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盾构智能管片拼装机的平移运动电液系统精确控制
1
作者 陈旭阳 黄鑫 +5 位作者 郭俊可 林福龙 贾连辉 龚国芳 杨华勇 祝毅 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第3期588-596,共9页
管片拼装机载荷大、滞后大、摩擦扰动大,为了提高管片自动拼装的精度和效率,通过对模型精确辨识和iPIDD2算法实现在摩擦扰动下液压平移系统的精确控制.在理论模型基础上,提出多算法融合信号降噪方法对输出信号进行预处理,并采用带遗忘... 管片拼装机载荷大、滞后大、摩擦扰动大,为了提高管片自动拼装的精度和效率,通过对模型精确辨识和iPIDD2算法实现在摩擦扰动下液压平移系统的精确控制.在理论模型基础上,提出多算法融合信号降噪方法对输出信号进行预处理,并采用带遗忘因子的偏差补偿递推最小二乘辨识算法,以获得更精确的液压系统模型.针对摩擦扰动下拼装机平移运动的精确控制,提出iPIDD2控制算法实现平移油缸的精确控制.通过AMESim-Simulink联合仿真和搭建电液伺服系统实验台及实时控制系统验证研究结果.在不同的负载工况下进行全尺寸实验验证,结果表明,所提方法的位移跟踪稳态误差小于3mm,与PID相比最大跟踪误差减小77.6%,迟滞时间减少超过10s.在参数不确定和摩擦扰动下具有更好的精确控制性能和更小的迟滞时间,所提算法对提高摩擦扰动下自动管片拼装的拼装精度和效率具有积极意义. 展开更多
关键词 盾构机 管片拼装 信号处理 参数识别 精确控制
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考虑线圈温升的电磁开关阀动态响应特性检测
2
作者 何贤剑 徐恩光 +3 位作者 王军 钟麒 李研彪 杨华勇 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第1期100-108,共9页
针对电磁开关阀内部阀芯运动过程难以被精准检测的问题,提出基于电流多阶导数特性的电磁开关阀动态性能无损识别方法.考虑电磁铁线圈温升对线圈电阻的影响规律,以线圈电感导数、电流导数和阀芯运动速度建立数学模型.基于磁化曲线探究电... 针对电磁开关阀内部阀芯运动过程难以被精准检测的问题,提出基于电流多阶导数特性的电磁开关阀动态性能无损识别方法.考虑电磁铁线圈温升对线圈电阻的影响规律,以线圈电感导数、电流导数和阀芯运动速度建立数学模型.基于磁化曲线探究电流导数与阀芯运动状态的匹配关系,分析磁导率导数对判断电磁开关阀启闭状态的影响规律.推导得到开启电流导数中的凸/凹点对应电磁开关阀的临界/完全开启时刻,关闭电流导数中的上/下折点匹配电磁开关阀的临界/完全关闭时刻.试验结果表明,开启和关闭时间最大检测偏差分别为2.40%和3.08%,单周期总启闭时间最大检测偏差为1.49%. 展开更多
关键词 电磁开关阀 温升特性 动态性能 高精度检测 电流导数
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层次多叉树映射布尔体廓后验误差的自适应层切
3
作者 郭洪帅 张树有 +2 位作者 伊国栋 刘晓健 谭建荣 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期748-760,共13页
在给定构建方向下,层切厚度影响熔融沉积成型零件表面的阶梯效应,层切轮廓及其层次关系是路径规划的研究基础.为此,提出基于布尔体廓运算的自适应层切方法,在零件模型不同高度层切面上构建局部轮廓拓扑并计算内核域,根据内核点连线与轮... 在给定构建方向下,层切厚度影响熔融沉积成型零件表面的阶梯效应,层切轮廓及其层次关系是路径规划的研究基础.为此,提出基于布尔体廓运算的自适应层切方法,在零件模型不同高度层切面上构建局部轮廓拓扑并计算内核域,根据内核点连线与轮廓环的交点,将轮廓环数据映射到一维坐标轴,基于拓扑映射判定轮廓环层次关系.建立层次关系多叉树,以树高映射体廓特征变化的布尔运算,根据层变阈值设计自适应层厚,通过体廓后验误差估计任意层厚的体积误差,验证自适应层切的有效性.实例打印及不同自适应层切方法对比结果表明,采用体廓后验误差计算的层切体积误差精度比牙尖高度法的更高;通过控制体廓特征部位的层厚来减小体积误差,有助于提高模型特征部位的表面成型精度. 展开更多
关键词 熔融沉积成型 自适应层切 拓扑映射 体积误差 层次多叉树 体廓后验误差
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基于RBF神经网络和模型在线更新的风速估计方法
4
作者 曹忠鹏 陈文婷 +3 位作者 艾超 王秦未 张晨阳 杜泽莉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期453-458,共6页
基于NREL5MW风力发电机原模型和简化模型,进行流固耦合和计算流体力学仿真,研究结果表明风力发电机桨距角和叶尖速比影响风轮上游来流风速演化。结合来流风速演化和推力系数理论模型表明,通过推力更新诱导系数,进而在线更新风速演化模型... 基于NREL5MW风力发电机原模型和简化模型,进行流固耦合和计算流体力学仿真,研究结果表明风力发电机桨距角和叶尖速比影响风轮上游来流风速演化。结合来流风速演化和推力系数理论模型表明,通过推力更新诱导系数,进而在线更新风速演化模型,能提高风速估计精度。考虑推力时变性和非定常性,提出以桨距角和叶尖速比为输入,基于RBF神经网络的推力逼近方法,进而提出基于模型在线更新的风轮平面有效风速估计方法。最后通过激光雷达现场测风数据进行验证,结果表明,基于RBF神经网络和模型在线更新的风速估计方法较基于时间信息提取算法和来流风速演化模型的风速估计方法精度提高15.5%。 展开更多
关键词 风力发电机 流固耦合 RBF神经网络 桨距角 叶尖速比 有效风速
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超声振动对激光熔覆过程应变场的影响研究(特邀)
5
作者 姚喆赫 杨诗轩 +4 位作者 祝毅 金志扬 王发博 杨华勇 姚建华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期78-90,I0002,I0004,共15页
激光熔覆凭借其热影响区小、组织致密、结合强度高等优点,广泛应用于航空、动力、冶金等领域。然而,由于熔覆过程剧烈的加热和冷却,产生的不均匀应变易导致残余拉应力。超声振动在加强熔池流动、降低温度梯度以及均匀组织分布等方面具... 激光熔覆凭借其热影响区小、组织致密、结合强度高等优点,广泛应用于航空、动力、冶金等领域。然而,由于熔覆过程剧烈的加热和冷却,产生的不均匀应变易导致残余拉应力。超声振动在加强熔池流动、降低温度梯度以及均匀组织分布等方面具有显著效果,有望减小并均匀化应变场,为此文中在316L不锈钢基板上开展了超声辅助激光送丝熔覆试验,研究超声对熔覆过程应变场的影响。为表征超声辅助激光熔覆过程中的应变场变化情况,引入数字图像相关技术(Digital Image Correlation,DIC),并基于其误差来源提出了优化的散斑质量评价指标,制备了适用于观测激光熔覆过程应变分布的高温散斑;采用高速相机对熔覆过程进行原位观测与DIC分析,并对比有无超声振动时的应变分布情况,阐明了超声振动对激光熔覆过程的应变场影响规律。结果表明:超声振动能显著均匀化应变集中区域并减小应变峰值。沿垂直熔覆层方向最大应变值由0.0167降至0.0094,降低了43.47%,同时距熔覆层1 mm处P_(1)点在整个熔覆过程的x、y方向应变峰值降低幅度可达30.15%。超声振动对应变场的作用效果随超声功率的增加而愈加显著。超声作用下熔池表面出现明显波动,熔池流动加剧,熔覆层内颗粒状析出相得到抑制。文中研究结果为激光熔覆过程应变实时监测提供了方法参考,并为高质量激光熔覆成形提供技术支撑。 展开更多
关键词 激光熔覆 超声振动 数字图像相关 应变场
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基于等效电流密度模型的多层有限长螺线管轴线磁场分析
6
作者 李泽松 黄腓力 +2 位作者 王一民 余善成 金波 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第9期1378-1383,共6页
为了解决短杆轴向霍尔磁场探头现场校准的难题,提出了采用便携式有限长螺线管作为标准磁场发生器的方法。建立圆柱坐标系下螺线管线圈模型,并提出等效电流密度(ECD)法,结合Biot-Savrt定理及磁场叠加原理,计算其轴线磁场强度,获得多层有... 为了解决短杆轴向霍尔磁场探头现场校准的难题,提出了采用便携式有限长螺线管作为标准磁场发生器的方法。建立圆柱坐标系下螺线管线圈模型,并提出等效电流密度(ECD)法,结合Biot-Savrt定理及磁场叠加原理,计算其轴线磁场强度,获得多层有限长螺线管轴线磁场的分布规律。同时,建立了多层有限长螺线管静磁场有限元模型,仿真计算获得给定激励电流条件下的空间磁场分布情况。根据理论分析结果,设计了中心磁场100 mT的螺线管试验样机,对ECD模型理论计算结果、仿真分析结果和样机测试数据进行对比。结果显示,在螺线管中心处,理论计算与仿真结果偏差在0.1%以内,试验测试结果与理论计算偏差在0.8%以内。分析结果验证了ECD法分析螺线管轴线磁场的有效性。该方法对于提高螺线管结构设计效率、优化设计参数等具有重要意义。 展开更多
关键词 电磁计量 螺线管 轴线磁场 等效电流密度 Biot-Savart定律 积分计算
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融合改进Sine混沌映射的新型粒子群优化算法 被引量：12
7
作者 刘磊 姜博文 +3 位作者 周恒扬 浦晨玮 钱鹏飞 刘波 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期182-193,共12页
为了应对传统粒子群算法(PSO)存在的初始位置不均匀、易达到局部最优、搜索精度不高等问题,提出了一种基于改进Sine混沌映射的新型PSO算法。采用一种改进的Sine混沌映射技术代替传统的伪随机数方法生成初始粒子种群,以丰富种群的多样性... 为了应对传统粒子群算法(PSO)存在的初始位置不均匀、易达到局部最优、搜索精度不高等问题,提出了一种基于改进Sine混沌映射的新型PSO算法。采用一种改进的Sine混沌映射技术代替传统的伪随机数方法生成初始粒子种群,以丰富种群的多样性。在原始基本位置更新公式的基础上增加两种新的位置更新机制,并分别引入一个高斯变异算子,以实现算法勘探性能和开发性能之间的动态平衡,以及在迭代过程中使粒子有效跳出局部最优。在由7个单峰函数、6个多峰函数和10个固定维函数组成的基准测试函数和3个带约束经典工程优化设计问题上对所提出算法开展仿真实验,并与其他几种流行的PSO变体进行对比。仿真结果表明:与其他PSO变体相比,基于改进Sine混沌映射的新型PSO算法具有更快的收敛速度和更高的寻优精度,对于基准测试函数的寻优结果有20个排名第一,约为总测试函数的87%;该算法在压力容器和工字梁设计优化中,综合性能排在第一位,应可用于解决一些实际工程优化问题。 展开更多
关键词 粒子群算法 混沌映射 高斯变异 基准函数 工程问题
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