干气密封动环表面的螺旋槽纳秒激光制备

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作者 李文倩 刘战强 +2 位作者 赵金富 王兵 蔡玉奎 《中国机械工程》 北大核心 2025年第10期2207-2214,共8页

针对GH4169材质的干气密封动环表面开展了纳秒激光加工螺旋槽工艺的试验研究。利用正交试验和单因素法,揭示激光功率、扫描速度、填充间距和重复频率对螺旋槽槽深和槽底粗糙度Ra的影响规律,确定合适的激光加工参数组合。结果表明,对GH4... 针对GH4169材质的干气密封动环表面开展了纳秒激光加工螺旋槽工艺的试验研究。利用正交试验和单因素法,揭示激光功率、扫描速度、填充间距和重复频率对螺旋槽槽深和槽底粗糙度Ra的影响规律,确定合适的激光加工参数组合。结果表明,对GH4169合金表面螺旋槽深度影响最大的是激光功率,其次为重复频率以及扫描速度,对槽底粗糙度影响最大的是扫描速度,其次为重复频率和填充间距。采用激光功率18 W、扫描速度40 mm/s、填充间距0.005 mm、重复频率50 kHz时,加工后动环表面螺旋槽能够满足槽深7μm、槽底粗糙度Ra≤0.8μm的加工需求。 展开更多

关键词 纳秒激光加工 GH4169合金 干气密封 表面螺旋槽 表面粗糙度

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硬质合金刀具直角切削316L不锈钢表面黏附与黏附机理的研究

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作者 黄宗锐 刘战强 +2 位作者 赵金富 王兵 蔡玉奎 《工具技术》 北大核心 2025年第10期41-47,共7页

316L不锈钢在加工过程中容易发生黏附,影响刀具寿命与工件表面的加工质量。本文采用单因素实验,改变切削速度与未变形切屑厚度,分析切削过程中的切削温度、切削力,观测切削后的工件表面,探究硬质合金刀具直角切削316L不锈钢时影响加工... 316L不锈钢在加工过程中容易发生黏附,影响刀具寿命与工件表面的加工质量。本文采用单因素实验,改变切削速度与未变形切屑厚度,分析切削过程中的切削温度、切削力,观测切削后的工件表面,探究硬质合金刀具直角切削316L不锈钢时影响加工表面黏附的因素与黏附机理,并采用黏附体积来判定黏附程度。结果表明:黏附体积随未变形切屑厚度的增大而增大;当未变形切屑厚度一定时,切削速度为1500 mm/s时,黏附体积最小;切削过程中存在3种黏附机制,分别为化学黏附、物理黏附与机械黏附,其中物理黏附是主要黏附机制;温度是影响黏附的主要因素,因此可以通过控制切削温度的方式降低黏附。 展开更多

关键词 黏附机理 316L不锈钢 切削力 切削温度

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Inconel 718直槽特征铣削加工走刀方式对切削性能的影响规律研究

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作者 吕文军 刘战强 +1 位作者 王兵 赵明 《航空制造技术》 北大核心 2025年第11期72-81,共10页

镍基高温合金Inconel 718是一种典型的航空难加工材料,具有高强度、高韧性和低导热性等性能。在切削过程中存在切削力大、切削热量集中等问题,使刀具磨损加剧,零件加工尺寸精度和表面质量难保障。在航空发动机零部件中,直槽特征广泛存在... 镍基高温合金Inconel 718是一种典型的航空难加工材料,具有高强度、高韧性和低导热性等性能。在切削过程中存在切削力大、切削热量集中等问题,使刀具磨损加剧,零件加工尺寸精度和表面质量难保障。在航空发动机零部件中,直槽特征广泛存在,其精加工后的表面质量对零件的使用寿命和工作性能具有决定性影响。对比分析了在加工Inconel 718直槽时,单次走刀精铣削与多次走刀精铣削工艺的切削加工性能。通过理论推导和铣削试验,讨论了不同工艺方式对切削力、表面形貌和刀具磨损的影响规律。研究结果表明,单次走刀精铣削加工直槽能够有效降低切削力峰值和受力时间,减小铣刀变形,并能获得更好的槽壁面质量和槽切入与切出位置处的底面质量,同时具有更高的加工效率。单次走刀精铣削工艺展现出显著技术优势。 展开更多

关键词 直槽特征 切削性能 单次走刀 多次走刀 Inconel 718

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烧结温度对热压烧结TiCN基金属陶瓷刀具材料力学性能和微观组织的影响

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作者 韩优龙 黄传真 +1 位作者 刘含莲 刘盾 《工具技术》 北大核心 2025年第4期46-50,共5页

利用热压烧结工艺研制一种新型TiCN基金属陶瓷刀具材料,研究烧结温度对TiCN基金属陶瓷刀具材料的力学性能和微观组织的影响。结果表明,当烧结温度在1450℃以上时,刀具的力学性能优于1450℃以下烧结温度的金属陶瓷刀具材料。在较低烧结... 利用热压烧结工艺研制一种新型TiCN基金属陶瓷刀具材料,研究烧结温度对TiCN基金属陶瓷刀具材料的力学性能和微观组织的影响。结果表明,当烧结温度在1450℃以上时,刀具的力学性能优于1450℃以下烧结温度的金属陶瓷刀具材料。在较低烧结温度下,晶粒并未充分长大,晶界间结合不牢,易发生晶间断裂。当烧结温度为1450℃和保温时间为30 min时,刀具的力学性能最优,其硬度为19.52 GPa,断裂韧度为7.14 MPa·m^(1/2),抗弯强度为726.35 MPa,材料的断裂方式为沿晶断裂和穿晶断裂的混合断裂模式。本研究结果对新型金属陶瓷刀具材料的烧结优化具有指导意义。 展开更多

关键词 烧结温度 力学性能 微观组织 热压烧结 TiCN基金属陶瓷

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双动镜平动式与双动臂旋转式干涉仪动态性能对比

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作者 任万杰 毛冲冲 +2 位作者 赵建泉 张江浩 孙逊 《应用光学》 北大核心 2025年第5期988-995,共8页

双动镜平动式和双动臂旋转式干涉仪虽能较好地降低动镜倾斜的影响,但现有研究未能明确两者的差异特征,导致在高精度场景中常因性能误判而选型错误。该文通过构型对比揭示了两类干涉仪差异,设计了功能和尺寸近似的两类干涉仪,其中,平动... 双动镜平动式和双动臂旋转式干涉仪虽能较好地降低动镜倾斜的影响,但现有研究未能明确两者的差异特征,导致在高精度场景中常因性能误判而选型错误。该文通过构型对比揭示了两类干涉仪差异,设计了功能和尺寸近似的两类干涉仪,其中,平动式干涉仪尺寸为443.546 mm×243.773 mm,旋转式干涉仪的尺寸为387.546 mm×300 mm。模拟了动镜倾斜情况下的干涉范围,其中,平动式干涉仪的动镜倾斜角与调制深度呈负相关,旋转式干涉仪可通过延长反射镜尺寸来消除调制深度降低的影响;推导了临界安装误差阈值,平动式干涉仪的动镜倾斜角≤0.39″,安装误差角≤0.1″,旋转式干涉仪的动镜倾斜角≤0.23″,安装误差角≤0.066″。所得差异量化结果为不同环境下干涉仪的构型选择提供了直接判据,可有效规避传统“经验驱动”设计模式导致的性能损失风险。 展开更多

关键词 干涉仪 动镜倾斜 调制深度 安装误差

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激光辅助水射流微铣削单晶β-Ga_(2)O_(3)衬底的实验研究 被引量：3

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作者 田龙 黄传真 +3 位作者 刘盾 姚鹏 刘含莲 刘雪飞 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第13期1559-1567,共9页

氧化镓(β-Ga_(2)O_(3))是一种新型高性能半导体材料,由于其易解理、高脆性、导热性差和各向异性等特点,在传统的精密加工和激光加工过程中易产生微裂纹,这极大地制约了氧化镓单晶的应用。激光辅助水射流加工集成了激光加工效率高、精... 氧化镓(β-Ga_(2)O_(3))是一种新型高性能半导体材料,由于其易解理、高脆性、导热性差和各向异性等特点,在传统的精密加工和激光加工过程中易产生微裂纹,这极大地制约了氧化镓单晶的应用。激光辅助水射流加工集成了激光加工效率高、精度高以及水射流加工不产生热损伤的优势,能实现硬脆材料的近无热损伤加工,在半导体晶圆加工领域具有良好的应用前景。对激光辅助水射流微铣削单晶β-Ga_(2)O_(3)衬底进行了全因素实验研究,结果表明,工艺参数对微槽深度和微槽底部表面粗糙度具有显著影响,通过工艺参数优化,激光辅助水射流加工能获得低表面损伤、底部平整且表面粗糙度低(Ra<1μm)的微槽。 展开更多

关键词 氧化镓衬底 激光辅助水射流 微铣削 表面粗糙度

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制备简单的润滑、抗菌两性离子/阳离子聚合物刷涂层

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作者 金荷渊 付伟豪 +4 位作者 曹佳乐 张向宽 宋鑫忠 刁统祥 满佳 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第23期88-96,共9页

目的避免导尿管引起的细菌感染与摩擦损伤。方法开发一种简单的主被动结合的基于甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱(SBMA)亲水两性离子材料和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)阳离子材料的聚合物刷抗菌涂层策略。通过紫外光引发接枝方法,一步... 目的避免导尿管引起的细菌感染与摩擦损伤。方法开发一种简单的主被动结合的基于甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱(SBMA)亲水两性离子材料和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)阳离子材料的聚合物刷抗菌涂层策略。通过紫外光引发接枝方法,一步聚合SBMA单体与DMC单体形成混合的PSBMA/DMC聚合物刷涂层,并调控聚合单体溶液中SBMA与DMC的摩尔比,制备不同类型的PSBMA/DMC聚合物刷涂层。通过表面水接触角测试、AFM摩擦测试、蛋白质黏附测试与细菌黏附测试等分别表征对比各聚合物刷涂层的润湿性、润滑性、抗蛋白黏附性及抗菌效果。结果在PSBMA/DMC涂层中,SBMA含量越高,表面润湿性越强,表面润滑性越强。在只含有SBMA的PSBMA/DMC-100聚合物刷涂层表面,细菌的黏附量下降了96.1%,但黏附的少量细菌均为活细菌,这对于其长效抗菌性的实现是不利的。SBMA占比25%,DMC占比75%的PSBMA/DMC-25混合聚合物刷涂层能通过结合主被动抗菌策略实现良好的抗菌效果,细菌黏附量下降了92%,且黏附的细菌全部死亡,这使其具有长效抗菌的潜力。结论两性离子与阳离子材料混合的聚合物刷涂层制备过程简单,结合主被动抗菌策略,兼顾表面润滑特性和抗菌性能,有望解决导尿管面临的细菌感染以及摩擦损伤问题,并在相关医疗器械表面涂层领域中具有潜在的应用前景。 展开更多

关键词 导尿管 抗菌 润滑 聚合物刷 两性离子 阳离子

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基于改进边界条件的元胞自动机模型研究

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作者 王珉 赵军 +1 位作者 艾兴 郑光明 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第22期133-135,共3页

元胞自动机方法在模拟过程中,必须用特殊的算法对边界进行处理才能避免边界出现杂质及失真。提出了基于Moore型邻接的改进边界条件算法并进行了模拟。通过与随机型边界条件模拟结果的对比,表明改进算法有利于模拟区域四角和四边的处理,... 元胞自动机方法在模拟过程中,必须用特殊的算法对边界进行处理才能避免边界出现杂质及失真。提出了基于Moore型邻接的改进边界条件算法并进行了模拟。通过与随机型边界条件模拟结果的对比,表明改进算法有利于模拟区域四角和四边的处理,可以应用于元胞自动机模拟中。 展开更多

关键词 元胞自动机 边界条件 模拟

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保温时间对ATN陶瓷刀具材料力学性能及显微结构的影响

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作者 王珉 艾兴 +1 位作者 赵军 张宗阳 《工具技术》 2011年第2期32-35,共4页

为了开发一种陶瓷刀具材料,以Al2O3/TiN为主要成分,利用热压烧结工艺,在烧结温度1700°C,烧结压力32MPa条件下制备了复合陶瓷材料。TiN含量取30%、40%、50%、60%,保温时间取5min、10min、15min。研究了四种配比的材料在不同保温时... 为了开发一种陶瓷刀具材料,以Al2O3/TiN为主要成分,利用热压烧结工艺,在烧结温度1700°C,烧结压力32MPa条件下制备了复合陶瓷材料。TiN含量取30%、40%、50%、60%,保温时间取5min、10min、15min。研究了四种配比的材料在不同保温时间下抗弯强度、硬度、断裂韧性等力学性能与材料显微结构的关系,发现保温时间对材料的力学性能有重要影响。 展开更多

关键词 陶瓷刀具材料 力学性能 显微结构

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改进自适应遗传算法在多载AGV调度的应用研究 被引量：17

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作者 刘畅 张承瑞 孙玉玺 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2021年第11期2241-2245,共5页

随着工业4.0的推进,如何进行高效的AGV调度成为研究热点.针对传统AGV调度问题只考单一负载的情况,以及标准遗传算法在求解调度问题中,存在收敛速度慢,容易陷入局部极值等缺点的现象.提出一种改进的自适应遗传算法.该算法引入逆转算子、... 随着工业4.0的推进,如何进行高效的AGV调度成为研究热点.针对传统AGV调度问题只考单一负载的情况,以及标准遗传算法在求解调度问题中,存在收敛速度慢,容易陷入局部极值等缺点的现象.提出一种改进的自适应遗传算法.该算法引入逆转算子、插入算子以及灾变算子,并对其进行自适应控制,算法的逆转过程有利于进化方向的搜索.模型在AGV调度问题基础上,添加了物料重量、体积双重约束,以最短路径成本为目标函数,建立多载AGV路径规划模型.然后,对数据进行预处理,使用改进的自适应遗传算法进行求解.该算法在MATLAB平台上进行算例验证,与标准遗传算法、自适应遗传算法比较,证明了改进的自适应遗传算法收敛快、求解结果更接近最优解. 展开更多

关键词 多载AGV 调度 数据预处理 自适应遗传算法

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基于IGBCA与SVM的质量预测 被引量：7

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作者 李先飞 高琦 高菲 《制造技术与机床》 北大核心 2019年第12期128-132,共5页

为了提高制造过程的质量预测精度和效率,提出了一种基于改进遗传蜂群算法(IGBCA)与支持向量机(SVM)的质量预测模型。首先,针对实际生产中,影响质量变动的因素具有多变量、复杂非线性、时变性等特点,选择支持向量机进行预测;然后针对现... 为了提高制造过程的质量预测精度和效率,提出了一种基于改进遗传蜂群算法(IGBCA)与支持向量机(SVM)的质量预测模型。首先,针对实际生产中,影响质量变动的因素具有多变量、复杂非线性、时变性等特点,选择支持向量机进行预测;然后针对现有的支持向量机参数选择方法存在精度不高、收敛速度慢的问题,提出了一种改进遗传蜂群算法对支持向量机的参数进行搜索寻优。经过实例对比分析得出,利用改进的遗传蜂群算法得到的支持向量机质量预测模型比利用遗传算法(GA)、人工蜂群算法(ABCA)得到的预测模型精度更高、收敛时间更短。 展开更多

关键词 质量预测 改进遗传蜂群算法 支持向量机

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基于模糊PID控制策略的液压缸试验台设计 被引量：30

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作者 张增宝 李世振 +3 位作者 刘延俊 徐子杰 牛国栋 吉晨 《液压与气动》 北大核心 2020年第5期27-32,共6页

为了满足液压缸尺寸范围大的测试要求,设计了综合性能测试实验台。油源系统采用双泵容积调节供油回路,加载系统采用比例溢流阀加载,搭建了基于上下位机的测控系统及基于LabVIEW的数据采集系统。为满足换向压力稳定性要求,设计了模糊PID... 为了满足液压缸尺寸范围大的测试要求,设计了综合性能测试实验台。油源系统采用双泵容积调节供油回路,加载系统采用比例溢流阀加载,搭建了基于上下位机的测控系统及基于LabVIEW的数据采集系统。为满足换向压力稳定性要求,设计了模糊PID的压力控制器,为满足速度需求,速度控制器采用给定速度积分生成期望位移,基于速度前馈的模糊PID位移控制策略来保证运行速度。结果验证了模糊PID控制在耐久性试验中的有效性,同时满足试验台对压力、速度跟踪性能要求。 展开更多

关键词 液压缸 试验台 模糊控制 速度前馈

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参数化单元边界元法解势流速度场问题 被引量：2

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作者 刘梦超 刘延俊 +1 位作者 薛钢 吴瀚崚 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2018年第5期77-84,90,共9页

[目的]边界元法在海洋工程水动力学中有着广阔的应用前景,为推广边界元法在海洋工程水动力学中的应用,[方法]根据边界积分法建立积分方程,采用参数化单元边界元法对势流问题进行求解,得出流场速度势。对经典算例进行数值计算,与数学解... [目的]边界元法在海洋工程水动力学中有着广阔的应用前景,为推广边界元法在海洋工程水动力学中的应用,[方法]根据边界积分法建立积分方程,采用参数化单元边界元法对势流问题进行求解,得出流场速度势。对经典算例进行数值计算,与数学解析解比较,并进行误差分析。在二维问题下,分别采用非连续参数化单元和参数化单元边界元法求解势流速度场问题;在三维问题下,采用参数化单元边界元法求解势流速度场问题。[结果]结果显示,在二维问题下,采用非连续参数化单元边界元法求解势流问题具有较高的精度和效率,可以在采用较少单元数的情况下得到较为理想的数值解;在三维问题下采用参数化单元边界元法虽然计算速度较快,并可以得到较好的平均相对精度,但有些点误差较大,需要改进算法或使用其他单元进行求解。[结论]参数化单元边界元法在求解海洋工程势流问题时,数值计算实现过程更简洁,可发展成为求解船舶兴波等船舶水动力学问题的通用方法。 展开更多

关键词 参数化单元 边界元法 势流理论 数值积分

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CAPP系统中工艺知识推送方案的设计与研究 被引量：6

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作者 王涌泉 高琦 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第5期134-137,共4页

针对在CAPP系统中,如何改善工艺设计人员与CAPP系统的交互方式,提高工艺知识的利用效率等问题,基于以用户为中心的设计理论,综合应用上下文感知、知识推送技术,并设计了工艺知识有序推送的算法公式,最终实现了工艺制定过程中相关工艺知... 针对在CAPP系统中,如何改善工艺设计人员与CAPP系统的交互方式,提高工艺知识的利用效率等问题,基于以用户为中心的设计理论,综合应用上下文感知、知识推送技术,并设计了工艺知识有序推送的算法公式,最终实现了工艺制定过程中相关工艺知识的智能推送。为工艺设计人员编辑工艺卡片、制定工艺路线等提供切实有效的指导和帮助。最后,以某柴油机厂箱体工艺设计过程中工艺知识的应用为例,验证了工艺知识推送方案的有效性。 展开更多

关键词 CAPP 以用户为中心 上下文感知 知识推送

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外啮合齿轮泵轴承失效分析与优化设计 被引量：6

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作者 刘科显 刘延俊 +1 位作者 丁洪鹏 左国华 《机床与液压》 北大核心 2018年第1期178-181,184,共5页

滚针轴承是齿轮泵关键组件,是制约齿轮泵使用寿命的主要因素之一。对齿轮泵滚针轴承失效机制与优化设计进行研究以提高齿轮泵的使用寿命。针对齿轮泵滚针轴承失效问题,以某型号高压齿轮泵为研究对象,利用CFD仿真精确计算齿轮泵轴承受力... 滚针轴承是齿轮泵关键组件,是制约齿轮泵使用寿命的主要因素之一。对齿轮泵滚针轴承失效机制与优化设计进行研究以提高齿轮泵的使用寿命。针对齿轮泵滚针轴承失效问题,以某型号高压齿轮泵为研究对象,利用CFD仿真精确计算齿轮泵轴承受力,对轴承进行润滑设计,确定轴承尺寸参数。采用工程对数修形方式对滚针进行修形,以消除边缘效应,改善轴承偏载时轴承滚针的应力分布状态。经过试验表明,滚针轴承经过改进后,齿轮泵在25 MPa超载试验中,使用寿命提升20%以上。为设计齿轮泵和滚针轴承及提升齿轮泵使用寿命提供了理论基础。 展开更多

关键词 齿轮泵 CFD仿真 滚针轴承 润滑设计 凸度设计

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外啮合齿轮泵侧板平衡槽优化设计 被引量：5

16

作者 丁洪鹏 刘延俊 +1 位作者 刘科显 左国华 《机床与液压》 北大核心 2018年第3期124-127,共4页

通过研究外啮合齿轮泵输出流量以及从动轮所受液压力与平衡槽的关系,得出平衡槽的最佳尺寸。从而在保证齿轮泵容积效率的基础上,减小齿轮泵的困油现象和流量脉动。以某型号的高压齿轮泵为研究对象,通过建立理论公式求出齿轮泵所受的液压... 通过研究外啮合齿轮泵输出流量以及从动轮所受液压力与平衡槽的关系,得出平衡槽的最佳尺寸。从而在保证齿轮泵容积效率的基础上,减小齿轮泵的困油现象和流量脉动。以某型号的高压齿轮泵为研究对象,通过建立理论公式求出齿轮泵所受的液压力;建立CFD模型,通过流体仿真得到液压力与出口流量;最后通过对比得出齿轮泵侧板的最佳角度、最佳深度和最佳宽度。 展开更多

关键词 外啮合齿轮泵 侧板 平衡槽 CFD仿真

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单输入线性系统的改进型动态抗饱和设计 被引量：2

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作者 蒋志勇 闫鹏 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期792-800,共9页

本文基于状态重置的改进型动态抗饱和补偿方案,研究了具有单输入的线性饱和系统的抗饱和控制问题.相比较于传统的动态抗饱和补偿方案,当执行器不饱和时,改进的动态抗饱和补偿方案把动态抗饱和补偿器的状态重置为零.所以当执行器不饱和时... 本文基于状态重置的改进型动态抗饱和补偿方案,研究了具有单输入的线性饱和系统的抗饱和控制问题.相比较于传统的动态抗饱和补偿方案,当执行器不饱和时,改进的动态抗饱和补偿方案把动态抗饱和补偿器的状态重置为零.所以当执行器不饱和时,改进的动态抗饱和补偿器将不会对控制器进行补偿.进一步的,提出了一个时间依赖的Lyapunov函数来分析闭环系统的稳定性,并以LMIs的形式给出了闭环系统的控制综合条件.最后,通过压电纳米运动平台验证了所提出的改进型动态抗饱和补偿方案的有效性. 展开更多

关键词 状态重置 动态抗饱和 时间依赖的Lyapunov函数 压电纳米运动平台

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基于改进混合采样均衡化的质量规则获取

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作者 李先飞 高琦 张乐 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2021年第10期42-46,共5页

零件加工质量规则获取对于改善零件质量有重要意义。由于零件加工数据存在不均衡的问题,直接挖掘难以得到不合格品相关规则,而现有的采样均衡化方法往往存在误删关键样本、破坏样本总体分布、产生噪声等缺陷,会导致挖掘结果不准确,为此... 零件加工质量规则获取对于改善零件质量有重要意义。由于零件加工数据存在不均衡的问题,直接挖掘难以得到不合格品相关规则,而现有的采样均衡化方法往往存在误删关键样本、破坏样本总体分布、产生噪声等缺陷,会导致挖掘结果不准确,为此提出了面向不均衡数据集的基于改进混合采样的质量规则获取模型。先利用提出的基于关键规则欠采样与改进SMOTE过采样的混合采样均衡化方法,对质量数据均衡化处理,再使用FP-tree关联规则算法挖掘质量规则。利用企业实际生产数据,与基于FP-tree的方法、基于随机混合采样的方法进行对比分析,得出该模型在不减少获得的合格类规则及保证规则正确性的前提下,可以获取到更多的不合格类规则。 展开更多

关键词 质量规则 改进混合采样 均衡化

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