用于五坐标加工的样条插补控制器及其在开放式数控系统中的实现(英文)

为满足复杂形体件高速高精数控加工的需要,在自行研制的开放式数控系统中开发了具有曲线插补功能的五坐标机床控制器。介绍了该曲线插补功能的指令格式及数控文件的编制过程。在控制器内部生成的位置矢量插值曲线和方位矢量插值曲线二阶连续,且该两曲线中立于逆机床运动。通过配置相应的运动变换模块,该控制器可适应任意形式五坐标机床。位置样条曲线采用截断的泰勒级数展开式进行实时离散计算。通过建立位置样条曲线参数和方位样条曲线参数的对应关系,使得加工过程中平动轴和旋转轴协调运动。通过实际加工验证了该控制器的性能。     

单晶硅超精密切削加工表面粗糙度预测模型的建立及试验研究

利用超精密机床进行切削加工时,对于操作者来说,首先面临的问题是最优切削用量组合的确定,这也是最让操作者感到棘手的问题.单晶硅成功的切削过程取决于优化工艺参数,比如进给量、背吃刀量、切削速度等.为了建立精确可靠的表面粗糙度预测模型,本文将遗传基因算法应用于回归分析,同时在超精密机床上对该预测模型进行了试验验证.     

回厂电能表数值智能识别技术研究

研究了回厂电能表表盘数字的自动识别技术,它是回厂电表数字识别系统的关键所在。识别工作在利用CCD镜头进行图像采集后,利用图像处理和模式识别技术自动定位分割图像中的数字区域并实现单个数字的切分,最后实现了电度表显示值快速自动识别。针对500帧现场采集的回厂电表图像,该研究获得了单字正确识别率99.8%和整表正确识别率98.4%的结果,表明该系统具有较强的鲁棒性。     

面向绿色制造的机械加工工艺评价系统研究

本文主要研究了机械加工绿色制造的评价方法,将时间、质量、成本、资源利用率、环境影响作为评定参数,制定了面向机械加工工艺规划的绿色制造的多目标评价体系,并采用TOPSIS多目标决策模型构建整个评价体系,利用变异系数法确定评价指标的权重,建立了绿色制造的机械加工工艺评价系统。     

分布式电推进飞机动力系统评估优化方法

以电推进飞机的动力系统作为研究对象,开展了以下研究工作：采用电力系统潮流计算方法,分析了采用高压直流供电体制的分布式电推进飞机电气系统,模拟了其在稳定运行状态与断路故障状态下的能量流动关系,同时分析了直流电压等级对电气系统的影响。搭建了完整的分布式电推进飞机动力系统仿真模型,依据基于时间和基于高度的飞行剖面,对比分析了纯电推进与涡轮电推进架构在推进功率、推进效率与航程3个评价指标上的优劣。建立了动力系统典型部件的参数化模型,并使用符号规划算法对建立的参数化模型进行了优化计算,比较了传统涡轮推进与涡轮电推进架构下动力系统质量与燃油消耗率间的优化权衡关系。研究结果为分布式电推进飞机混合动力系统的设计提供了有价值的正向设计方法。     

声电换能超材料设计与性能

设计了一种将Helmholtz共振效应与压电效应结合的声电换能超材料结构及电路系统,通过传递矩阵法对超材料的能带结构进行了分析.以压电片作为Helmholtz共振器基底通过阵列形成超材料结构.当入射噪声频率与共振频率一致时,声电转换效率最高.利用COMSOL分别对超材料单元及系统进行仿真,验证了超材料单元对于噪声的抑制...     

被动吸气式电推力器气体收集装置性能仿真研究

为分析被动吸气式电推力器气体收集装置设计对其性能的影响情况,本文以200km超低轨道下立方星推进装置为应用背景,进行了被动吸气式电推力器气体收集装置的性能仿真研究设计,采用基于稀薄气体的自由分子流模型对进气道装置内气流进行了仿真,研究了不同关键参数,包括几何形状（抛物线型、圆锥型、棱锥型）、入口出口截面比、长度、进气道内壁光滑程度多种因素对气体收集装置集气效率的影响,选取典型参数模型计算其内部气压分布规律。仿真结果表明,在三种形状设计中抛物线型进气道对气体聚焦效果最佳,入口出口截面比越小、长度越大以及进气道内壁越光滑进气道性能越优。文中所设计10cm抛物线型被动式进气道能够实现对大气120倍的压缩效果。     

数控线切割加工四轴联动轨迹合成研究

 对四轴联动数控线切割加工进行轨迹合成研究。在线切割四轴联动的基础上对轨迹合成的对应标注进行了分类 ,提出了轨迹合成准则 ;给出在各种标注情况下的轨迹合成公式。采用此理论编制的后置处理程序处理上下异型的三维直纹曲面 ,得到四轴联动的 ISO线切割加工程序     

基于CAN总线的六自由度电动平台状态监测

由于CAN总线具有突出的实时性、可靠性以及灵活性等优点,将其应用于六自由度电动平台的控制系统中,对驱动器及交流伺服电机的运行状态进行监测。采用NI公司的PXI 8152高速CAN卡与6个驱动器之间进行通讯,并且基于LabVIEW的NI-XNET软件模块编制了状态监测软件和故障保护软件,实现了驱动器和交流伺服电机的状态监测以及系统发生故障时的安全保护。实验结果表明,基于CAN总线的六自由度电动平台状态监测系统易于实现,实时性好,抗干扰性强,并且运行稳定、可靠。     

复杂零件加工过程质量控制与改进方法研究

针对航空复杂零件加工过程误差监控、溯源及过程调整问题,提出了一种复杂零件加工过程质量控制与改进方法。在传统SPC质量监控方法的基础上,设计了扩展误差流与MSPC集成的监控策略,并分别设计了单元、多元以及非线性profile的三种控制图;针对因果关系明确的几何定位误差的分解与溯源,建立了基于动态Bayesian网络的因果模型,针对误差源因果关系不明确的受力变形误差的分解与溯源,建立了基于粒子群(PSO)改进的支持向量机的误差溯源方法;在加工过程质量波动调整方面,引入多元工程过程控制(MEPC)理论,建立了MSPC与MEPC集成的加工过程波动调整方法。