包含机器人-主轴系统耦合效应的铣削颤振稳定性分析

1

作者 籍永建 韩启超 徐小康 《振动与冲击》 北大核心 2025年第6期13-27,共15页

串联式工业机器人(以下简称机器人)刚度低,铣削加工过程极易由于工艺参数或机器人位姿选取不当产生颤振,颤振会降低工件表面质量、损坏机器人装备。针对机器人铣削加工颤振稳定性预测问题,通过构建机器人刚度模型的方式研究了机器人末... 串联式工业机器人(以下简称机器人)刚度低,铣削加工过程极易由于工艺参数或机器人位姿选取不当产生颤振,颤振会降低工件表面质量、损坏机器人装备。针对机器人铣削加工颤振稳定性预测问题,通过构建机器人刚度模型的方式研究了机器人末端刚度随空间位姿的变化规律;阐明了主轴系统速度效应对刀尖动力学特性的影响规律,采用数据拟合的方法建立了主轴转速与刀尖固有频率之间的映射函数;构建了综合考虑机器人-主轴系统耦合效应的铣削动力学模型,采用锤击试验方法获得机器人铣削系统刀尖的阻尼比与模态质量,得到了包含不同影响因素的机器人铣削加工稳定性叶瓣图,揭示了机器人-主轴系统耦合作用下铣削颤振稳定性的动态变化规律,进行了试验验证。结果表明,与现有模型相比,考虑机器人-主轴系统耦合效应构建的稳定性叶瓣图更加符合实际铣削状态,可有效提升机器人铣削颤振的预测准确率。 展开更多

关键词 机器人铣削 铣削动力学 颤振 耦合效应 稳定性分析

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机电系统非平稳振动信号分析方法的研究 被引量：6

2

作者 李建伟 许宝杰 《北京机械工业学院学报》 2004年第3期1-6,共6页

为了在非平稳状态下的机电系统故障诊断及趋势预测中合理地选择信号分析方法,对短时傅立叶变换、小波分析和希尔波特-黄变换这3种分析非平稳信号较为有效的方法进行了研究。通过对一个仿真典型信号的分析结果进行比较,验证了3种方法的... 为了在非平稳状态下的机电系统故障诊断及趋势预测中合理地选择信号分析方法,对短时傅立叶变换、小波分析和希尔波特-黄变换这3种分析非平稳信号较为有效的方法进行了研究。通过对一个仿真典型信号的分析结果进行比较,验证了3种方法的有效性和各自特点,并分析了产生差异的原因,探讨了它们各自适合的应用场合。 展开更多

关键词 非平稳信号 短时傅立叶变换 信号分析方法 仿真 小波分析 验证 状态 振动信号分析 机电系统 故障诊断

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现代仪器研发系统的柔性集成机制与系统构成 被引量：3

3

作者 徐小力 梁福平 +1 位作者 吴国新 刘秋爽 《北京信息科技大学学报（自然科学版）》 2009年第2期19-23,共5页

根据现代仪器具有共性技术多、技术含量高、多品种、小批量特点,提出了仪器柔性研发系统(IFDS)的新理念。为提高现代仪器系统的集成水平和研发效率,增强系统可靠性及降低研发成本,深入探讨可兼容、可扩展、可升级、可重构的开放式柔性... 根据现代仪器具有共性技术多、技术含量高、多品种、小批量特点,提出了仪器柔性研发系统(IFDS)的新理念。为提高现代仪器系统的集成水平和研发效率,增强系统可靠性及降低研发成本,深入探讨可兼容、可扩展、可升级、可重构的开放式柔性化集成机制,完善柔性互联的集成支撑环境和集成体系,构建新型柔性集成系统,优化基于柔性集成系统的快速可重构集成方法。重点介绍新型柔性集成系统的运行机制,阐明其结构和工作原理;利用现代仪器柔性集成系统,解决了现代仪器开发中若干关键技术问题,为现代仪器产品的研发提供了一种新模式和基础技术装备。 展开更多

关键词 现代仪器研发 柔性互联 柔性集成机制 快速集成系统 可重构集成方法

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USB总线的双光栅单色仪控制系统设计 被引量：5

4

作者 谷玉海 徐小力 +1 位作者 胡宪能 张桂彬 《北京机械工业学院学报》 2007年第2期35-38,共4页

设计的双光栅单色仪驱动系统,采用高精度细分的步进电机驱动蜗轮蜗杆方式,提高了光谱扫描范围及精度。为了提高控制自动化、实时性以及扫描速度,将USB接口技术应用于双光栅单色仪的嵌入式控制系统。计算机通过USB接口总线连接单色仪控... 设计的双光栅单色仪驱动系统,采用高精度细分的步进电机驱动蜗轮蜗杆方式,提高了光谱扫描范围及精度。为了提高控制自动化、实时性以及扫描速度,将USB接口技术应用于双光栅单色仪的嵌入式控制系统。计算机通过USB接口总线连接单色仪控制及数据采集系统,由单片机根据接收到的控制命令实现光栅转台的精细控制,滤色片自动切换以及软件可选的出射方向,同时可根据要求配置采集模式及增益,实现了控制的自动化。 展开更多

关键词 双光栅 单色仪 USB

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全自动测色仪系统误差分析及技术改造 被引量：4

5

作者 张桂彬 谷玉海 +1 位作者 童亮 胡宪能 《北京机械工业学院学报》 2007年第2期28-31,共4页

为了提高测色仪的稳定性,减小测量误差,对测色仪的照明系统,探测系统和数据处理系统进行了分析,对光源的选择,积分球的材料,噪声的抑制采取了一些改进措施,并且以AT89C51RD2微控制器为核心,实现了对色样的颜色测量、色度数据存储和显示... 为了提高测色仪的稳定性,减小测量误差,对测色仪的照明系统,探测系统和数据处理系统进行了分析,对光源的选择,积分球的材料,噪声的抑制采取了一些改进措施,并且以AT89C51RD2微控制器为核心,实现了对色样的颜色测量、色度数据存储和显示、数据分析及色差报告等功能。结果表明,提高了测色仪的测量精度及测量稳定性,减小测量误差,测量的重复性完全达到了国家计量院规定的s(△E)<0.2要求。 展开更多

关键词 测色仪 照明系统 积分球稳定性

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基于分层矢量量化的低照度航拍图像增强

6

作者 刘梦可 吕学强 +1 位作者 韩晶 滕尚志 《北京信息科技大学学报(自然科学版)》 2025年第1期1-10,共10页

由于低照度航拍图像增强任务的复杂性和病态特性,传统基于直方图的方法和基于Retinex的方法难以实现对图像的精确处理。为此,提出了一种基于分层矢量量化生成对抗网络(hierarchical vector quantization generative adversarial network... 由于低照度航拍图像增强任务的复杂性和病态特性,传统基于直方图的方法和基于Retinex的方法难以实现对图像的精确处理。为此,提出了一种基于分层矢量量化生成对抗网络(hierarchical vector quantization generative adversarial network,HVQGAN)的低照度航拍图像增强方法。首先,通过分层矢量量化从正常光图像中推导出码本先验,并引入双照度感知模块解决图像递归性和照度不均问题。同时,嵌入金字塔归一化流模块,以确保低照度特征与正常光图像的潜在表示精确对齐。此外,设计自适应特征融合模块,在解码过程中保留先前码本提供的真实细节,进一步提高保真度。实验结果表明,所提方法在多个数据集上的视觉质量和量化指标实现了显著增强。 展开更多

关键词 航拍图像增强 分层矢量量化 码本先验 双照度感知 金字塔归一化流

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基于虚拟仪器的大型旋转机组故障预测系统 被引量：1

7

作者 左云波 徐小力 +1 位作者 谷玉海 阎楚良 《北京机械工业学院学报》 2006年第2期1-4,共4页

大型旋转机组故障预测系统由于系统复杂,采用传统的开发方式,开发周期长并且硬件系统庞大。虚拟仪器可以通过软件把计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量、控制能力有机的结合起来。利用PC-DAQ与LabW indows/CVI,构建大型旋转机组... 大型旋转机组故障预测系统由于系统复杂,采用传统的开发方式,开发周期长并且硬件系统庞大。虚拟仪器可以通过软件把计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量、控制能力有机的结合起来。利用PC-DAQ与LabW indows/CVI,构建大型旋转机组故障分析系统,减少了系统所需的硬件资源,加快了系统软件的开发速度,实现集成运行环境,使操作人员操作起来更加方便。 展开更多

关键词 虚拟仪器 旋转机组 故障预测

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大型工件装配调测系统研究

8

作者 王君 董明利 +1 位作者 燕必希 孙鹏 《北京信息科技大学学报（自然科学版）》 2013年第2期34-37,41,共5页

结合LAMOST焦面板装配需求,研究并设计了大型工件调测系统。该系统采用摄影测量方法,以精密运动控制平台进行部件调节,并利用激光跟踪仪对系统进行评价。开展了LAMOST光纤定位单元调测实验,实验结果表明,该系统满足LAMOST调测要求,并可... 结合LAMOST焦面板装配需求,研究并设计了大型工件调测系统。该系统采用摄影测量方法,以精密运动控制平台进行部件调节,并利用激光跟踪仪对系统进行评价。开展了LAMOST光纤定位单元调测实验,实验结果表明,该系统满足LAMOST调测要求,并可用于其他相关大型工件的装配调测。 展开更多

关键词 工件装配 调测系统 摄影测量 LAMOST

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数字温度传感器在测色系统中的应用 被引量：2

9

作者 李婷 谷玉海 徐小力 《现代电子技术》 2009年第2期183-185,188,共4页

光电积分式测色系统中一般使用硅光电池作为光电探测器,硅光电池的温度漂移特性会影响测量的稳定性。为达到更好的性能指标,需要对测色系统进行适当的电压补偿。通常采用分时间段对电压值进行线性补偿,实际上待测电压值并不是严格按照... 光电积分式测色系统中一般使用硅光电池作为光电探测器,硅光电池的温度漂移特性会影响测量的稳定性。为达到更好的性能指标,需要对测色系统进行适当的电压补偿。通常采用分时间段对电压值进行线性补偿,实际上待测电压值并不是严格按照时间线性变化的,而是按照温度线性变化的。使用数字温度传感器DS18B20跟踪实时温度,分析温度与待测电压值的线性关系,获取温度补偿系数,通过软件对测色系统进行电压补偿。当引入温度传感器后,测色系统的测色色差ΔE均小于0.15,完全达到了国家计量院规定的要求,实验结果表明该方法在测色系统的实际应用中是切实可行的。 展开更多

关键词 DS18B20 测色系统 温度漂移 电压补偿

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光谱测量系统应用软件设计 被引量：1

10

作者 段祥玉 许宝杰 +1 位作者 谷玉海 乔道鄂 《北京信息科技大学学报（自然科学版）》 2009年第2期75-77,共3页

为实现测量仪器数据采集的实时性和人机交互性,基于C++Builder 2009软件开发平台,优化设计了光谱测量系统应用软件。通过USB接口实现计算机与下位机的通信,实现了光谱测量的全部操作功能。

关键词 C++BUILDER 2009 测量 通信

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声发射用于旋转机械故障诊断的实验研究 被引量：3

11

作者 吴艳 许宝杰 徐小力 《北京机械工业学院学报》 2005年第3期5-8,共4页

在旋转机械实验台上利用声发射传感器检测声发射信号,通过检测到的声发射信号对旋转机械的运行状态做出监测与判断,并进行故障诊断。介绍了以滚动轴承的人为缺陷为对象进行的基础试验,测评结果表明了用声发射方法进行旋转机械故障状态... 在旋转机械实验台上利用声发射传感器检测声发射信号,通过检测到的声发射信号对旋转机械的运行状态做出监测与判断,并进行故障诊断。介绍了以滚动轴承的人为缺陷为对象进行的基础试验,测评结果表明了用声发射方法进行旋转机械故障状态监测和诊断的可行性。 展开更多

关键词 声发射 旋转机械 滚动轴承 故障诊断

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单总线技术的硅光电池特性实验装置 被引量：3

12

作者 杨建芳 谷玉海 刘振宇 《北京机械工业学院学报》 2007年第2期32-34,共3页

硅光电池的温度特性将关系到应用光电池的仪器设备的温度漂移,影响到测量稳定性及控制精度等主要指标。因此,对硅光电池温度特性的测量非常重要。如何运用基于单总线技术的温度传感器DS18B20测量其温度,并结合单片机控制技术,给出了一... 硅光电池的温度特性将关系到应用光电池的仪器设备的温度漂移,影响到测量稳定性及控制精度等主要指标。因此,对硅光电池温度特性的测量非常重要。如何运用基于单总线技术的温度传感器DS18B20测量其温度,并结合单片机控制技术,给出了一种自动化程度较高的光电池温度特性测量的设计方案,主要包括硬件设计和软件设计两部分。结果表明该方案切实可行,为实际应用提供了理论依据。 展开更多

关键词 硅光电池 温度测量 单片机

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基于Windows CE的分光光度计软件系统研究 被引量：1

13

作者 李海燕 王小川 +1 位作者 许宝杰 徐小力 《北京机械工业学院学报》 2004年第1期28-32,43,共6页

为开发智能化的新型紫外可见分光光度计,提出了采用WindowsCE.NET的嵌入式系统方案。通过构建适合于仪器系统的CE嵌入式平台和开发符合应用要求的系统软件,验证了方案的可行性,为系列光机电一体化仪器的开发提供了新的发展思路。

关键词 分光光度计 软件系统 WINDOWSCE 嵌入式系统 PC/104模块

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基于DSP的磁悬浮轴承控制系统 被引量：1

14

作者 孙晓颖 高锦宏 徐小力 《北京机械工业学院学报》 2006年第4期5-9,共5页

针对磁悬浮轴承控制系统设计复杂、价格昂贵等问题,采用数字信号处理器为核心设计了磁轴承控制系统。采用FUZZY-PID控制算法,编制了控制软件。连续运转试验表明,磁悬浮轴承悬浮稳定,旋转速度达4×104r/m in。控制系统结构简单,性价... 针对磁悬浮轴承控制系统设计复杂、价格昂贵等问题,采用数字信号处理器为核心设计了磁轴承控制系统。采用FUZZY-PID控制算法,编制了控制软件。连续运转试验表明,磁悬浮轴承悬浮稳定,旋转速度达4×104r/m in。控制系统结构简单,性价比高,可满足高速铣削电磁悬浮主轴要求。 展开更多

关键词 磁悬浮轴承 数字信号处理器 A/D转换器

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远程网络的大型烟机故障诊断与预测系统设计

15

作者 孙俊海 徐小力 +1 位作者 王民 吴国新 《北京机械工业学院学报》 2007年第2期1-4,共4页

为保障烟机的安全可靠运行,实现科学维护,以大型烟气发电机组为研究对象,构建一套基于远程网络的故障诊断与预测系统。该系统利用互联网将机组现场采集到的数据信息传送到故障分析专业实验室进行诊断,通过该系统还可以对设备运行状态进... 为保障烟机的安全可靠运行,实现科学维护,以大型烟气发电机组为研究对象,构建一套基于远程网络的故障诊断与预测系统。该系统利用互联网将机组现场采集到的数据信息传送到故障分析专业实验室进行诊断,通过该系统还可以对设备运行状态进行远程的故障预测,为机组的高效运行提供保障。 展开更多

关键词 大型烟机 远程网络 故障诊断 远程的故障预测

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白度测量系统上位机软件设计

16

作者 李婷 谷玉海 刘潇 《北京机械工业学院学报》 2008年第4期29-31,37,共4页

为满足测量仪器集成化、智能化的市场要求,同时提高测量仪器的人机交互性和实用性,基于Visual C#.NET的软件开发平台,设计了白度测量系统的上位机软件。该上位机软件通过计算机已有的通讯接口RS232进行通信,实现白度测量系统与个人电脑... 为满足测量仪器集成化、智能化的市场要求,同时提高测量仪器的人机交互性和实用性,基于Visual C#.NET的软件开发平台,设计了白度测量系统的上位机软件。该上位机软件通过计算机已有的通讯接口RS232进行通信,实现白度测量系统与个人电脑的连接;不仅能够实现白度测量系统全部的操作功能,还能够方便快捷的使用计算机设置和保存白度测量系统的相关参数。上位机软件界面友好,能够直接显示测量结果并保存测量数据至Excel文件中,极大的实现了数据的开放性、测量仪器的人机交互性和数据传输能力。 展开更多

关键词 串口通信 白度测量 上位机 下位机

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面向制造业的远程网络协同监测系统

17

作者 文娟萍 徐小力 《北京机械工业学院学报》 2004年第4期1-5,共5页

为了实现制造企业的分布式远程网络协同监测服务,以旋转机电设备为对象,采用CAN现场总线技术、PXI技术和虚拟仪器技术,结合最新的网络技术,构建了一种集实时高速数据采集、现场监测、信号分析与处理以及网络通信等功能于一体的远程网络... 为了实现制造企业的分布式远程网络协同监测服务,以旋转机电设备为对象,采用CAN现场总线技术、PXI技术和虚拟仪器技术,结合最新的网络技术,构建了一种集实时高速数据采集、现场监测、信号分析与处理以及网络通信等功能于一体的远程网络协同监测系统。该系统能够方便地实现底层现场之间以及生产现场与外界的信息交换,使用灵活,易于联网,为制造业信息化提供了新的参考。 展开更多

关键词 制造业信息化 协同 制造企业 服务 生产现场 远程网络 PXI技术 实时 高速数据采集 CAN现场总线

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基于虚拟仪器的轴体裂纹诊断专家系统研究

18

作者 李建鹏 徐小力 吴国新 《北京机械工业学院学报》 2007年第2期5-8,12,共5页

为了保障机电设备安全运行,需要实时监测旋转机械轴体的运行状态并及时发现轴体裂纹故障,构建了数据采集系统实时采集轴体的振动信号,开发了基于图形化编程语言LabView的数据分析和管理软件模块,建立了轴体裂纹诊断专家系统,实现了轴体... 为了保障机电设备安全运行,需要实时监测旋转机械轴体的运行状态并及时发现轴体裂纹故障,构建了数据采集系统实时采集轴体的振动信号,开发了基于图形化编程语言LabView的数据分析和管理软件模块,建立了轴体裂纹诊断专家系统,实现了轴体振动信号的采集、处理和传输。该系统能够有效地实现对轴体运行状态的监控,及时排除设备安全隐患。 展开更多

关键词 旋转机械 虚拟仪器 轴体裂纹

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基于中心点对特征的无序堆叠工件位姿估计算法

19

作者 胡洪乐 吴国新 +3 位作者 左云波 朱春梅 杜俊波 周玲珑 《北京信息科技大学学报（自然科学版）》 2024年第3期60-66,83,共8页

针对无序堆叠场景中工件相互遮挡导致的位姿估计精度下降的问题,提出一种基于中心点对特征的六维位姿估计算法。首先,模拟无序堆叠场景下点云目标多姿态随机摆放的物理环境,生成特征提取网络需要的带真实标签的数据集。进而,以中心点对... 针对无序堆叠场景中工件相互遮挡导致的位姿估计精度下降的问题,提出一种基于中心点对特征的六维位姿估计算法。首先,模拟无序堆叠场景下点云目标多姿态随机摆放的物理环境,生成特征提取网络需要的带真实标签的数据集。进而,以中心点对特征构建离线阶段的全局特征描述。然后,对在线阶段的工件无序堆叠场景,利用动态图卷积神经网络(dynamic graph convolutional neural network, DGCNN)算法提取点云中心特征分数,确定工件中心点,并以此作为改进点对特征(point pair feature, PPF)算法的参考点。最后,使用IPA数据集和自采集场景数据对算法性能进行了验证。实验结果表明:所提算法降低了参考点选择的随机性,相比原始PPF算法在场景工件数目为30时平均准确率提升19.5百分点,5种工件场景下平均运行时间缩短29.00%。 展开更多

关键词 位姿估计 特征匹配 中心点提取 深度学习

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高反光物体的局部点云孔洞补全方法

20

作者 宗佳轩 左云波 +1 位作者 陈赛 吴国新 《北京信息科技大学学报（自然科学版）》 2024年第3期67-73,共7页

针对高反光物体点云数据存在噪声明显、孔洞过大,使用传统贪婪投影三角化算法无法达到点云补全目的的问题,提出一种改进的贪婪三角化点云补全算法。利用统计滤波和高斯滤波进行离群点去除和平滑处理;采用移动最小二乘法对局部点云进行... 针对高反光物体点云数据存在噪声明显、孔洞过大,使用传统贪婪投影三角化算法无法达到点云补全目的的问题,提出一种改进的贪婪三角化点云补全算法。利用统计滤波和高斯滤波进行离群点去除和平滑处理;采用移动最小二乘法对局部点云进行上采样增强数据,并且对点云进行进一步平滑。将贪婪三角化算法中的kd树(k-dimensional tree)算法替换为效率更高的八叉树(octree)搜索算法,将主成分分析法替换为准确率更高的移动最小二乘法进行法线估计;最后,进行点云三角化,完成点云补全。实验结果表明,改进算法能够更好地补全孔洞,补全后表面更加平滑、结构更为准确,且花费时间更短。 展开更多

关键词 点云补全 高反光物体 贪婪投影三角化

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