通过扫频试验研究了机械滤波器的频率响应特性,其频率响应特性与理论计算相符合。通过对比分析加速度传感器在安装和未安装机械滤波器两种情况下所采集的振动加速度的时域、频域信号,结果显示机械滤波器在火箭炮炮口振动测量中有着良好的滤波效果。对加速度的积分运算表明机械滤波器在一定程度上提高了振动测试的精度,火箭炮振动测试时安装机械滤波器是有必要的。 展开更多
关键词 机械滤波器 振动加速度测试 应力波 加速度积分
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基于层次聚类与互信息序列的滚珠丝杠副预紧力预测研究 被引量:2
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作者 张健 祖莉 +3 位作者 徐洋 陈凯 刘晓玲 冯虎田 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第7期180-188,200,共10页
针对滚珠丝杠副的运行过程中预紧力逐渐衰减,影响其工作精度问题,围绕时间序列的层次聚类与互信息研究,完成对滚珠丝杠副摩擦力矩样本的典型序列提取,提出了一种利用摩擦力矩数据预测预紧力的方法。首先,通过监测设备获得丝杠摩擦力矩... 针对滚珠丝杠副的运行过程中预紧力逐渐衰减,影响其工作精度问题,围绕时间序列的层次聚类与互信息研究,完成对滚珠丝杠副摩擦力矩样本的典型序列提取,提出了一种利用摩擦力矩数据预测预紧力的方法。首先,通过监测设备获得丝杠摩擦力矩原始数据,并通过层次聚类与互信息提取典型序列。基于混沌时间序列的相空间重构,典型序列作为深度网络的输入建立非线性回归模型,对预紧力的变化进行预测与评估。在对理论与实验的分析后,验证了该算法能够较好地预测滚珠丝杠副的预紧力变化并在预测过程中有更高的预测精度与数值稳定性。 展开更多
关键词 滚珠丝杠副 预紧力预测 摩擦力矩 典型序列 层次聚类 互信息
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绝热涂层涂覆活塞耦合预燃室射流点火技术 被引量:2
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作者 程章 黄昭明 +3 位作者 吕冬梅 田瑞娇 王浩 梁媛媛 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第3期404-411,共8页
基于一台研究型单缸汽油发动机,通过试验研究了绝热涂层涂覆活塞及无涂层活塞对发动机燃烧性能的影响,并结合预燃室高速射流点火技术进行了进一步分析。结果表明:搭载绝热活塞的发动机在所有负荷范围内,燃烧持续期缩短,CA50提前,传热损... 基于一台研究型单缸汽油发动机,通过试验研究了绝热涂层涂覆活塞及无涂层活塞对发动机燃烧性能的影响,并结合预燃室高速射流点火技术进行了进一步分析。结果表明:搭载绝热活塞的发动机在所有负荷范围内,燃烧持续期缩短,CA50提前,传热损失、THC、CO排放及未燃损失降低,但NOx排放增加,热效率提升且油耗率下降。进一步采用预燃室射流点火技术后,平均有效指示压力(Gross indicated mean effective pressure,GIMEP,记为p GIME)为11.5 bar(1 bar=100 kPa)以下时CA50提前,但平均有效指示压力p GIME为12 bar及以上时CA50推迟,且压力振荡加剧;未燃THC、CO排放及未燃损失增加,NOx排放更高。pGIME为10.5 bar及以下时,热效率和油耗率改善,而PGIME为11.5 bar及以上时恶化。在pGIME为7.5 bar时,搭载绝热活塞的发动机净指示热效率提升4.6%,净指示油耗率降低4.4%。 展开更多
关键词 绝热涂层涂覆活塞 预燃室 燃烧持续期 热效率 油耗率 平均有效指示压力
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基于机器学习的侵彻弹安全性量化分级方法初探 被引量:2
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作者 王锋 汪衡 +3 位作者 刘宗伟 王昭明 谭力犁 陆晓宇 《北京理工大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期67-76,共10页
针对侵彻弹在子弹撞击、破片撞击及殉爆等机械冲击刺激条件下的安全性响应分析方法不健全、量化分级标准缺乏等问题,提出了一种基于机器学习的侵彻弹冲击安全性响应量化分级方法,基于Lee-Tarver装药反应度仿真数据和试验数据集,获得了... 针对侵彻弹在子弹撞击、破片撞击及殉爆等机械冲击刺激条件下的安全性响应分析方法不健全、量化分级标准缺乏等问题,提出了一种基于机器学习的侵彻弹冲击安全性响应量化分级方法,基于Lee-Tarver装药反应度仿真数据和试验数据集,获得了装药反应度与冲击安全性响应等级的映射关系,实现了冲击安全性响应等级的定量预测,并开展了典型侵彻弹的子弹撞击、破片撞击及殉爆验证试验.结果表明:仿真预测结果与试验结果吻合较好,证明了侵彻弹冲击安全性响应量化分级方法的有效性,可为侵彻弹的冲击安全性工程设计提供重要支撑. 展开更多
关键词 侵彻弹 冲击安全性 量化分级 数值模拟 试验验证
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爆炸冲击作用下反坦克三角锥混凝土的毁伤特性数值模拟分析
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作者 车龙 郭策安 +2 位作者 潘琳琳 卢旭东 顾晓辉 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第2期53-59,共7页
为探讨反坦克三角锥混凝土在爆炸冲击作用下的毁伤特性。利用ANYSYS/Explicit Dynamics有限元分析软件建立反坦克三角锥混凝土有限元模型,开展约束方式、炸药量和炸药高度对混凝土损伤和总变形的影响规律研究。结果显示:爆炸冲击作用下... 为探讨反坦克三角锥混凝土在爆炸冲击作用下的毁伤特性。利用ANYSYS/Explicit Dynamics有限元分析软件建立反坦克三角锥混凝土有限元模型,开展约束方式、炸药量和炸药高度对混凝土损伤和总变形的影响规律研究。结果显示:爆炸冲击作用下无固定和重力约束对三角锥混凝土毁伤影响基本相同,而固定约束下的损伤是其3倍左右;改变炸药量有利于三角锥混凝土的毁伤,且大于一定值时损伤呈指数形式增长;在质量和约束不变情况下,毁伤存在一个最佳炸药高度。通过计算不同参数下爆炸对反坦克三角锥混凝土的毁伤,所获取混凝土的毁伤规律结果可为战斗部设计和防护结构设计提供重要参考。 展开更多
关键词 爆炸冲击 反坦克三角锥混凝土 毁伤特性 数值模拟
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火炮火力打击体系多目标优化
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作者 张龙 钱林方 马欣宇 《兵工学报》 北大核心 2025年第8期1-8,共8页
针对火炮火力打击体系的构成复杂,各要素相互耦合,传统各分系统相对分离的设计方法难以满足体系融合发展需求的突出问题,构建了基于多目标优化的火力打击体系设计模型。根据火炮火力打击体系的组成,构建多个分系统的参数模型,确定了主... 针对火炮火力打击体系的构成复杂,各要素相互耦合,传统各分系统相对分离的设计方法难以满足体系融合发展需求的突出问题,构建了基于多目标优化的火力打击体系设计模型。根据火炮火力打击体系的组成,构建多个分系统的参数模型,确定了主要的约束参数和设计参数。建立以任务时间、耗弹量、任务成本为目标的优化设计模型,采用第二代非支配排序遗传算法的多目标遗传算法完成了典型火力体系的优化设计,确定了火力体系构成中无人机、指控设备、火炮、弹药、底盘等分系统的主要设计参数。研究结果表明,多目标优化方法能够解决多个分系统设计中多参数相互耦合的问题,获得体系效能最优的设计结果,并且可根据作战任务需求为火力体系的配置提供支撑。 展开更多
关键词 火炮 火力打击体系 杀伤链 任务时间 体系优化 多目标优化
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冲击载荷下四足无人作战平台射击振动特性
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作者 刘坤 冯颖 +3 位作者 康宝 吴志林 宋杰 朱韬 《兵工学报》 北大核心 2025年第10期322-333,共12页
四足无人作战平台凭借其卓越的机动性和复杂地形适应能力,在未来战争中具有重大的军事应用价值。为探究冲击载荷对四足无人作战平台振动特性和射击精度的影响,建立了无人作战平台刚柔耦合发射动力学模型,通过数值仿真分析了不同冲击载... 四足无人作战平台凭借其卓越的机动性和复杂地形适应能力,在未来战争中具有重大的军事应用价值。为探究冲击载荷对四足无人作战平台振动特性和射击精度的影响,建立了无人作战平台刚柔耦合发射动力学模型,通过数值仿真分析了不同冲击载荷下枪口中心点绕x轴和z轴振幅、角位移及角速度变化规律,结合六自由度外弹道模型评估了射击散布特性,开展了有/无双向缓冲装置的无人作战平台实弹射击实验。结果表明:安装双向缓冲装置后,5连发射击时枪口中心点绕x轴和z轴方向振幅显著减小,振动量降低,角速度趋于稳定,未出现固定连接工况中持续增大现象,弹着点全数散布圆半径R 100减至86.4 mm,降幅34.6%。实弹测试数据显示,单发和5连发R 100分别为75.7 mm、94.5 mm,降低21.1%、32.8%,实验数据与仿真结果一致性较好,验证了数值仿真的准确性,证实了所设计的缓冲装置能有效抑制射击振动,大幅提高四足无人作战平台射击稳定性和精度,研究成果为无人作战平台结构优化设计提供了技术支撑。 展开更多
关键词 四足无人作战平台 振动特性 射击精度 刚柔耦合 动力学模型
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三维原子探针纳米针尖制备装置研制及应用
15
作者 赵磊 吴雨菲 +3 位作者 刘吉梓 吴森达 祖莉 吴志林 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第5期169-173,共5页
三维原子探针是一种先进的材料表征设备,可用来分析样品在纳米尺度空间中化学元素的分布及含量。为克服目前人工制备三维原子探针纳米针尖样品效率低、质量差的问题,该文设计了金属纳米针尖制备专用装置,分为粗抛、清洗和精抛三个部分,... 三维原子探针是一种先进的材料表征设备,可用来分析样品在纳米尺度空间中化学元素的分布及含量。为克服目前人工制备三维原子探针纳米针尖样品效率低、质量差的问题,该文设计了金属纳米针尖制备专用装置,分为粗抛、清洗和精抛三个部分,通过电控系统实现制备过程的自动化。使用该装置分别制备了5种金属材料(Al、Al基合金、Mo、Fe基合金、Ti合金)的纳米针尖,制备出的纳米针尖质量高,且制备效率高、成功率高。该装置可用于实验室纳米针尖的制备,也可用于材料分析与测试相关领域的实验教学工作。 展开更多
关键词 三维原子探针 纳米针尖 电化学抛光 专用制样装置
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基于开口谐振环的小型化无线无源应变传感器阵列设计
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作者 王贤 高尚 +3 位作者 杨尚可 马立军 江剑 雷一菲 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第5期40-50,共11页
现有无线无源应变传感器存在检测方向单一、灵敏度低、尺寸大等问题,难以满足复杂受力条件下飞机机翼等大型金属结构应变状态评估的需求。针对这一问题,利用开口谐振环高辐射能力、低损耗以及高品质因数等优点,基于三角函数与矢量分解... 现有无线无源应变传感器存在检测方向单一、灵敏度低、尺寸大等问题,难以满足复杂受力条件下飞机机翼等大型金属结构应变状态评估的需求。针对这一问题,利用开口谐振环高辐射能力、低损耗以及高品质因数等优点,基于三角函数与矢量分解原理设计了一种基于开口谐振环的小型化无线无源应变传感器阵列。该传感器阵列由3个夹角120°的传感器构成,通过提取各传感器谐振频率偏移量实现金属结构件上应变大小和方向的反演。通过ADS软件得到传感器的阻抗参数,以传感器谐振频率为优化目标采用HFSS软件完成了传感器结构小型化和阻抗匹配优化设计,并利用COMSOL软件进行“力-磁”耦合分析验证了传感器的应变检测性能,随后完成传感器制备。实验结果表明,传感器在电长度方向和电宽度方向的灵敏度分别为-1.517和-0.732 kHz/με,所提出的传感器阵列应变大小的检测精度在8.5%以内,应变方向检测误差在10°以内。该传感器阵列能够实现对金属结构表面应变大小和方向的检测,具有灵敏度高、尺寸小以及成本低等优点。 展开更多
关键词 射频识别 开口谐振环 谐振频率偏移量 无线应变测量 传感器阵列
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基于旋转运动的负泊松比结构压电俘能器设计与研究
17
作者 李文彬 时岩 +1 位作者 陆亚平 高强 《南京理工大学学报》 北大核心 2025年第1期104-112,共9页
针对智能轮胎技术所面临的无线传感器供能问题,提出了一种可用于轮胎自供能的负泊松比结构压电俘能器。基于欧拉-拉格朗日理论,建立了轮胎旋转激励下包含离心力和重力的负泊松比压电悬臂梁动力学模型。分析了负泊松比结构和平板结构的... 针对智能轮胎技术所面临的无线传感器供能问题,提出了一种可用于轮胎自供能的负泊松比结构压电俘能器。基于欧拉-拉格朗日理论,建立了轮胎旋转激励下包含离心力和重力的负泊松比压电悬臂梁动力学模型。分析了负泊松比结构和平板结构的静力学性能及最佳负载,并通过数值分析和试验对负泊松比结构和平板结构的电压和输出功率进行研究,揭示了输出电压随转速变化的规律。数值结果表明:负泊松比结构的压电俘能器比平板结构压电俘能器俘能效率明显提高,峰值电压提高了41.23%,峰值功率提升了139.14%,工作带宽增大了54.55%。 展开更多
关键词 俘能器 负泊松比结构 旋转运动 压电悬臂梁
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基于NSGA-Ⅱ与BP神经网络的复合材料身管结构参数优化
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作者 孙磊 韩书永 +2 位作者 马梦蹊 王坚 刘宁 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第3期115-122,共8页
针对复合材料身管结构设计时多个性能指标设计要求,在Isight中集成BP神经网络、Solidworks参数化几何模型及Abaqus有限元仿真模型通过NSGA-Ⅱ遗传算法对多个目标进行优化。优化目标值为身管的一阶固有频率、质量以及复合材料缠绕部位处... 针对复合材料身管结构设计时多个性能指标设计要求,在Isight中集成BP神经网络、Solidworks参数化几何模型及Abaqus有限元仿真模型通过NSGA-Ⅱ遗传算法对多个目标进行优化。优化目标值为身管的一阶固有频率、质量以及复合材料缠绕部位处的身管内壁最大等效应力,复合材料身管三段复合缠绕位置处的金属内衬直径以及复合材料缠绕角度为设计变量。通过BP神经网络建立代理模型,再通过NSGA-Ⅱ遗传算法对多个目标进行优化求解,解得复合材料身管结构参数的Pareto最优解集。通过优化结果可知,采用遗传算法多目标优化生成的Pareto前沿面最优解集分散地较为均匀,优化解集的复合材料身管结构参数方案在刚度、强度和质量方面均有改善,为复合材料身管结构设计和优化提供了参考。 展开更多
关键词 复合材料 多目标结构优化 BP神经网络代理模型 NSGA-Ⅱ算法
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正负压反馈式气动抓持逻辑元件与回路设计
19
作者 刘磊 郭钟华 《机床与液压》 北大核心 2025年第17期226-231,共6页
针对危险化工等特种环境下电子元器件应用受限的问题,提出一种非电子式气压反馈抓持方案。利用拉瓦尔型挡板机构背压物理规律,实现反馈与控制,即通过机械本体直接感知变化并自主反馈正负压信号,以实现控制与驱动的功能,而无需借助电子... 针对危险化工等特种环境下电子元器件应用受限的问题,提出一种非电子式气压反馈抓持方案。利用拉瓦尔型挡板机构背压物理规律,实现反馈与控制,即通过机械本体直接感知变化并自主反馈正负压信号,以实现控制与驱动的功能,而无需借助电子式传感。该方案运用拉瓦尔喷嘴挡板的背压特性,通过压力反馈信号来感知抓持状态,实现对多执行元件的顺序控制。为验证该方法的有效性,针对感应阀机构搭建气动回路进行试验验证。结果表明:阀芯锥角作为设计要素之一,对气流感应装置内部的流体流动具有显著影响,较小的锥角可以放缓工作口压力的变化速度;气压反馈抓持装置能根据操作流程和工件实际状态,自动识别、抓持和移送工件,在特种装备环境下有良好的适应性。此方案不仅满足了特种环境的安全需求,还降低了控制系统的复杂度。 展开更多
关键词 抓持装置 正负压反馈 非电子式反馈系统
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纵扭复合超声辅助铣削TiAl薄壁件稳定性研究
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作者 王晓沁 曾雯浩 汪振华 《工具技术》 北大核心 2025年第10期76-81,共6页
为实现高频间歇铣削,将纵扭超声技术引入常规铣削中,对于加工钛铝合金等易颤振材料具有广阔应用前景。重点分析超声辅助技术对铣削力的影响,定义超声辅助影响函数,建立铣削力模型。在此基础上运用半离散法得到稳定性叶瓣图,仿真结果表明... 为实现高频间歇铣削,将纵扭超声技术引入常规铣削中,对于加工钛铝合金等易颤振材料具有广阔应用前景。重点分析超声辅助技术对铣削力的影响,定义超声辅助影响函数,建立铣削力模型。在此基础上运用半离散法得到稳定性叶瓣图,仿真结果表明,在32 kHz超声辅助下的稳定性提高38%。结合五轴机床铣削实验,对加工表面质量展开分析并验证该模型的准确性。 展开更多
关键词 超声辅助铣削 稳定性叶瓣图 TIAL合金
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