水轮机转子系统动力学参数在轨辨识方法

正确辨识水轮机转子系统动力学参数是研究水轮机转子系统可靠性、稳定性的关键,对提高水轮机组的运行安全有非常重要的意义。本研究对水轮机转子系统动力学参数的基础特性进行了划分与确定,将动力学相关参数与算法在水轮机、轴承、盘轴模型中体现,确定了圆盘结构为在轨辨识方法的核心结构。分析了常用的频域辨识法、动力学参数辨识法及智能算法下的参数辨识法,在传统辨识方法基础上提出了在轨辨识方法应用策略及减小辨识结果误差方法。利用对比实验验证了在轨辨识方法识别动力学参数的精准度和稳定性,结果表明：相比传统的瞬时功率计算辨识方法和电磁轴辨识方法,在轨辨识方法的适应能力提高了0.5个点,精准度提高了0.3 MW左右。     

机械结合部等效材料参数建立与试验

针对目前机械结合部特性研究成果通用性差的问题,提出了一种机械结合部等效材料参数模型。基于GW接触模型和Hertz-Mindilin接触理论,由机械结合部试验获得的结合部单位面积刚度,推导出机械结合部等效材料参数——弹性模量和泊松比。以螺栓连接的机械结构为研究对象,对不同载荷作用下结构变形进行了数值分析,并将分析结果与试验测量结果进行了比较,验证了机械结合部等效材料参数的可行性和准确性。     

三轴线运输车连杆转向机构动力学建模与参数辨识

为获取三轴线运输车连杆转向机构准确的动力学模型参数,通过牛顿-欧拉法对其进行了动力学建模并将动力学模型线性化.为了获取较为准确的动力学参数,使用经过fmincon函数优化后的傅里叶级数形式的最优激励轨迹,并通过Adams与Simulink的联合仿真实验辨识出三轴线运输车连杆转向机构的动力学参数.     

柔性坐标测量机参数辨识方法

设计了一种六自由度关节式柔性坐标测量机,并对该测量机测量方程中的参数进行了辨识,提出了一种快速简易的单点锥窝标定方法。该方法基于单点锥窝提供的空间单点基准,利用非线性最小二乘中的高斯-牛顿法,求解测量机测量方程的参数值。实验结果表明,该方法能够有效提高测量机的整体精度,且操作简单、计算效率高。     

基于切比雪夫多项式的数控机床几何误差参数化建模

为了快速精确地建立机床几何误差项数学模型,提出了一种基于切比雪夫多项式的参数化建模方法。首先针对测量得到的机床基本几何项数据,将机床相应运动轴进给量转化为切比雪夫变量。其次将切比雪夫变量代入不同阶次的切比雪夫多项式得到相应的值。然后根据切比雪夫基函数值和切比雪夫变量用多元线性回归方法获得相应的系数,得到关于切比雪夫基函数的数学模型。最后将运动轴进给量与切比雪夫变量之间的转化关系代入得到基本几何误差项的数学模型。建模过程简单且易程序化,切比雪夫多项式的高逼近精度使得建立的模型精度高。将所有几何误差项参数化模型代入机床几何误差模型综合数学模型,从而可得到机床工作空间几何误差场分布。以MV-5A三轴立式加工中心为例,将各个几何误差项参数化模型代入机床几何误差模型中得到该机床综合几何误差数学模型,进而得到该机床工作空间几何误差场分布,为机床设计和误差补偿提供了理论依据。     

基于初参数法的丝杠径向支撑刚度辨识方法

针对丝杠径向支撑刚度辨识问题,基于初参数解析方法建立丝杠的初参数矩阵方程,使用边界条件和内力平衡条件,求出矩阵方程中的初参数值。利用初参数值,建立丝杠两端支撑处、螺母处和导轨滑块处的刚度辨识模型。测量丝杠振幅、简谐力幅值和频率、左轴承组中间位置点与螺母中间位置点的间距、螺母中间位置点与简谐力作用点的间距、简谐力作用点与右轴承组中间位置点的间距等参数,识别丝杠支撑点径向刚度。实验研究表明:基于初参数解析方法建立的丝杠支撑点径向刚度辨识模型简单,具有可行性。     

基于初参数法的丝杠轴向支撑刚度辨识方法

针对丝杠轴向支撑刚度辨识问题,基于初参数解析方法建立丝杠的初参数矩阵方程,使用边界条件和内力平衡条件,求出矩阵方程中的初参数值.利用初参数值,建立丝杠两端支撑处和螺母处的轴向刚度辨识模型.测量丝杠振幅、简谐力幅值与频率、左轴承组右端面与螺母中间位置点的间距以及螺母中间位置点与右轴承组左端面的间距等参数,识别丝杠支撑点轴向刚度.实验研究表明:基于初参数解析方法建立的丝杠支撑点轴向刚度辨识模型简单,具有可行性.     

车辆智能巡航控制纵向动力学参数快速辨识方法

为快速、低成本地获取用于智能巡航控制（ICC）的车辆纵向动力学参数,提出了一种基于车辆纵向动力学模型的参数实验辨识方法。设计了车辆静止、空挡滑行、带挡滑行、稳态行车和空挡制动5种工况的道路实验以采集数据,设计卡尔曼滤波器对实验数据进行预处理,基于最小二乘方法辨识车辆纵向动力学参数：滚动阻力因数、风阻因数、节气门制动切换曲线、制动增益和发动机速度特性。使用由该方法辨识出的参数标定车辆纵向动力学模型,模型输出结果与实验结果吻合良好,验证了该辨识方法的有效性。     

基于参数辨识的并联机器人误差模型研究

误差模型是保障机器人定位精度的重要前提,本文提出了一种基于参数辨识的并联机器人误差模型验证方法。搭建参数辨识模型以获取机器人实际结构参数,使用偏微分理论建立实际误差模型,并对模型中的误差参数进行定量分析。随后将各误差参数对末端执行器位姿的影响映射到关节输入量上,从而驱动机器人执行误差模型验证实验。以3-PUU并联机器人为对象进行误差分析并开展实验验证,对比激光跟踪仪采集的末端执行器位置数据与误差模型分析结果,结果表明两者之间最大偏差为0.50mm,平均偏差在0.31mm以内,验证了所建误差模型的合理性与正确性。     

基于POE模型的工业机器人运动学参数二次辨识方法研究

针对工业机器人在高度制造领域精度不高的问题,本文提出了一种基于POE模型的工业机器人运动学参数二次辨识方法。阐述了基于指数积(Product of exponential,POE)模型的运动学误差模型构建方法,并建立基于POE误差模型的适应度函数;为实现高精度的参数辨识,提出了一种二次辨识方法,先利用改进灰狼优化算法(Improved grey wolf optimizer, IGWO)实现运动学参数误差的粗辨识,初步将Staubli TX60型机器人的平均位置误差和平均姿态误差分别从(0.648mm,0.212°)降低为(0.457mm,0.166°);为进一步提高机器人的精度性能,再通过LM(Levenberg-Marquard)算法进行参数误差的精辨识,最终将Staubli TX60型机器人平均位置误差和平均姿态误差进一步降低为(0.237mm,0.063°),机器人平均位置误差和平均姿态误差分别降低63.4%和70.2%。为了验证上述二次辨识方法的稳定性,随机选取5组辨识数据集和验证数据集进行POE误差模型的参数误差辨识,结果表明提出的二次辨识方法能够稳定、精确地辨识工业机器人运动学参数误差。     

离合器从动盘测试机模型参数辨识与滑模控制

提出了一种离合器从动盘拖曳分离测试机滑模变结构复合控制器的设计方法.根据建立的系统简化数学模型,采用最小二乘拟合优化方法辨识了系统模型参数,建立了系统模型,采用速度前馈、力前馈和滑模控制构成的复合控制器对系统进行控制.经仿真和实验验证,系统获得了较好的稳态精度和动态特性.     

数控机床电气故障诊断维修原则与步骤

数控机床的使用大大提升了机械制造工业的生产效率和产品质量,为保障数控机床高效工作,与之配套的故障诊断和维修技术必不可少.数控机床电气故障诊断与维修,应该遵循三个原则,具体操作过程可以分为修理前准备、现场诊断与修理、修复后填写维修档案等三个步骤.     

汽油机进气道油膜动力学模型参数辨识

为了更加精确地辨识汽油机进气道油膜模型参数,从而更加精确地控制空燃比,在油膜动力学模型的基础上,考虑模型误差和随机误差,建立了油膜辨识方程。根据递推最小二乘算法得到油膜参数估计的加权矩阵表达式,利用马尔可夫估计得到该加权矩阵,进而得到油膜参数的最优估计。应用GT-power建立了发动机模型,在转速1 000~3 500 r/min、节气门开度5%~75%变化时,分别利用提出的算法和最小二乘法对油膜参数进行了辨识,并与标定值进行了比较。结果表明,燃油沉积系数X在同一转速时,随着节气门开度的增大而减小,在同一节气门开度时,随着转速的增加而减小;油膜质量蒸发时间常数τ在同一转速时,随着节气门开度的增大而增加;在同一节气门开度时,随着转速的增加而减小。通过误差分析,表明所提出的方法比最小二乘算法的辨识结果精度更高。     

基于PLS和改进CVR的数控机床热误差建模

为提高支持向量回归(SVR)模型的预测能力,将核心向量回归(Core vector regression,CVR)方法引入到数控机床热误差建模中,并采用偏最小二乘(Partial least squares,PLS)算法从输入样本提取主成分,构建特征集,然后使用改进的粒子群优化(Improved particle swam optimization,IPSO)算法对CVR的模型参数进行寻优,从而提出一种基于PLS-IPSO-CVR的数控机床热误差建模方法。仿真实验表明,所提出的建模方法在预测精度和速度方面优于传统SVR模型和BP神经网络模型,从而验证了组合建模方法的可行性和有效性。     

基于冗余联动的六轴联动数控机床加工轨迹误差优化

针对数控机床实际加工轨迹与理论轨迹存在误差的现象,提出利用六轴联动数控机床冗余联动特点优化该误差的方法。建立了一类六轴联动数控机床的运动学模型,并研究了其冗余联动特点。根据刀具接触点运动规律,以冗余旋转联动轴的运动优化刀具中心点运动轨迹误差和刀具轴线转动轨迹误差,从而实现加工轨迹误差的优化。在实际六轴联动数控机床上进行了抛光加工实验,通过应用所提出的轨迹误差优化算法,减小了抛光过程中的加工轨迹误差,降低了工件表面粗糙度,且保证加工后表面具有较高的均匀一致性,提高了抛光表面质量,从而验证了所提出方法的有效性。     

基于Thevenin模型的混合动力镍氢电池参数辨识

针对混合动力镍氢电池,研究了它的原理和特性,并选用Thevenin模型建立该电池的动态数学模型.结合该电池的电动势特性和温度特性,分析了充放电方向、温度等因素对模型参数的影响.基于HPPC实验,考虑充电和放电两个方向,采用最小二乘法对Thevenin模型进行参数辨识,并在MATLAB/Simulink中建立相应的仿真模型.仿真和台架试验结果对比表明,对于该混合动力镍氢电池,最小二乘法辨识Thevenin模型参数是合理的,并且该模型的最大误差率是1.21％,能够很好地模拟出该电池的动静态特性.     

玻璃温室小气候温湿度动态模型的建立与仿真

分析了温室小气候中辐射、通风、对流和作物蒸腾作用引起的质热交换物理过程,基于能量和物质守恒,建立了温室小气候温湿度动态模型,并对模型进行了仿真.根据均方根误差算法分析了模拟值与测量值的误差,分析结果表明,动态模型能有效地预测温室内空气的温湿度值.     

贵阳市水资源承载力演变的集对分析与诊断识别

利用集对分析法诊断识别出2005-2017年贵阳市水资源承载力的演变特征和脆弱性指标。研究结果表明:水资源承载力评价等级均高于2.0,处于临界超载状态;实施节水型社会建设后水资源承载状态呈现向好态势;人均水资源量和供水量不足以及农业灌溉定额偏高是水资源承载力致弱的主要因子;夯实节水型社会建设、提升水资源利用效率和加强地下水战略储备资源的保护与利用是提升贵阳市水资源承载力的一个有效途径。     

干旱区滴灌均匀系数对土壤水氮分布影响模拟

基于HYDRUS-2D软件建立了棉花膜下滴灌水氮运移模型,利用干旱区棉花膜下滴灌试验数据对模型进行了参数率定和验证。将灌水器流量沿毛管的变化离散为依次逐段减小,并假设土壤水分在各段之间不存在交换,利用验证后的数学模型研究了干旱区不同滴灌均匀系数时土壤水氮分布特征,评估了土壤空间变异对水氮分布均匀性的影响。模拟结果表明,随着灌水的进行,滴灌均匀系数Cu为0.60和0.80时,土壤含水率和NO-3-N质量浓度均匀系数均呈下降趋势,而Cu=0.95时变化较平稳;滴灌均匀系数越低,灌水后土壤含水率和NO-3-N质量浓度均匀系数降低的幅度越大;土壤NO-3-N质量浓度均匀系数的变化范围为0.35~1.00,低于土壤含水率均匀系数。田间试验存在的土壤空间变异在一定程度上增加了土壤水氮分布不均匀性。