基于雅可比旋量理论的公差优化分配

以雅可比旋量理论为基础,建立了尺寸公差和形位公差综合优化分配模型。首先在公差模型中计算了空间尺寸链传递累积形成的装配误差,并以设计规定的装配功能要求作为公差优化分配的约束条件,以加工总成本最小为优化目标函数,采用遗传算法求解,得到优化的尺寸公差和形位公差。将此方法应用于某齿轮泵装配体的公差优化分配算例中,在保证装配质量的前提下实现了加工总成本最低的公差优化分配。     

基于工序能力指数的零件选配优化模型

建立了基于工序能力指数的零件选配优化模型，通过提高工序能力来相应地提高选配精度，从而使选配工序趋向柔性化，降低废品率，提高生产效率和装配质量。在降低选配工序成本的基础上，通过Markov链随机状态的过程描述了选配公差等指标，构建了选配精度、公差和工序能力指数间的工序能力指数最大及选配工序成本最小化的多目标约束模型，并使用序列无约束最优化技术SUMT对基于动态随机多目标规划的选配约束非线性模型进行优化求解，最后通过实例对该模型的有效性给予了验证。     

面向综合成本优化的前纵梁零件公差分配研究

针对某车型前纵梁零件的公差设计问题,分析确定了前纵梁总成上各个零件的定位基准、装配顺序,建立了基于3DCS偏差分析的前纵梁总成装配偏差模型,提出考虑零件制造成本和质量损失成本的综合成本评价函数,研究了面向综合成本最小化各零件测点公差的优化分配方法。针对前轮罩板零件测点公差结果与其他分配方法进行了对比分析,验证了所提出方法的有效性,也为车身零件的公差分配和质量提升提供了参考。     

基于MBD技术的三维装配工艺系统构建及应用

全面考虑产品的各种制造信息,以MBD技术作为装配工艺建模过程的技术支撑,研究了基于MBD技术的零件工艺信息模型、工序模型、装配工艺模型的构建方法.借助HOOPS软件,利用C#语言实现基于XML Schema模式的零件工艺信息模型的结构化记录,利用PMI信息的添加技术,实现了零件工艺信息的可视化,利用Protégé本体构建工具构建装配工艺本体.最后基于HOOPS图形内核,采用C#语言,在Net Framework下,采用装配工艺仿真、工艺参数数据库、图形用户环境开发等技术,将三维模型、多媒体的装配动画、工艺参数数据库等融合起来,建立基于MBD三维装配工艺建模系统平台,并以复合材料舱段中的桁条装配工序的仿真为例说明了MBD技术在三维装配工艺系统中的应用.     

基于公差的自动定位设计研究

提出了基于公差的自动定位设计方法。按TTRS理论对特征分类,构建加工前特征集确定定位特征范围;对特征加工方向分类,提出定位特征选择的标准;对零件设计公差分类,确定与定位有关的公差类型,引入相对公差确定公差约束程度,构造相对公差邻接矩阵搜索相对公差,提出自动定位设计的算法完成定位自动设计,为CAD、CAM和CAPP的进一步集成提供基础。     

江苏-50拖拉机后桥箱体工艺尺寸的确定与保证

以江苏-50拖拉机后桥箱体加工工艺中的镗孔工序为例,介绍了以一面两孔定位时,当工序基准与设计基准不重合的情况下,通过工艺孔的预留、尺寸链的建立与计算来确定工序尺寸及公差的方法,再通过设计与工序尺寸精度要求相适应的专用夹具,来解决如何间接保证工序尺寸的问题,所提出的工艺尺寸确定及其保证方法简便实用。对箱体类零件加工工艺的制定和专用夹具的设计,具有一定的指导意义。     

编程原点与设计基准不重合时工序尺寸分析

本文主要分析了数控加工时零件的编程原点与设计基准不重合时工序尺寸及公差的确定。     

农机轮盘零件的数控加工工艺分析

【目的】农业机械化作业中,轮盘零件常用于辅助机构实现行走功能。笔者以亚克力为材质,设计了一种轻量化行走结构,每个结构均由两个相同轮盘零件通过反向螺纹联接为一组,在作业机械设备前、后各装两组形成设备行走系统。【方法】从机床选用、装夹设计、刀具使用、毛坯确定等方面对轮盘零件进行了工艺分析,编制了该零件的数控加工工序卡,研究了基于NX平台的零件数控加工编程策略应用,围绕该零件轴向阶梯孔、通孔、环形槽、径向沉孔以及螺纹等特征,综合采用了平面铣、定心钻、固定轮廓铣、可变轮廓铣、螺纹铣等加工策略进行编程,对不同特征所涉及不同策略使用的切削参数（切削模式、边界、深度范围、切削层、余量等）、非切削参数（进刀、退刀等）、加工部位、刀轴、刀具及驱动要素等作了优化设置,最后通过在德马吉DMU50五轴加工中心开展实物加工以进一步验证该零件数控加工工艺的正确性。【结果】经过检测,零件的各项精度均满足要求,整体结果良好。【结论】通过针对性实践,不仅提升了数控技术综合能力水平,也深化了质量意识和效率意识,同时为亚克力材质零件的数控加工提供了借鉴依据,有一定积极意义。     

SolidWorks中利用模板生成工艺卡简图的一种方法

笔者针对尺寸不同、结构类似的系列化零件,提出了一种用配置和方程式建造零件模板的一种方法,并详细论述了该方法的操作步骤和关键技巧。仿真结果表明：该方法可以得到系列零件,同时利用配置可以得到不同工序的零件简图,完善工序信息后,可以实现在一个工程图文件里包含多个工序的工序卡;该方法极大地提高了设计效率,方便交流。     

基于POE的动力学建模与快速非奇异终端滑模控制

结合旋量指数积形式(POE)和凯恩方程的优点,提出了一种具有明显几何意义的高效动力学建模方法,并以此为基础提出机器人系统的快速非奇异终端滑模控制算法。凯恩方程中的偏速度选择为基于旋量理论描述的合适的物体雅可比矩阵,并以此定义其他动力学模型参数表达方式,且在"钱江一号"串联机器人上进行建模实例验证。基于该动力学模型,为了改善传统滑模控制的有限时间收敛特性,保证全局控制非奇异性,提出了一种快速全局非奇异终端滑模控制,通过构造带状态高次项的滑模面函数,得到全局非奇异控制,并保证系统从任意状态到达滑模面的时间和在滑模上到达平衡点的时间均为有限且快速收敛,通过李雅普诺夫函数证明了其稳定性,并结合对比实验,验证了该方法在机器人系统中的鲁棒性和有效性。     

优化运行理论在泵站综合自动化系统中的应用

利用改进的神经元网络构建了泵站流量以及效率预测模型，并利用改进的遗传算法构建了泵站优化模型。将这两个模型应用到泵站综合自动化系统中，可以完成对泵站流量及效率的准确预测，并在此基础上实现泵站的优化运行。讨论了泵站优化运行理论在泵站综合自动化系统中应用的步骤和方法。     

基于超像素暗通道和改进导向滤波的农业图像去雾方法

针对传统暗通道先验算法运算速度慢以及适用性差的问题,提出了一种基于超像素级暗通道先验和自适应容差机制改进导向滤波算法的农业图像去雾方法。首先利用超像素分割获得具有一致颜色和亮度属性的超像素块并估计不规则区域块的透射率,引入导向滤波算法并利用自适应平滑参数细化透射率得到更为细致的边缘信息,加入自适应容差机制,使其能够根据图像明亮区域的变化和雾霾的浓度对透射率进行自适应补偿修正,得到最优透射率。最后对局部大气光估计和适应性调整,根据大气散射模型得到质量更高的复原图像。试验以6幅农业场景图像为例进行去雾研究,采用主观和客观评价指标评价去雾结果,与传统去雾算法相比,本文方法恢复的图像色彩更真实,细节更丰富,并且在一定像素范围内具有较高的实时性,可为农情信息解析提供研究基础。     

考虑压力效应的液压缸摩擦模型研究

应用经典摩擦模型描述液压缸摩擦力时，由于未考虑油液压力效应对摩擦力的影响，模型预测效果欠佳。为了克服该问题,引入压力影响系数和动态摩擦时间常数,基于Stribeck和广义Maxwell滑动模型（GMS）提出了改进的稳态摩擦模型（P-Stribeck）和动态摩擦模型（P-GMS）。搭建了伺服阀控液压缸系统摩擦特性测试实验台，在不同密封形式、不同缸径、不同负载、不同加速度及频率下进行了液压缸往复运动摩擦特性测试。采用智能遗传算法，利用液压缸测试实验台采集的进出口压力、位移、速度、摩擦力等数据，分别采用改进的稳态摩擦模型和动态摩擦模型进行参数辨识和模型检验。对不同复杂工况下实验数据与经典摩擦模型以及所提出的改进模型的预测结果进行对比和误差分析，结果表明：P-Stribeck模型预测液压缸稳态摩擦力的精度明显优于Stribeck模型，P-GMS模型预测液压缸动态摩擦力的精度优于GMS摩擦模型，从而验证了所提出摩擦模型的有效性。     

砂轮约束磨粒喷射精密光整加工材料去除模型

根据砂轮约束磨粒喷射精密光整加工机理分析和参与加工的有效磨粒数建立了两体加工、三体加工以及磨粒喷射加工的材料去除模型.利用平面磨床进行了磨粒喷射精密光整加工实验,实验结果验证了依据机理所建立的材料去除模型,且实验结果和模型吻合很好.     

一种优化迭代权因子的组合代理模型构建方法

代理模型常被用来取代复杂工程问题中的仿真模型。为了提高代理模型的效率、精度和鲁棒性,提出一种优化迭代权因子的组合代理模型构建方法。首先采用留一交叉验证策略和预测平方和P来计算初始权因子,然后对权因子进行迭代,并在每次迭代的过程中对其进行更新,直至最终得到的组合代理模型达到理想的预测精度。为了验证该方法的有效性,对3个基准问题和1个工程实例构建了3种元模型和5种组合代理模型,并从效率、精度和鲁棒性等方面进行性能比较。结果表明本文所提出的方法不仅能得到高精度和高鲁棒性的代理模型,而且能有效缩短模型的构建时间。     

基于植株-环境交互的温室黄瓜虚拟生长模型研究

以温室黄瓜生长为例,对实验观测数据进行预处理并采用关联分析法获取植株-环境互作信息,依据作物发育动态理论模型建立了植株-环境的信息响应模型和信息反馈模型,再从植株生长的系统变化过程对相关模型进行耦合。运用规则化处理方法与面向对象技术建立植株拓扑演变模型与器官形态发生模型,并构建虚拟植物动态模型。实验表明,模型拟合度均达到95%以上,能较好地虚拟外部环境作用下的植物生长发育,为动态掌握和预测适宜植物生长的温室环境条件提供依据。     

组合复杂性消除过程模

分析了组合复杂性转换为周期复杂性的c/p过程,并将c/p过程与TRIZ理论集成,提出了一种组合复杂性消除过程模型.首先,判断系统中是否存在组合复杂性,绘制系统功能结构图,并确定导致系统出现时间相关组合复杂性的组合.其次,应用TRIZ理论分析系统功能,引入一个合理的功能周期消除系统的组合复杂性.最后,将抽象的功能周期描述转化为改进后的设计方案,并以工程实例加以验证.     

温室小气候环境模型的应用及综述

对国内外温室小气候环境建模方法的研究进行了综述。温室小气候环境建模的方法主要有两种:一是以能量平衡方程和质量平衡方程为理论依据研究温室的模型,另一种方法为基于输入输出数据的模型,包括线性模型、非线性模型、黑箱模型等。同时,指出了目前温室小气候建模方法存在的问题,并对温室小气候环境建模方法的发展趋势进行了展望,并介绍了一种温室小气候建模方法在气候自适应PID控制中的应用。     

模糊质量损失模型的建立与应用

在分析产品质量模糊性及Taguchi平方型质量损失函数局限性的基础上，应用模糊理论对Taguchi损失模型进行拓展，提出了模糊质量损失和模糊质量损失成本的概念，建立了相应的模糊质量损失模型。设计实例和理论分析表明，模糊质量损失模型具有灵活性和实用性。