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镁合金电弧增材制造技术的研究现状与展望
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作者 刘双耀 王伟 +3 位作者 王瑞权 程文锋 陈罡 王伟春 《机电工程》 北大核心 2025年第4期766-779,共14页
在设备轻量化与设备高端化并进的背景下,镁合金作为轻质合金,其年消耗量也在逐年增加。因具有高沉积速率、加工灵活性等特点,电弧增材制造技术(WAAM)成为制备高性能镁合金的重要手段,为此,对国内外镁合金电弧增材制造的研究和应用现状... 在设备轻量化与设备高端化并进的背景下,镁合金作为轻质合金,其年消耗量也在逐年增加。因具有高沉积速率、加工灵活性等特点,电弧增材制造技术(WAAM)成为制备高性能镁合金的重要手段,为此,对国内外镁合金电弧增材制造的研究和应用现状进行了梳理。首先,对镁及其合金的特性进行了总结(其具有轻质、高比强度、良好的加工性能等特点),这些特点使镁合金在交通、医疗及航空航天等领域展现出了巨大的应用潜力;其次,对电弧增材制造技术的分类进行了介绍,并对不同WAAM工艺的特点进行了比较分析;最后,针对镁合金电弧增材制造技术的研究现状,详细阐述了成型质量、微观组织性能、耐腐蚀性能、常见缺陷(如气孔、热裂纹、残余应力较大)的成因,以及针对这些制造技术缺陷的解决方案。展望未来,镁合金电弧增材制造技术进一步研究与改进的方向可以聚焦以下几个核心领域:一是优化制造过程中的热积累和冷却速率;二是创新镁合金焊丝的成分设计;三是对制造完成后的热处理工艺进行深入研究。 展开更多
关键词 综述 镁合金特性 电弧增材制造技术 成型质量 微观组织性能 耐腐蚀性能 制造缺陷
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基于超级基神经网络的自适应反演非奇异滑模纱线恒张力控制
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作者 王罗俊 彭来湖 +2 位作者 熊叙一 李杨 胡旭东 《纺织学报》 北大核心 2025年第2期92-99,共8页
为解决针织圆机高速工作时纱线张力波动较大问题,提出了一种基于超级基(HBF)神经网络区间观测器的反演非奇异滑模纱线恒张力控制方法。通过构建运动纱线系统的数学模型,运用神经网络逼近系统参数(输纱器与编织机构转动惯量)变动所导致... 为解决针织圆机高速工作时纱线张力波动较大问题,提出了一种基于超级基(HBF)神经网络区间观测器的反演非奇异滑模纱线恒张力控制方法。通过构建运动纱线系统的数学模型,运用神经网络逼近系统参数(输纱器与编织机构转动惯量)变动所导致的不确定性响应,将HBF神经网络与区间观测器相结合设计了一个区间状态观测器,估算出系统转速及纱线张力的边界范围,提高了状态识别的准确性。基于纱线张力估算值,构建反演非奇异终极滑模控制器,确保了张力跟踪误差能够在短时间内迅速收敛,从而增强了系统的鲁棒性与动态响应能力。仿真和实验结果表明:所提控制方法成功地使运动纱线张力在1.6 s内达到并维持在预设值,调节时间相较于标准滑模控制及现有文献中的滑模控制器分别缩短了57%和33%,验证了该控制算法的高效性与可靠性。 展开更多
关键词 纱线张力 超级基神经网络 状态观测器 张力误差 滑模控制器 针织圆机
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2-PRU-PRRPa并联机构运动学分析与性能优化 被引量:1
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作者 张伟中 冯邵江 +3 位作者 袁鑫宏 孙鹏 杨超 鹿业波 《农业机械学报》 北大核心 2025年第1期497-506,共10页
两转一移三自由度并联机构在五轴混联加工装备上应用广泛。受到具有优异性能的商用Exechon并联机构设计的启发,本文提出了一种具有平行四边形子闭环结构分支的2-PRU-PRRPa并联机构。采用螺旋理论分析自由度,求解得到该机构具有2个转动和... 两转一移三自由度并联机构在五轴混联加工装备上应用广泛。受到具有优异性能的商用Exechon并联机构设计的启发,本文提出了一种具有平行四边形子闭环结构分支的2-PRU-PRRPa并联机构。采用螺旋理论分析自由度,求解得到该机构具有2个转动和1个移动自由度。基于闭环矢量法建立了2-PRU-PRRPa并联机构运动学模型,建立驱动关节输入与动平台末端输出之间的映射关系。考虑驱动行程以及奇异位形,采用搜索法对2-PRU-PRRPa并联机构工作空间进行求解。对并联机构运动学方程进行微分得到了机构速度方程,并且基于速度雅可比矩阵分析机构输入、输出与混合奇异位型。根据运动/力传递指标对机构性能进行评价,得到了机构传递性能分布图谱。以优质传递空间优化为目标,基于空间模型法对2-PRU-PRRPa并联机构进行尺度综合。研究结果对五轴混联加工装备研制具有参考价值。 展开更多
关键词 并联机构 运动学分析 性能优化 尺度综合
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一种自适应高效无线传感器网络的高维时序数据分发算法
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作者 徐啸涛 周凯祺 《传感技术学报》 北大核心 2025年第7期1309-1314,共6页
无线传感器网络中的高维时序数据容易受到周围环境的干扰和影响,导致数据可靠性较低。基于此,提出一种自适应高效无线传感器网络的高维时序数据分发算法。采用线性回归分析方法组建感知数据模型,该模型可以实时采集网络中的高维时序数... 无线传感器网络中的高维时序数据容易受到周围环境的干扰和影响,导致数据可靠性较低。基于此,提出一种自适应高效无线传感器网络的高维时序数据分发算法。采用线性回归分析方法组建感知数据模型,该模型可以实时采集网络中的高维时序数据。为了实现数据的有效传输,利用网络中的簇结构建立路由转发树。在路由转发树中,利用路径信息确定网络中每个节点在每轮需要发送的数据总量,并将其按节点数量大小进行合理分配。通过动态分发机制,簇头节点为各个成员节点动态分发采集的高维时序数据。仿真结果表明,所提算法的迟到数据块总数为66个,数据分发逾期概率最大值为0.40%,网络负荷量始终在645 bits/s以下,数据分发性能好,可以实现高维时序数据分发需求。 展开更多
关键词 无线传感器网络 数据分发 转发树 自适应高效 高维时序数据
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基于改进甲壳虫全域搜索算法的机织物疵点检测
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作者 李杨 张永超 +2 位作者 彭来湖 胡旭东 袁嫣红 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期89-94,共6页
为解决深度学习模型在面对跨场景的织物疵点检测时存在泛化性能差的问题,在甲壳虫全域搜索算法(BAS)的基础上添加了本地搜索能力构建了一种基于甲壳虫算法的混合算法,该算法可具体分为训练阶段和检测阶段。在训练阶段,通过对无疵点织物... 为解决深度学习模型在面对跨场景的织物疵点检测时存在泛化性能差的问题,在甲壳虫全域搜索算法(BAS)的基础上添加了本地搜索能力构建了一种基于甲壳虫算法的混合算法,该算法可具体分为训练阶段和检测阶段。在训练阶段,通过对无疵点织物进行训练构建二维Gabor滤波器,然后使用改进BAS的混合模型对Gabor滤波器的参数进行了优化,使改进后的算法具备全局搜索和局部搜索的能力;在检测阶段,根据在训练阶段获得最佳参数构造Gabor滤波器,对待检测的织物图像进行卷积运算,并对卷积后图像进行二值化处理,最终识别待测试织物是否含有疵点。实验结果表明:该方法的特征提取具有良好的类别区分性,更加集中在疵点范围内,检测准确率可达99.26%,具有良好的稳定性和泛化性能。 展开更多
关键词 深度学习 全域搜索算法 GABOR滤波器 织物疵点检测 泛化性能 图像识别
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基于运动/力传递性能的索并联机器人尺度综合研究 被引量:1
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作者 王耀军 金翔 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第11期2029-2040,2118,共13页
索并联机器人使用柔性绳替代传统并联机器人的刚性连杆,以控制末端动平台,在搬运、医疗康复等领域得到了广泛应用。为了解决索并联机器人设计过程中存在的尺度综合问题,对索并联机器人的性能评估指标进行了研究。首先,根据螺旋理论确定... 索并联机器人使用柔性绳替代传统并联机器人的刚性连杆,以控制末端动平台,在搬运、医疗康复等领域得到了广泛应用。为了解决索并联机器人设计过程中存在的尺度综合问题,对索并联机器人的性能评估指标进行了研究。首先,根据螺旋理论确定了索并联机器人驱动输入与运动输出的运动/力传递关系,并提出了局部运动/力传递性能指标,评估了其在指定工作空间下的全局运动/力传递性能;然后,借助空间模型法,得到了索并联机器人在参数设计空间的性能图谱,并基于参数设计空间的性能图谱,对索并联机器人进行了尺度综合,以得到优化后的尺寸参数;最后,采用了平面3自由度索并联机构的试验样机,对运动学可达工作空间进行了试验验证,试验了得到了优化尺寸参数下的运动可达工作空间。研究结果表明:利用尺度综合方法优化后的机构允许姿态角达到|θ|≤60°的工作空间,占总工作空间的95.1%,可达工作空间提高了29.4%;优化后机构姿态角达到|θ|≤80°的工作空间,占总工作空间的67.3%,可达工作空间提高了81.3%;优化后允许机构姿态角达到|θ|=80°的工作空间,占总工作空间的14.5%,可达工作空间提高了172%。因此,对运动/力传递性能尺寸参数进行优化,可避免索并联机器人工作空间内的奇异位形,满足绳索单向力传递的特性要求,可在索并联机器人设计中作为尺度综合的依据。 展开更多
关键词 并联机构 索并联机器人 性能评估指标 尺度综合问题 运动/力传递性能指标 运动学可达工作空间 允许机构姿态角
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