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叠片导磁棒式集成化速度传感器的建模与实验
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作者 丁川 朱子帅 +2 位作者 夏宁 高鹏辉 裴升祥 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第8期1583-1589,1652,共8页
为了提高液压缸与速度传感器之间的集成度,提出基于磁感应式设计理念的速度传感器.该传感器用液压缸活塞运动改变缸体不同位置的磁通量,用霍尔元件感应磁通量的变化,实现位移和速度的测量.参考行业内叠压硅钢片的方式,通过将导磁棒离散... 为了提高液压缸与速度传感器之间的集成度,提出基于磁感应式设计理念的速度传感器.该传感器用液压缸活塞运动改变缸体不同位置的磁通量,用霍尔元件感应磁通量的变化,实现位移和速度的测量.参考行业内叠压硅钢片的方式,通过将导磁棒离散化再叠片的方式进行涡流抑制来改善传感器的动态性能,通过公式推导和Maxwell三维仿真模型验证叠片厚度对叠片式导磁棒涡流损耗的影响.使用叠片式导磁棒的新式传感器与标准传感器,开展对比标定实验.结果表明,当输入正弦流量信号时,使用叠片式导磁棒的新式传感器的复现频率达到5 Hz;当输入阶跃流量信号时,响应滞后时间降至0.30 s.结果验证了优化方案的可行性. 展开更多
关键词 液压缸 速度传感器 Maxwell仿真 叠片式导磁棒 标定实验
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基于改进的低雷诺数湍流模型的软性磨粒流加工仿真与实验 被引量:7
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作者 袁巧玲 计时鸣 +2 位作者 文东辉 谭大鹏 张利 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期800-807,共8页
针对模具结构化表面软性磨粒流精密加工中壁面特性求解困难的问题,基于改进的低雷诺数湍流模型提出了一种对软性磨粒流壁面特性进行分析的方法.该模型仿真的湍流可以从充分发展的高雷诺数湍流到低雷诺数湍流,所以,对于壁面区域的求解精... 针对模具结构化表面软性磨粒流精密加工中壁面特性求解困难的问题,基于改进的低雷诺数湍流模型提出了一种对软性磨粒流壁面特性进行分析的方法.该模型仿真的湍流可以从充分发展的高雷诺数湍流到低雷诺数湍流,所以,对于壁面区域的求解精度更高.以机械加工中常见的U形沟槽为仿真对象,数值模拟了其内部流场,尤其是壁面区的流场特征参数.分析结果表明:当初始压力p0在2.5~4.5MPa之间时,流道的内部流动是不完全发展的湍流,详细分析了p0为4.5MPa时渐变截面流道的内部流动,压力与速度分布均是中心高、两侧低,而且越靠近U形底部,压力值和速度值越高;磨粒流速度一直增大,磨粒受到的驱动力增大,使得单位时间内颗粒与壁面的碰撞增加.通过碰撞观测实验发现磨粒对壁面的碰撞速度与仿真结果相符,加工实验进一步验证了仿真结果. 展开更多
关键词 模具 结构化表面 低雷诺数湍流模型 软性磨粒流加工
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低黏度液-固两相磨粒流湍流调控与结构化表面光整加工技术研究 被引量:13
3
作者 孙树峰 计时鸣 谭大鹏 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第19期2349-2353,共5页
针对结构化表面不易采用工具实现精密光整加工的问题,提出了一种基于低黏度液-固两相磨粒流的精密光整加工新方法。该方法采用约束模块与被加工结构化表面构成磨粒流流道,将低黏度液体与微细磨粒按照一定体积分数混合形成液-固两相磨粒... 针对结构化表面不易采用工具实现精密光整加工的问题,提出了一种基于低黏度液-固两相磨粒流的精密光整加工新方法。该方法采用约束模块与被加工结构化表面构成磨粒流流道,将低黏度液体与微细磨粒按照一定体积分数混合形成液-固两相磨粒流,当磨粒流以湍流状态流经所构建的流道时,通过磨粒微力微量切削的频繁作用实现流道表面的逐步光整加工。由于磨粒流在湍流状态下易于实现表面加工纹理无序化,从而提高表面质量,因此对比研究了约束模块优化前后所构成的流道中磨粒流的压力分布、速度分布和湍动能分布,得出优化设计后的约束模块易于形成均匀湍流的结论。在自行搭建的低黏度液-固两相磨粒流加工装置上进行了光整加工试验,结果表明,经过50h的光整加工,工件表面粗糙度由Ra=93.28nm减小到Ra=42.78nm,从而证明了该方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 磨粒流 约束模块 湍流 光整加工
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工业大数据驱动的故障预测与健康管理 被引量:44
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作者 金晓航 王宇 ZHANG Bin 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期1314-1336,共23页
新一代人工智能技术的发展与应用装备积累了大量数据,推动着故障预测与健康管理(PHM)进入了工业大数据时代。结合装备的功能作用、结构组成和工作特点,分析装备大数据,进行价值挖掘、信息提取进而实现装备的状态监测、异常预警、故障诊... 新一代人工智能技术的发展与应用装备积累了大量数据,推动着故障预测与健康管理(PHM)进入了工业大数据时代。结合装备的功能作用、结构组成和工作特点,分析装备大数据,进行价值挖掘、信息提取进而实现装备的状态监测、异常预警、故障诊断、寿命预测、智能维护等工作十分迫切。在回顾并剖析当前PHM技术内涵、发展现状与应用的同时讨论了装备工业大数据的特点、分析方法及其工作中的难点和疑点。以风力发电机组和机械硬盘两类典型复杂装备为例,从工业大数据角度对其PHM技术进行探讨,总结当前研究工作的热点与不足,思考未来研究方向,以期为相关领域的研究人员提供一定参考。 展开更多
关键词 故障预测与健康管理 工业大数据 风力发电机组 机械硬盘
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图像测量技术在线锯切割实验中的应用
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作者 姚春燕 金鑫 +1 位作者 王金生 陈世杰 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第7期85-87,共3页
在游离磨料及亚固结磨料线锯切割实验中,由于实验工作环境恶劣,相关数据的测量及提取工作比较困难。但是,某些实验参数是后续计算分析的重要依据,必须在切割过程中进行提取。提出了一种基于图像测量的数据提取方法,并在游离磨料及亚固... 在游离磨料及亚固结磨料线锯切割实验中,由于实验工作环境恶劣,相关数据的测量及提取工作比较困难。但是,某些实验参数是后续计算分析的重要依据,必须在切割过程中进行提取。提出了一种基于图像测量的数据提取方法,并在游离磨料及亚固结磨料线锯切割实验中进行了应用。测量了切割实验中的锯丝张角,同时对切割曲线进行了数据拟合。经计算测量误差均在3.5%以内,证明该方法适用于游离磨料及亚固结磨料线锯切割实验,测量速度及精度都能很好的满足实验要求。 展开更多
关键词 非接触测量 游离磨料 张角 切缝形状
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基于流体自激的磨料水射流加工仿真与实验 被引量:4
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作者 邓乾发 汪杨笑 +3 位作者 袁巨龙 吕冰海 赵天晨 王旭 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期279-289,共11页
针对先进陶瓷材料的高效、精密加工,提出了一种基于流体自激的新型磨料水射流加工方法——自激振荡磨料水射流加工(SEO-AWJM)。采用ANSYS Fluent大涡模拟模型进行了流体仿真,仿真结果表明:当入口流速为135 m/s,腔长为4 mm时,下游喷嘴出... 针对先进陶瓷材料的高效、精密加工,提出了一种基于流体自激的新型磨料水射流加工方法——自激振荡磨料水射流加工(SEO-AWJM)。采用ANSYS Fluent大涡模拟模型进行了流体仿真,仿真结果表明:当入口流速为135 m/s,腔长为4 mm时,下游喷嘴出口脉冲率最大达到28.47%。射流束的脉冲特性使得工件表面停滞层周期性变化,从而获得更高的峰值壁面剪切力,且该力在工件表面往复移动。通过SEO-AWJM实验,调节腔室长度获得最佳流体自激效果并对氮化硅基片进行加工。实验结果表明:定点加工10 min,使用磨料水射流加工去除最大深度为7.5μm,使用SEO-AWJM去除最大深度为9.4μm。初始表面粗糙度Ra为108.9 nm,磨料水射流加工6次后,Ra达到稳定值47.9 nm,SEO-AWJM加工4次后,Ra达到稳定值51.3 nm。 展开更多
关键词 自激振荡 磨料射流 加工 陶瓷
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液压管路中连接头的磨粒流加工实验研究 被引量:4
7
作者 王景坡 凌洋 +2 位作者 杭伟 韦岚清 袁巨龙 《机电工程》 CAS 北大核心 2021年第1期69-74,128,共7页
针对液压管路中连接头零件管道内壁光整加工的问题,以液压管路接头零件为研究对象,对采用磨粒流光整加工液压管路连接头内壁的加工机理、加工工艺进行了研究。根据零件材料硬度选择了试验磨粒,通过对比加工磨料对管壁表面质量和材料去... 针对液压管路中连接头零件管道内壁光整加工的问题,以液压管路接头零件为研究对象,对采用磨粒流光整加工液压管路连接头内壁的加工机理、加工工艺进行了研究。根据零件材料硬度选择了试验磨粒,通过对比加工磨料对管壁表面质量和材料去除量的影响,得到了适用的液压管路连接头加工磨粒和工艺参数;分别选用碳化硅和金刚石作为加工磨粒,通过实验分析了磨粒流加工中磨粒对零件内壁表面的形貌、表面粗糙度、材料去除量的影响。研究结果表明:磨粒流加工可以有效降低管道内表面粗糙度,粗糙度值由原始的400 nm~500 nm下降到200 nm以下;相比金刚石磨粒,采用碳化硅磨粒加工后形成的零件内壁表面粗糙度更低,且粗糙度值分布均匀性更好,材料去除效率更高。 展开更多
关键词 液压管路连接头 磨粒流加工 加工工艺 表面粗糙度 材料去除量
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典型铁电功能材料加工技术现状及展望 被引量:1
8
作者 王景坡 凌洋 +2 位作者 袁巨龙 杭伟 张韬杰 《机电工程》 CAS 北大核心 2019年第12期1298-1302,共5页
针对铁电功能材料硬度低、脆性大、易破损、加工效率低,很难满足高效超精密加工的要求的问题,选取了三硼酸锂、硫化锌、硒化锌、碲锌镉等几种典型铁电材料,通过调研国内外最新的研究成果,对其加工原理、方法等进行了深入的分析研究。研... 针对铁电功能材料硬度低、脆性大、易破损、加工效率低,很难满足高效超精密加工的要求的问题,选取了三硼酸锂、硫化锌、硒化锌、碲锌镉等几种典型铁电材料,通过调研国内外最新的研究成果,对其加工原理、方法等进行了深入的分析研究。研究结果表明:随着游离磨料研抛、固结磨料研抛、单点金刚石超精密车削、数控抛光等技术广泛应用于铁电材料的加工中,铁电材料的面型精度、表面质量和加工效率得到了进一步的提升,其应用前景看好。 展开更多
关键词 铁电材料 压电性质 热释电性质 软脆晶体 加工现状及展望
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磁场辅助纳米流体气雾渗透沉积特性及其加工性能
9
作者 吕涛 于爱兵 +2 位作者 许雪峰 马敏海 赵丛林 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2320-2329,共10页
为了改善机加工过程中油基气雾润滑形成的高油雾质量浓度环境,提出磁场辅助纳米流体气雾润滑技术.该技术可以大幅降低作业环境的油雾质量浓度.搭建磁场辅助气雾装置,配制水基Fe3O4纳米流体切削液.研究磁场影响下纳米流体气雾的渗透和沉... 为了改善机加工过程中油基气雾润滑形成的高油雾质量浓度环境,提出磁场辅助纳米流体气雾润滑技术.该技术可以大幅降低作业环境的油雾质量浓度.搭建磁场辅助气雾装置,配制水基Fe3O4纳米流体切削液.研究磁场影响下纳米流体气雾的渗透和沉积特性.对比考察磁化气雾在铣削430不锈钢过程中的油雾质量浓度和加工性能.结果表明,磁场影响下的纳米流体气雾渗透能力提升,沉积量增多.当磁感应强度为60 mT时,纳米流体气雾润滑下的油雾质量浓度、刀具磨损量、切削力和粗糙度分别比植物油气雾润滑低66.3%、22.7%、14.6%和23.4%.磁场影响下的纳米流体易沉积且渗透进刀-屑接触界面的毛细微缝中发挥润滑冷却作用,抑制油雾的弥散. 展开更多
关键词 磁场辅助 气雾润滑 渗透 油雾质量浓度 刀具磨损 切削力 粗糙度
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基于无参数聚类和改进支持向量机多特征融合的控制图模式识别 被引量:1
10
作者 潘柏松 邱敏鹏 钱丽娟 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第3期855-868,共14页
为提升智能制造中产品质量管控的准确性和及时性,提出一种基于无参数聚类和改进支持向量机多特征融合的控制图模式识别方法。采用蒙特卡洛法生成模拟数据集,考虑了质量特征均值微动的情况。将无参数聚类提取的历史数据信息特征,与统计... 为提升智能制造中产品质量管控的准确性和及时性,提出一种基于无参数聚类和改进支持向量机多特征融合的控制图模式识别方法。采用蒙特卡洛法生成模拟数据集,考虑了质量特征均值微动的情况。将无参数聚类提取的历史数据信息特征,与统计特征以及形状特征进行融合,通过交叉实验获取最优特征组合。借助白鲸算法改进支持向量机分类器,实现对控制图异常模式的准确高效识别。通过仿真实验比较了不同分类器在不同数据集复杂程度下的识别准确性和效率,结果显示,所提出的分类模型对数据集复杂程度的影响较小,即使在复杂数据集上也能保持98.63%以上的识别精度,并具备训练速度快、计算复杂度低的优点。 展开更多
关键词 控制图 模式识别 特征融合 无参数聚类
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电液激振系统单神经元PID闭环控制研究
11
作者 贾文昂 陈泽吉 +2 位作者 陈统中 倪子帆 李胜 《浙江工业大学学报》 北大核心 2025年第3期310-315,345,共7页
以高频电液激振系统载荷力闭环控制以及提升系统鲁棒性为目标,提出了一种基于单神经元PID算法的电液激振控制系统。首先,阐述电液激振系统的结构组成,分别建立电液激振系统以及控制器的数学模型;然后,利用Matlab/Simulink平台对激振系... 以高频电液激振系统载荷力闭环控制以及提升系统鲁棒性为目标,提出了一种基于单神经元PID算法的电液激振控制系统。首先,阐述电液激振系统的结构组成,分别建立电液激振系统以及控制器的数学模型;然后,利用Matlab/Simulink平台对激振系统载荷力的幅值与偏移闭环进行仿真研究;最后,以电液疲劳试验机作为对象,采用阶跃试验测试单神经元PID算法作用下电液激振系统载荷力幅值与偏移的实际控制效果。试验结果表明:单神经元PID算法下,电液激振系统在不同工作频率输出载荷力的幅值与偏移闭环响应迅速,鲁棒性强。当频率为800 Hz时,载荷力幅值达到稳态所需要的调节时间为2.7 s。载荷力范围变动性最大为1.43%。在电液激振系统中应用单神经元PID控制算法可以实现载荷力幅值与偏移的闭环控制。 展开更多
关键词 电液激振系统 单神经元PID 激振阀 载荷力幅值与偏移闭环
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基于人工智能技术的大数据分析方法研究进展 被引量:147
12
作者 王万良 张兆娟 +1 位作者 高楠 赵燕伟 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期529-547,共19页
人工智能、大数据、云计算、物联网等信息技术为推动集成制造快速发展提供了关键技术手段。近年来,采用人工智能技术进行大数据分析取得了突破性进展。系统总结了基于人工智能技术的大数据分析方法的最新研究进展。从大数据的聚类、关... 人工智能、大数据、云计算、物联网等信息技术为推动集成制造快速发展提供了关键技术手段。近年来,采用人工智能技术进行大数据分析取得了突破性进展。系统总结了基于人工智能技术的大数据分析方法的最新研究进展。从大数据的聚类、关联分析、分类和预测4个主要的数据挖掘任务出发,分析了大数据环境下机器学习的研究现状;针对深度学习这一热点,总结了基于MapReduce、Spark的分布式深度学习实现,以及面向大数据分析的深度学习算法改进相关研究;从群智能、进化算法两方面梳理了基于计算智能的大数据分析相关研究;针对大数据平台,特别对大数据分析和深度学习集成框架进行了归纳,介绍了大数据机器学习系统和算法库;分析了大数据分析中人工智能技术面临的主要挑战,并提出了进一步的研究方向。 展开更多
关键词 大数据 人工智能 机器学习 深度学习 计算智能
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风力发电机组故障诊断与预测技术研究综述 被引量:115
13
作者 金晓航 孙毅 +1 位作者 单继宏 吴根勇 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1041-1053,共13页
随着风力发电机组装机容量的快速发展,累计运行时间的持续增长,风电机组的维护问题日益突出,迫切需要研发有效的风电机组故障诊断与预测系统。从故障诊断和故障预测两个方面,归纳风力发电机组的主要故障特点;针对故障诊断难点问题,分析... 随着风力发电机组装机容量的快速发展,累计运行时间的持续增长,风电机组的维护问题日益突出,迫切需要研发有效的风电机组故障诊断与预测系统。从故障诊断和故障预测两个方面,归纳风力发电机组的主要故障特点;针对故障诊断难点问题,分析和总结基于振动、电气信号分析和模式识别算法的故障诊断方法的研究现状,指出各种方法的技术特点、局限性和今后的发展趋势;针对风电机组中机械结构和电子系统性能退化的各自特点,归纳当前的研究进展,提出物理失效模型和数据驱动模型融合的故障预测方法;最后,归纳了利用风力发电机组数据采集与监控系统(SCADA)数据进行故障诊断与预测的最新进展及需要进一步研究的问题。 展开更多
关键词 风力发电机组 故障诊断 故障预测 数据采集与监控系统
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槽形抛光工具形状对液流悬浮抛光加工效果的影响 被引量:11
14
作者 计时鸣 於加峰 +1 位作者 洪滔 何剑敏 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期87-91,384,共6页
为了研究抛光工具形状对液流悬浮抛光加工的影响,基于液流悬浮抛光系统对柱形和槽形抛光工具在加工中的流体动压力与材料去除进行仿真及试验研究。液流悬浮加工以高速旋转的抛光工具和工件构成润滑副,利用CFD软件分别对柱形及槽形2种抛... 为了研究抛光工具形状对液流悬浮抛光加工的影响,基于液流悬浮抛光系统对柱形和槽形抛光工具在加工中的流体动压力与材料去除进行仿真及试验研究。液流悬浮加工以高速旋转的抛光工具和工件构成润滑副,利用CFD软件分别对柱形及槽形2种抛光工具与工件之间的流体进行数值模拟,通过比较2种抛光工具在工件表面流场中形成的流体动压力与流体速度,可知槽形抛光工具有助于增强加工过程中的流体动压力,但对流体速度的提升效果并不明显。通过加工试验,可知在同等加工条件下槽形抛光工具对粗糙度的去除率和去除速率都要优于柱形抛光工具,并能得到粗糙度为21nm加工表面。 展开更多
关键词 抛光 粗糙度 仿真 液流悬浮 流体动压力 流体速度
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气囊抛光技术及其研究现状 被引量:29
15
作者 计时鸣 张利 +2 位作者 金明生 李研彪 万跃华 《机电工程》 CAS 2010年第5期1-12,共12页
气囊抛光能够获得稳定的材料去除特性和高质量的抛光表面。回顾了气囊抛光的工作原理、特点和发展现状,对气囊抛光的关键技术进行了比较分析,包括抛光工具,进动抛光,脉动抛光,磁流体抛光,驻留时间,边缘控制和过程控制,抛光轨迹规划,磨... 气囊抛光能够获得稳定的材料去除特性和高质量的抛光表面。回顾了气囊抛光的工作原理、特点和发展现状,对气囊抛光的关键技术进行了比较分析,包括抛光工具,进动抛光,脉动抛光,磁流体抛光,驻留时间,边缘控制和过程控制,抛光轨迹规划,磨粒场及气囊抛光应用等。研究结果表明,气囊抛光是一种值得关注的自由曲面高效精密抛光方法。 展开更多
关键词 气囊抛光 抛光方法 抛光工具
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2D电液高速开关阀设计与实验 被引量:12
16
作者 江海兵 阮健 +2 位作者 李胜 左希庆 陈莹 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期328-334,共7页
2D电液高速开关阀是采用具有双运动自由度阀芯的两级高速开关阀,该阀利用旋转电磁铁和拨杆拨叉机构驱动阀芯作旋转运动,实现导阀功能,由油液压力差推动阀芯作轴向移动,实现阀口的高速开启与关闭。为提高阀的动态特性,旋转电磁铁转子设计... 2D电液高速开关阀是采用具有双运动自由度阀芯的两级高速开关阀,该阀利用旋转电磁铁和拨杆拨叉机构驱动阀芯作旋转运动,实现导阀功能,由油液压力差推动阀芯作轴向移动,实现阀口的高速开启与关闭。为提高阀的动态特性,旋转电磁铁转子设计成3个52°叶片环形均布结构形式,拨杆拨叉对旋转电磁铁的输出转矩放大5倍。为测试2D高速开关阀的动态特性,设计了双摆轮和旋转电磁铁驱动2D高速开关阀两种实验方案。在建立数学模型和制作样机的基础上,对其动态特性进行了数字仿真和实验研究,仿真与实验研究结果吻合,2D高速开关阀的液压伺服螺旋机构具有很高的频响,当用旋转电磁铁驱动时,在28 MPa工作压力下,阀芯轴向行程为0.8 mm,开启时间约为18 ms,6 mm通径阀流量高达60 L/min。 展开更多
关键词 旋转电磁铁 高速开关阀 拨杆拨叉 动态特性
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软性磨粒流加工方法及近壁区域特性 被引量:5
17
作者 计时鸣 李琛 +3 位作者 谭大鹏 张利 付有志 王迎春 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1764-1772,共9页
为了解决模具细微结构化表面难以光整加工的问题,提出固-液两相软性磨粒流(SAF)无工具精密加工方法.通过为结构化表面配以约束模块,以构建磨粒流湍流流道,利用软性磨粒流与被加工表面的"无缝"接触特性及壁面效应,实现模具表... 为了解决模具细微结构化表面难以光整加工的问题,提出固-液两相软性磨粒流(SAF)无工具精密加工方法.通过为结构化表面配以约束模块,以构建磨粒流湍流流道,利用软性磨粒流与被加工表面的"无缝"接触特性及壁面效应,实现模具表面的无工具无死角光整加工.以Nikuradse实验方法为理论依据,分析软性磨粒流中固体相在近壁区的运动学和力学特性,得到适用于软性磨粒流加工的摩擦系数公式.采用标准k-ε模型和欧拉多相流模型对软性磨粒流进行数学描述;利用压力耦合方程的半隐相容(SIMPLEC)算法,对不同入口速度时流道内的固体相压力分布进行数值分析研究.数值模拟结果表明,软性磨粒流固体相的压力衰减程度与入口速度成反比,并且固体相在流道内的运动轨迹呈无序状态.利用动态分析三维显示系统对流道内的颗粒运动轨迹进行实验研究.结果显示,固体颗粒运动轨迹呈无序漩涡状,符合湍流形态的运动规律.搭建软性磨粒流加工平台并进行加工实验.实验结果表明,采用软性磨粒流的加工方法能够使工件表面粗糙度达到61.8nm. 展开更多
关键词 结构化表面 软性磨粒流(SAF) 近壁区 固体相 离散相模型(DPM) 运动轨迹
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基于惯量估计的工业机器人关节伺服系统变增益自抗扰控制 被引量:15
18
作者 姜伟 裘锦霄 +2 位作者 郑颖 裘信国 朱刚 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期118-128,共11页
针对工业机器人关节伺服系统存在时变负载和模型不确定性问题,提出了基于惯量估计的变增益自抗扰控制策略。首先,建立了关节伺服系统数学模型,并通过频域分析,得到了关节伺服系统二阶状态方程。为了削弱扰动和不确定参数的影响,设计了... 针对工业机器人关节伺服系统存在时变负载和模型不确定性问题,提出了基于惯量估计的变增益自抗扰控制策略。首先,建立了关节伺服系统数学模型,并通过频域分析,得到了关节伺服系统二阶状态方程。为了削弱扰动和不确定参数的影响,设计了线性扩张状态观测器,利用自适应的方法估计惯量,同时结合鲁棒和滑模控制以保持系统稳定性,并对该控制策略进行了仿真和实验研究。实验结果表明,在该控制策略下,电机端正弦信号跟踪误差小于0.2 rad,在负载扰动下位置误差小于0.03 rad,较之单一自抗扰控制误差大约减小了40%,具有较强的抗扰动性,提高了关节伺服系统的控制精度和动态性能。 展开更多
关键词 机器人关节伺服系统 线性扩张状态观测器 扰动补偿 变控制通道增益
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气-液-固三相磨粒流光整加工及其工艺参数优化 被引量:9
19
作者 计时鸣 黄希欢 +1 位作者 谭大鹏 谭云峰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期855-864,共10页
考虑用流体抛光法加工大尺度工件存在效率低下问题,本文提出了一种气-液-固三相磨粒流抛光方法。该方法在约束流场中引入微纳米气泡,利用气泡在溃灭时释放的能量加速驱动磨粒运动,从而有效提升抛光效率。实验显示:在加工过程中,离心泵... 考虑用流体抛光法加工大尺度工件存在效率低下问题,本文提出了一种气-液-固三相磨粒流抛光方法。该方法在约束流场中引入微纳米气泡,利用气泡在溃灭时释放的能量加速驱动磨粒运动,从而有效提升抛光效率。实验显示:在加工过程中,离心泵的发热会导致流体黏度下降,进而影响工件近壁面的湍动能和动压力的大小及分布,而加工工件近壁面的湍动能和动压力会对表面纹理的均匀性和材料的去除效率有重要影响。针对上述实验结果,文中基于对磨粒流抛光机理的研究,提出一种通过改变入口流速来补偿温升带来的湍动能和动压力变化的方法,实验求得了抛光流体温度从20℃到60℃之间的9个均等点对应的最优入口流速值。实验表明,相对未加入气泡时,该抛光方法的加工效率得到提高,而调速补偿明显提升了工件表面加工质量。 展开更多
关键词 流体抛光 气-液-固三相磨粒流抛光 微纳米气泡 湍动能 动压力 参数优化
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剪切增稠抛光加工Si_3N_4陶瓷的试验研究 被引量:6
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作者 李敏 袁巨龙 +2 位作者 吕冰海 姚蔚峰 戴伟涛 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期113-120,共8页
基于剪切增稠抛光(STP)的加工原理分析 Si3 N4陶瓷超精密加工的控制策略,考察所制备的含有立方氮化硼(CBN)磨粒的剪切增稠抛光液的流变行为,分析工件抛光前后表面形貌变化及表层应力状态,研究其抛光特性.结果表明:抛光液具有... 基于剪切增稠抛光(STP)的加工原理分析 Si3 N4陶瓷超精密加工的控制策略,考察所制备的含有立方氮化硼(CBN)磨粒的剪切增稠抛光液的流变行为,分析工件抛光前后表面形貌变化及表层应力状态,研究其抛光特性.结果表明:抛光液具有可逆的剪切增稠与稀化效应,可达到 STP 加工工艺用抛光液的要求;改变磨粒粒径,可以控制 Si3 N4加工效率与表面质量,且材料去除量和表面粗糙度的理论值能够反映试验值的变化;STP 加工Si3 N4为持续微切削的“柔性抛光”,初期为脆性剪切、粘着磨损去除,后期为塑性去除;当磨粒粒径达到纳米级时,表层应力状态由初始残余拉应力变为压应力,说明 STP 不仅能高效去除原有表面损伤层而且新引入的损伤小;随着抛光时间的延长,去除量先快速增大而后趋缓;抛光90 min 后,去除率由初期的5.00~2.40μm /h 降至3.24~2.04μm /h,表面粗糙度 Ra由108.9~111.1 nm 降至22.0~10.7 nm;抛光150min 后,Ra可降至9.6~7.2 nm,实现了 Si3 N4陶瓷粗抛后的精密抛光. 展开更多
关键词 剪切增稠抛光 氮化硅 流变行为 应力状态 材料去除 精密抛光
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