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基于PCA和自联想神经网络的核环境冷挤压切割刀具状态监测
1
作者
袁沛
蒋君侠
+2 位作者
马飞
金杰峰
来建良
《浙江大学学报(工学版)》
北大核心
2025年第3期606-615,共10页
在高放射性环境中,传感器部署受限,传动链噪声干扰,冷挤压切割刀具一致性差.为此提出基于外置电机旋转轴与进给轴电机扭矩信号的时频域统计、主成分分析(PCA)与自联想神经网络(AANN)相结合的刀具状态监测模型.基于旋转电机及进给电机扭...
在高放射性环境中,传感器部署受限,传动链噪声干扰,冷挤压切割刀具一致性差.为此提出基于外置电机旋转轴与进给轴电机扭矩信号的时频域统计、主成分分析(PCA)与自联想神经网络(AANN)相结合的刀具状态监测模型.基于旋转电机及进给电机扭矩波形提取时域统计特征及小波包能量特征形成原始训练集,利用原始训练集初步训练AANN模型,使用PCA重构原始训练集用于优化AANN模型局部结构参数,形成PCA-AANN刀具状态监测模型.基于实际样机的切割试验采集扭矩数据,对提出的PCA-AANN和现有AANN模型进行分析对比,结果表明PCA的引入有助于提高AANN模型鲁棒性,能有效降低刀具工作状态误报率,实现放射性环境下刀具状态的准确监测.所提方法为放射性环境中类似长传动链设备的状态监测提供了借鉴.
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关键词
放射性
刀具状态监测
时域统计
小波包分解
主成分分析
自联想神经网络
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职称材料
全齿轮耦合机器人齿侧间隙建模与公差仿真
2
作者
蒋君侠
仲笑欧
+2 位作者
吕林灿
来建良
金丁灿
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期1533-1542,共10页
鉴于全齿轮耦合机器人齿轮传动链长、反转频率高的特点,分析机器人的结构和传动原理.为了减小侧隙对机器人传动精度的影响,提出齿侧间隙理论建模及三维公差仿真分析方法.针对驱动端的圆柱齿轮机构,对齿侧间隙进行理论建模和公差仿真分析...
鉴于全齿轮耦合机器人齿轮传动链长、反转频率高的特点,分析机器人的结构和传动原理.为了减小侧隙对机器人传动精度的影响,提出齿侧间隙理论建模及三维公差仿真分析方法.针对驱动端的圆柱齿轮机构,对齿侧间隙进行理论建模和公差仿真分析,两者相吻合.针对关节处的圆锥齿轮机构,提出将圆锥齿轮副等效为假想圆柱齿轮副的侧隙建模方法,与公差仿真分析结果吻合.以机器人肩关节偏摆传动链为分析对象计算机器人末端误差,为了降低齿侧间隙及其导致的传动链回程误差,提出圆锥齿轮加垫的计算方法和电机转角补偿方法,通过实验验证该补偿方法的有效性.
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关键词
全齿轮耦合机器人
齿侧间隙
圆柱齿轮机构
圆锥齿轮机构
公差仿真
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职称材料
基于小波包分解与随机森林的离心泵故障诊断
被引量:
9
3
作者
马飞
邵礼光
+3 位作者
徐君
陶梦秋
袁沛
胡炳涛
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2024年第6期741-749,共9页
针对核电厂离心泵在线故障诊断困难的问题,提出了一种基于小波包分解与随机森林的故障诊断方法。首先,利用小波包分解对离心泵电机驱动端径向垂直方向的振动信号进行3层分解并提取子频带能量特征。然后,基于离心泵振动信号的波形数据提...
针对核电厂离心泵在线故障诊断困难的问题,提出了一种基于小波包分解与随机森林的故障诊断方法。首先,利用小波包分解对离心泵电机驱动端径向垂直方向的振动信号进行3层分解并提取子频带能量特征。然后,基于离心泵振动信号的波形数据提取时域统计特征,并与小波包能量特征相结合作为随机森林模型的输入。最后,通过由振动试验得到的离心泵振动数据集对随机森林模型进行训练,形成离心泵故障诊断模型,并对该模型与支持向量机、逻辑斯蒂回归、K近邻、高斯朴素贝叶斯等机器学习模型在相同的离心泵振动数据集上进行了对比测试。结果表明,所构建的模型能够准确识别离心泵正常、叶轮破损、叶轮堵塞、电机轴承故障等运行状态,并表现出更优的分类性能。基于小波包分解与随机森林的故障诊断方法可以有效地从振动信号中提取特征并实现故障分类,对于核电厂离心泵在线故障智能诊断具有一定的可行性和有效性。
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关键词
离心泵
故障诊断
振动信号
小波包分解
随机森林
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职称材料
后处理全齿轮传动机械臂的设计
被引量:
6
4
作者
金丁灿
蒋君侠
+4 位作者
来建良
金杰峰
吴德慧
沈琛林
宋文博
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期864-872,共9页
针对纯齿轮传动的机械臂存在的耦合关系复杂、传动件外露、灵活度低和重复定位精度低等问题,提出新型全齿轮传动的机械臂设计方案.该方案通过运动关系解耦,将齿轮组间2种强相关耦合关系简化为1种.基于耦合逻辑关系简化和结构优化,实现...
针对纯齿轮传动的机械臂存在的耦合关系复杂、传动件外露、灵活度低和重复定位精度低等问题,提出新型全齿轮传动的机械臂设计方案.该方案通过运动关系解耦,将齿轮组间2种强相关耦合关系简化为1种.基于耦合逻辑关系简化和结构优化,实现了关节全密封与无限转动的设计理念.通过机械臂运动学解析解公式推导与全齿轮传动耦合逻辑分析结果的结合,完成适用于全齿轮耦合传动机械臂的控制算法设计.基于耦合控制算法进行机械臂的运动空间分析与控制程序编写,实现机械臂的灵活性验证与自动控制功能,并在机械臂测试系统上进行试验验证.仿真和试验结果表明,该机械臂的耦合原理、设计结构和控制算法可行,满足复杂放射性环境下机械臂自动化应用的需求.
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关键词
复杂耦合关系
机械臂
关节全密封
齿轮传动
放射性环境
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职称材料
题名
基于PCA和自联想神经网络的核环境冷挤压切割刀具状态监测
1
作者
袁沛
蒋君侠
马飞
金杰峰
来建良
机构
浙江大学机械工程学院
杭州景业智能科技股份有限公司
出处
《浙江大学学报(工学版)》
北大核心
2025年第3期606-615,共10页
基金
“尖兵领雁+X”研发攻关计划资助项目(2024C04056(CSJ)).
文摘
在高放射性环境中,传感器部署受限,传动链噪声干扰,冷挤压切割刀具一致性差.为此提出基于外置电机旋转轴与进给轴电机扭矩信号的时频域统计、主成分分析(PCA)与自联想神经网络(AANN)相结合的刀具状态监测模型.基于旋转电机及进给电机扭矩波形提取时域统计特征及小波包能量特征形成原始训练集,利用原始训练集初步训练AANN模型,使用PCA重构原始训练集用于优化AANN模型局部结构参数,形成PCA-AANN刀具状态监测模型.基于实际样机的切割试验采集扭矩数据,对提出的PCA-AANN和现有AANN模型进行分析对比,结果表明PCA的引入有助于提高AANN模型鲁棒性,能有效降低刀具工作状态误报率,实现放射性环境下刀具状态的准确监测.所提方法为放射性环境中类似长传动链设备的状态监测提供了借鉴.
关键词
放射性
刀具状态监测
时域统计
小波包分解
主成分分析
自联想神经网络
Keywords
radioactivity
tool condition monitoring
time domain statistics
wavelet packet decomposition
principal component analysis
auto associative neural network
分类号
TH164 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
全齿轮耦合机器人齿侧间隙建模与公差仿真
2
作者
蒋君侠
仲笑欧
吕林灿
来建良
金丁灿
机构
浙江大学机械工程学院
杭州景业智能科技股份有限公司
出处
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期1533-1542,共10页
基金
2022年度浙江省科技计划资助项目(2022C01054)
浙江大学机器人研究院自主科研项目资金资助项目.
文摘
鉴于全齿轮耦合机器人齿轮传动链长、反转频率高的特点,分析机器人的结构和传动原理.为了减小侧隙对机器人传动精度的影响,提出齿侧间隙理论建模及三维公差仿真分析方法.针对驱动端的圆柱齿轮机构,对齿侧间隙进行理论建模和公差仿真分析,两者相吻合.针对关节处的圆锥齿轮机构,提出将圆锥齿轮副等效为假想圆柱齿轮副的侧隙建模方法,与公差仿真分析结果吻合.以机器人肩关节偏摆传动链为分析对象计算机器人末端误差,为了降低齿侧间隙及其导致的传动链回程误差,提出圆锥齿轮加垫的计算方法和电机转角补偿方法,通过实验验证该补偿方法的有效性.
关键词
全齿轮耦合机器人
齿侧间隙
圆柱齿轮机构
圆锥齿轮机构
公差仿真
Keywords
fully gear-coupled robot
gear backlash
cylinder gear mechanism
bevel gear mechanism
tolerance simulation
分类号
TH132 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于小波包分解与随机森林的离心泵故障诊断
被引量:
9
3
作者
马飞
邵礼光
徐君
陶梦秋
袁沛
胡炳涛
机构
杭州景业智能科技股份有限公司
浙江大学机械工程学院
出处
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2024年第6期741-749,共9页
基金
2022年度浙江省“尖兵”“领雁”研发攻关计划项目(2022C01054)。
文摘
针对核电厂离心泵在线故障诊断困难的问题,提出了一种基于小波包分解与随机森林的故障诊断方法。首先,利用小波包分解对离心泵电机驱动端径向垂直方向的振动信号进行3层分解并提取子频带能量特征。然后,基于离心泵振动信号的波形数据提取时域统计特征,并与小波包能量特征相结合作为随机森林模型的输入。最后,通过由振动试验得到的离心泵振动数据集对随机森林模型进行训练,形成离心泵故障诊断模型,并对该模型与支持向量机、逻辑斯蒂回归、K近邻、高斯朴素贝叶斯等机器学习模型在相同的离心泵振动数据集上进行了对比测试。结果表明,所构建的模型能够准确识别离心泵正常、叶轮破损、叶轮堵塞、电机轴承故障等运行状态,并表现出更优的分类性能。基于小波包分解与随机森林的故障诊断方法可以有效地从振动信号中提取特征并实现故障分类,对于核电厂离心泵在线故障智能诊断具有一定的可行性和有效性。
关键词
离心泵
故障诊断
振动信号
小波包分解
随机森林
Keywords
centrifugal pump
fault diagnosis
vibration signal
wavelet pack decomposition
random forest
分类号
TH311 [机械工程—机械制造及自动化]
TL353.2 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
后处理全齿轮传动机械臂的设计
被引量:
6
4
作者
金丁灿
蒋君侠
来建良
金杰峰
吴德慧
沈琛林
宋文博
机构
浙江大学机械工程学院
杭州景业智能科技股份有限公司
中国核电工程
有限公司
出处
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期864-872,共9页
基金
2022年度浙江省“尖兵”“领雁”研发攻关计划项目(2022C01054)。
文摘
针对纯齿轮传动的机械臂存在的耦合关系复杂、传动件外露、灵活度低和重复定位精度低等问题,提出新型全齿轮传动的机械臂设计方案.该方案通过运动关系解耦,将齿轮组间2种强相关耦合关系简化为1种.基于耦合逻辑关系简化和结构优化,实现了关节全密封与无限转动的设计理念.通过机械臂运动学解析解公式推导与全齿轮传动耦合逻辑分析结果的结合,完成适用于全齿轮耦合传动机械臂的控制算法设计.基于耦合控制算法进行机械臂的运动空间分析与控制程序编写,实现机械臂的灵活性验证与自动控制功能,并在机械臂测试系统上进行试验验证.仿真和试验结果表明,该机械臂的耦合原理、设计结构和控制算法可行,满足复杂放射性环境下机械臂自动化应用的需求.
关键词
复杂耦合关系
机械臂
关节全密封
齿轮传动
放射性环境
Keywords
complex coupling relationship
manipulator
fully sealed joints
gear chain
radioactive environment
分类号
TL292 [核科学技术—核燃料循环与材料]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于PCA和自联想神经网络的核环境冷挤压切割刀具状态监测
袁沛
蒋君侠
马飞
金杰峰
来建良
《浙江大学学报(工学版)》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
全齿轮耦合机器人齿侧间隙建模与公差仿真
蒋君侠
仲笑欧
吕林灿
来建良
金丁灿
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于小波包分解与随机森林的离心泵故障诊断
马飞
邵礼光
徐君
陶梦秋
袁沛
胡炳涛
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2024
9
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职称材料
4
后处理全齿轮传动机械臂的设计
金丁灿
蒋君侠
来建良
金杰峰
吴德慧
沈琛林
宋文博
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
6
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职称材料
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