低能耗柔性作业车间调度研究 被引量：9

1

作者 解潇晗 朱晓春 +2 位作者 周琦 周志成 梁伟 《机电工程》 CAS 北大核心 2020年第2期132-137,共6页

针对柔性作业车间低能耗调度问题,对机床运行模式下能源消耗特点和完工时间进行了研究。建立了以能源消耗和完工时间为目标函数的多目标优化模型;结合该模型特点,采用目标加权法,得到了能源消耗和完工时间两个变量加权求和的最小值;针... 针对柔性作业车间低能耗调度问题,对机床运行模式下能源消耗特点和完工时间进行了研究。建立了以能源消耗和完工时间为目标函数的多目标优化模型;结合该模型特点,采用目标加权法,得到了能源消耗和完工时间两个变量加权求和的最小值;针对遗传算法单一染色体在解决较复杂问题时,无法准确表达问题解的缺点,设计了多层编码策略,对柔性作业车间制造过程中工件加工顺序和机床选择进行了优化,实现了面向能耗优化的多目标柔性作业车间调度;在Matlab环境中对生产实例进行了仿真。实验结果表明:在加入低能耗要求的车间调度中,基于改进遗传算法的调度策略是可行和有效的,决策者可根据偏好在一系列可行解中进行选择,以提高解的合理性、科学性。 展开更多

关键词 柔性作业车间 多目标调度 多层编码 遗传算法

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基于滑模干扰观测器的直线伺服系统滑模速度控制仿真研究

2

作者 余卓 周磊 +1 位作者 汪木兰 卜又亮 《机械设计与制造工程》 2024年第6期34-38,共5页

为了减小永磁同步直线电机伺服系统的速度跟踪误差,提出了一种基于滑模干扰观测器的滑模控制方法。首先,建立直线电机的数学模型。其次,针对直线电机具有参数时变、内部状态耦合的非线性特性,设计了滑模控制器。然后,考虑到直线电机伺... 为了减小永磁同步直线电机伺服系统的速度跟踪误差,提出了一种基于滑模干扰观测器的滑模控制方法。首先,建立直线电机的数学模型。其次,针对直线电机具有参数时变、内部状态耦合的非线性特性,设计了滑模控制器。然后,考虑到直线电机伺服系统存在的多种扰动,设计了滑模干扰观测器用于估计扰动,并将观测器的扰动估计值作为速度控制器的前馈补偿,以消除扰动对系统的影响。最后的仿真结果表明,所提出的控制方法能提高直线电机速度控制系统的静态性能和抗干扰性。 展开更多

关键词 直线电机 滑模控制 滑模干扰观测器 速度控制

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基于AM623的磨床数控系统开发及应用

3

作者 李丽颖 汪木兰 +1 位作者 张华 金应威 《电子产品世界》 2024年第2期1-5,共5页

随着嵌入式微处理器和数控技术的快速发展,基于单片机的传统型数控系统需要提档升级,单任务的汇编语言程序需要移植到多任务的实时操作系统。根据用户数控磨床的研发需要,基于AM623微处理器,辅以复杂可编程逻辑器件(complex programmabl... 随着嵌入式微处理器和数控技术的快速发展,基于单片机的传统型数控系统需要提档升级,单任务的汇编语言程序需要移植到多任务的实时操作系统。根据用户数控磨床的研发需要,基于AM623微处理器,辅以复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device,CPLD)构建了数控系统的硬件平台,在RT-Linux实时操作系统中移植了数控磨削功能模块。实际应用表明,开发的磨床数控系统具有精度高、响应速度快、稳定性好等特点,可以满足磨削的生产需要。 展开更多

关键词 微处理器 数控系统 磨床

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基于MVVM架构的数控机床远程数据采集软件设计与实现

4

作者 金应威 汪木兰 +2 位作者 周义皓 周明虎 李丽颖 《电子产品世界》 2024年第3期5-9,共5页

数控机床发生故障可能会导致零件报废和生产停滞,给制造企业造成经济损失。为了实现高端数控机床全生命周期接近零故障运行,不至于出现停机事故,基于模型—视图—视图模型(Model-View-View Model,MVVM)架构开发了数控机床远程数据采集... 数控机床发生故障可能会导致零件报废和生产停滞,给制造企业造成经济损失。为了实现高端数控机床全生命周期接近零故障运行,不至于出现停机事故,基于模型—视图—视图模型(Model-View-View Model,MVVM)架构开发了数控机床远程数据采集软件系统,并将运行状态数据上传云平台,以供分析统计和存储回溯,从而监测数控机床的健康状态,甚至可以提前预报故障隐患。通过德西MVC-L640数控机床验证,远程采集数据与FANUC系统内部存储一致,说明设计软件达到了预期目标。 展开更多

关键词 数控机床 数据采集 MVVM架构

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基于改进遗传算法的机器人时间最优轨迹规划 被引量：6

5

作者 秦律 汪木兰 +1 位作者 朱晓春 王保升 《机械设计与制造工程》 2018年第11期63-67,共5页

为提高串联机器人运行的效率和平稳性,提出一种新型时间最优轨迹规划方法。采用三次样条函数拟合机器人运动轨迹,实现关节角位移、角加速度、角加加速度的连续性。在标准遗传算法的基础上,利用外罚函数处理各关节的运动学约束,并对适应... 为提高串联机器人运行的效率和平稳性,提出一种新型时间最优轨迹规划方法。采用三次样条函数拟合机器人运动轨迹,实现关节角位移、角加速度、角加加速度的连续性。在标准遗传算法的基础上,利用外罚函数处理各关节的运动学约束,并对适应度函数进行重新标定。通过聚类方法对遗传算子进行综合调控,并利用新的变异操作提高算法的后期寻优效率。仿真结果表明,该轨迹规划方法具备科学性和可行性,有效地缩短了机器人的运行时间。 展开更多

关键词 串联机器人 时间最优 轨迹规划 三次样条 遗传算法

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考虑齿面精度特性的渐开线圆柱齿轮包络铣削加工 被引量：5

6

作者 郭二廓 任乃飞 +1 位作者 任旭东 张新洲 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期3011-3019,共9页

针对柔性包络铣齿过程中加工效率与加工精度之间的矛盾,提出一种考虑齿面精度特性的渐开线圆柱齿轮包络铣削加工方法。根据空间包络铣削理论和齿面展成成形过程,建立通用刀具的空间曲面包络成形数学模型,并求解含残高差的包络铣齿刀位点... 针对柔性包络铣齿过程中加工效率与加工精度之间的矛盾,提出一种考虑齿面精度特性的渐开线圆柱齿轮包络铣削加工方法。根据空间包络铣削理论和齿面展成成形过程,建立通用刀具的空间曲面包络成形数学模型,并求解含残高差的包络铣齿刀位点;综合考虑齿面的微分几何特性和精度特性,研究铣齿刀具路径规划与齿面精度特性优化匹配关系,构建了渐开线齿廓展开角度与齿面残高差之间的曲线方程;在通用的四轴加工中心上采用通用立铣刀的包络铣齿加工实例验证了所提方法的正确性。实例分析结果表明,所提方法在保证包络铣齿加工效率的前提下,提高了渐开线圆柱齿轮主啮合区域的加工精度。 展开更多

关键词 渐开线圆柱齿轮 包络铣齿 齿面精度 刀路优化

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基于虚拟现实的智能制造单元构建与仿真 被引量：5

7

作者 柏月 汪木兰 +1 位作者 周明虎 季颖 《机械设计与制造工程》 2018年第11期21-24,共4页

基于虚拟现实技术在虚拟环境中建立智能制造单元的数字化映射。以棒料型车铣复合类零件混流生产加工为目标,运用系统化设施布置规划(SLP)理论对制造单元在车间的布局进行了设计,利用三维建模工具建立了各个工位的三维模型,并建立了虚拟... 基于虚拟现实技术在虚拟环境中建立智能制造单元的数字化映射。以棒料型车铣复合类零件混流生产加工为目标,运用系统化设施布置规划(SLP)理论对制造单元在车间的布局进行了设计,利用三维建模工具建立了各个工位的三维模型,并建立了虚拟资源库,在智能制造平台软件中完成智能制造单元加工工艺流程的仿真和优化,为后期实际智能制造单元的建设提供指导。 展开更多

关键词 虚拟现实 智能制造单元 系统化设施布置规划 三维建模

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移动机器人多传感器融合的SLAM新方法 被引量：3

8

作者 马国力 朱晓春 陈子涛 《制造业自动化》 CSCD 北大核心 2022年第5期70-74,共5页

针对传统RBPF-SLAM算法中存在粒子建议分布误差大、粒子消耗、算法运行时间长等问题,将激光雷达、惯性测量单元(IMU)、轮式里程计之间的数据进行融合,提出了多传感器融合SLAM的新方法,第一步建立了基于里程计与IMU融合的机器人运动模型... 针对传统RBPF-SLAM算法中存在粒子建议分布误差大、粒子消耗、算法运行时间长等问题,将激光雷达、惯性测量单元(IMU)、轮式里程计之间的数据进行融合,提出了多传感器融合SLAM的新方法,第一步建立了基于里程计与IMU融合的机器人运动模型;第二步利用激光雷达观测信息融合运动模型优化粒子建议分布,解决系统预测分布误差大与粒子内存爆炸问题;第三步改进粒子重采样策略,保持粒子多样性,减缓粒子耗散问题。该新方法分别在仿真环境与实体环境下进行验证,实验结果表明本文提出的方法在建图效率与建图精度上有明显的提升。 展开更多

关键词 粒子滤波 SLAM 激光雷达 传感器融合

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数控机床主轴振动信号监测及提取方法优化研究 被引量：3

9

作者 苏健 汪木兰 +1 位作者 朱晓春 丁文政 《机械设计与制造工程》 2018年第11期16-20,共5页

为进一步提升数控机床主轴生产率和使用寿命,研究了预测与健康管理系统。以机床系统主轴振动信号为研究对象,着重研究振动信号监测及优化方法,提出利用三次样条插值函数的优化分析算法提取时频域特性。实验结果表明,对比常规FFT算法,此... 为进一步提升数控机床主轴生产率和使用寿命,研究了预测与健康管理系统。以机床系统主轴振动信号为研究对象,着重研究振动信号监测及优化方法,提出利用三次样条插值函数的优化分析算法提取时频域特性。实验结果表明,对比常规FFT算法,此算法幅值误差精度提高了32%以上,保证了机床主轴运行监测数据的精确性。构建全面、结构简单、通用性强、精度高的监测系统是机床健康运行的保障和未来发展的必然趋势。 展开更多

关键词 数控机床 健康管理 主轴振动 信号监测 三次样条插值

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数控机床电气控制柜温度预测算法及试验研究 被引量：3

10

作者 季颖 汪木兰 +1 位作者 朱昊 朱晓春 《机械设计与制造工程》 2017年第11期103-106,共4页

为提高数控机床电气控制系统的运行可靠性,研究了机床健康管理与温度预测的关键技术,建立了机床电气柜健康监测系统。以机床电气柜温度为研究对象,传感器与数据采集卡实时采集温度信号,通过WiFi网络将数据无线传输至上位工控机,采用线... 为提高数控机床电气控制系统的运行可靠性,研究了机床健康管理与温度预测的关键技术,建立了机床电气柜健康监测系统。以机床电气柜温度为研究对象,传感器与数据采集卡实时采集温度信号,通过WiFi网络将数据无线传输至上位工控机,采用线性回归分析方法提取温度线性特征值,在线构建温度预测模型,基于LabVIEW开发用户管理系统,监测结果可供管理者实时查询。将模型预测数据与实测结果进行比较,结果表明所提预测算法可以准确预测温度,实现故障预报,管理机床电气柜健康状态。 展开更多

关键词 数控机床 电气控制柜 故障诊断 健康管理 特征提取 温度预测

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永磁同步直线电机推力波动的模糊预测抑制研究 被引量：3

11

作者 殷红梅 刘永利 +1 位作者 盛定高 汪木兰 《微电机》 北大核心 2019年第7期67-71,共5页

针对永磁同步直线电机(PMLSM)由边端效应等引起的推力波动问题,运用预测函数控制理论(PFC),结合模糊控制算法,建立推力波动抑制补偿模型,设计基于PFC的模糊控制器,运用模糊控制规则及其参数自调整功能实现PMLSM推力波动的有效抑制。最后... 针对永磁同步直线电机(PMLSM)由边端效应等引起的推力波动问题,运用预测函数控制理论(PFC),结合模糊控制算法,建立推力波动抑制补偿模型,设计基于PFC的模糊控制器,运用模糊控制规则及其参数自调整功能实现PMLSM推力波动的有效抑制。最后,通过仿真实验得出,此方法可推力波动抑制率达38.6%,是一种可行的直线电机推力波动抑制策略。 展开更多

关键词 PMLSM 推力波动 模糊控制 预测函数

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履带式移动采摘机械手控制算法及仿真研究 被引量：2

12

作者 张国华 汪木兰 +1 位作者 贾茜 魏浩然 《机械制造与自动化》 2021年第2期171-175,209,共6页

机械手的运动空间有限且相对固定,通过增设移动平台的移动机械手可弥补该不足。以履带式移动机械手为研究对象,对移动平台进行建模;推导出履带式移动机械手的运动学方程,针对移动平台和机械手分别设计了自适应模糊控制和RBF神经网络控制... 机械手的运动空间有限且相对固定,通过增设移动平台的移动机械手可弥补该不足。以履带式移动机械手为研究对象,对移动平台进行建模;推导出履带式移动机械手的运动学方程,针对移动平台和机械手分别设计了自适应模糊控制和RBF神经网络控制,利用MATLAB进行数字化仿真,并对实验数据进行分析,验证所提出算法的可行性。为农业机械工程化提供依据,也为履带移动机械手的协调控制奠定基础。 展开更多

关键词 履带式移动平台 采摘机械手 自适应模糊控制 RBF神经网络控制

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动车组压缩气体泄漏超声波智能检测与识别系统设计 被引量：1

13

作者 潘超 韦朴 +1 位作者 朱昊 朱奥辉 《铁路计算机应用》 2022年第10期22-25,共4页

针对传统的动车组气体泄漏传统检测方法存在检测效率低、检测精度低和人工成本高的问题,文章设计了动车组压缩气体泄漏超声波智能检测与识别系统,该系统能够通过对泄漏气体产生的超声波信号进行采集和分析,准确判断部件密封状态,确定压... 针对传统的动车组气体泄漏传统检测方法存在检测效率低、检测精度低和人工成本高的问题,文章设计了动车组压缩气体泄漏超声波智能检测与识别系统,该系统能够通过对泄漏气体产生的超声波信号进行采集和分析,准确判断部件密封状态,确定压缩气体泄漏位置。试验证明,所设计系统在检修现场复杂的声环境下能够快速检测并识别微小气体泄漏,准确有效确定动车组故障部件泄漏位置,显著提高了检测精度和效率,保障动车组的运行安全。 展开更多

关键词 动车组 压缩气体 气体泄漏 超声波检测 智能检测

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自适应自诊断发动机电子冷却泵控制器设计 被引量：2

14

作者 王华生 朱昊 +1 位作者 花群 徐开芸 《机械设计与制造工程》 2019年第2期29-32,共4页

针对传统机械型发动机冷却水泵无法根据各种温度以及发动机负荷的变化控制水泵流量,从而造成发动机散热量控制不准确的缺点,设计了具有自适应自诊断功能的发动机电子冷却泵控制器。讨论了水泵控制系统的基本架构、核心电路原理、参数推... 针对传统机械型发动机冷却水泵无法根据各种温度以及发动机负荷的变化控制水泵流量,从而造成发动机散热量控制不准确的缺点,设计了具有自适应自诊断功能的发动机电子冷却泵控制器。讨论了水泵控制系统的基本架构、核心电路原理、参数推导以及软件结构。该系统可以自适应于自然吸气燃油车、涡轮增压燃油车以及电动车,可通过Lin总线或CAN总线进行通信。 展开更多

关键词 发动机电子冷却泵 自适应控制 自诊断功能

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阀体自动生产线系统构建与实现 被引量：1

15

作者 康传勇 汪木兰 +1 位作者 季颖 殷俊 《机械设计与制造工程》 2018年第11期49-52,共4页

为满足阀体零件自动加工需求,设计了F15204阀体自动生产线系统。考虑到阀体表面加工要求和工序集中性,采用3台双面铣床进行加工;基于广数RB20机器人与上下料输送装置实现工件自动上下料;选用信捷XC-60可编程控制器设计生产线控制系统;... 为满足阀体零件自动加工需求,设计了F15204阀体自动生产线系统。考虑到阀体表面加工要求和工序集中性,采用3台双面铣床进行加工;基于广数RB20机器人与上下料输送装置实现工件自动上下料;选用信捷XC-60可编程控制器设计生产线控制系统;通过触摸屏对生产设备进行实时监控。调试结果表明,该阀体自动生产线系统构造合理、运行稳定,可以实现工件自动加工与上下料功能。 展开更多

关键词 阀体 自动化生产线 可编程逻辑控制器 触摸屏

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三维数控综合测试平台的虚拟现实设计与实现 被引量：1

16

作者 何时剑 殷红梅 +1 位作者 汪木兰 叶翠青 《机械工程与自动化》 2018年第5期50-53,共4页

设计开发了一种基于PMSM的虚拟现实结合的三维数控系统综合性能测试平台。运用分层模块化思想设计平台软、硬件结构,开发平台电气控制系统,搭建以PMSM为核心的交流伺服控制系统及其仿真模型。利用InTouch工控软件构建机械本体仿真模型,... 设计开发了一种基于PMSM的虚拟现实结合的三维数控系统综合性能测试平台。运用分层模块化思想设计平台软、硬件结构,开发平台电气控制系统,搭建以PMSM为核心的交流伺服控制系统及其仿真模型。利用InTouch工控软件构建机械本体仿真模型,运用MATLAB/Simulink构建数控平台伺服控制系统仿真模型与PMSM控制系统并实现仿真模块交互与联调;最后,通过虚拟仿真实验验证该综合测试平台的可行性,为数控系统乃至机电系统的性能精确测试提供思路。 展开更多

关键词 虚拟现实 数控系统 性能测试 PMSM

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一种高效的齿轮齿面偏差在机测量方法研究 被引量：1

17

作者 周雯超 朱晓春 +1 位作者 丁文政 孙晓敏 《制造业自动化》 CSCD 2018年第10期14-18,共5页

提出了一种在保证测量精度的前提下,提高齿轮齿面偏差在机测量效率的方法。首先根据渐开线齿廓,建立了齿轮齿面的测量模型;然后依据该模型,优化了齿面偏差在机测量过程中的测量点;最终实现齿轮齿面偏差的快速测量。重点研究了测量区域... 提出了一种在保证测量精度的前提下,提高齿轮齿面偏差在机测量效率的方法。首先根据渐开线齿廓,建立了齿轮齿面的测量模型;然后依据该模型,优化了齿面偏差在机测量过程中的测量点;最终实现齿轮齿面偏差的快速测量。重点研究了测量区域的确定、基于法曲率半径的测量点数量规划以及Hammersley序列的测量点分布规划。通过搭建的齿轮在机测量试验台,对此方法的有效性进行了在机测量实验,并与齿轮测量仪的测量结果对比,实验证明:该方法在保证测量精度的同时可使选取的测量点更加合理、数据处理容易实现且测量效率得到提升。 展开更多

关键词 齿面偏差 在机测量 测量点优化

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基于双目视觉的棉花三维重构技术 被引量：1

18

作者 柏月 汪木兰 +1 位作者 朱昊 刘坤 《机械设计与制造工程》 2017年第11期150-154,共5页

针对采棉机器人中的视觉系统,以双目立体视觉方法对棉花三维重构技术进行研究。通过CCD摄像头光学成像模型和张正友标定法对摄像机标定,采用分块平均边缘检测和噪声分类、中值滤波、直方图的PCNN分割方法对棉花图像进行预处理,运用SIFT... 针对采棉机器人中的视觉系统,以双目立体视觉方法对棉花三维重构技术进行研究。通过CCD摄像头光学成像模型和张正友标定法对摄像机标定,采用分块平均边缘检测和噪声分类、中值滤波、直方图的PCNN分割方法对棉花图像进行预处理,运用SIFT算法提取左右摄像机图像特征点并进行立体匹配,最后得到了棉花特征点的三维重构图。 展开更多

关键词 采棉机器人 双目视觉 图像分割 三维重构

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基于DEFORM-3D有限元模拟的高速铣削刀具偏心跳动分离与辨识研究

19

作者 殷红梅 赵连星 汪木兰 《机械工程师》 2022年第5期20-22,25,共4页

利用DEFORM-3D三维有限元软件模拟高速铣削过程,分析铣削力与切削厚度间的线性关系,建立瞬时铣削力-瞬时切削厚度数学模型。通过一维搜索分离出刀具偏心跳动引起的铣削力并予以再次有限元模拟,完成刀具偏心跳动参数辨识,最终通过平头立... 利用DEFORM-3D三维有限元软件模拟高速铣削过程,分析铣削力与切削厚度间的线性关系,建立瞬时铣削力-瞬时切削厚度数学模型。通过一维搜索分离出刀具偏心跳动引起的铣削力并予以再次有限元模拟,完成刀具偏心跳动参数辨识,最终通过平头立铣刀加工AL6061-T6试验验证有限元模拟预测刀偏铣削力模型的正确性,为铣削力学分析与参数优化提供参考。 展开更多

关键词 高速铣削 有限元模拟 刀具偏心跳动 分离辨识

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高速铣削瞬时动态切削力参数辨识

20

作者 殷红梅 盛定高 +1 位作者 汪木兰 吴玲 《机电产品开发与创新》 2022年第1期86-88,91,共4页

针对高速铣削中铣削力动态特性复杂难以预测、影响加工精度与功率消耗等问题,建立基于力学分析的铣削力模型,综合名义切削力、刀具偏心跳动引起的切削力以及瞬时平均切削力等切削力三大组成要素提出切削力系数与瞬时切削力参数辨识方法... 针对高速铣削中铣削力动态特性复杂难以预测、影响加工精度与功率消耗等问题,建立基于力学分析的铣削力模型,综合名义切削力、刀具偏心跳动引起的切削力以及瞬时平均切削力等切削力三大组成要素提出切削力系数与瞬时切削力参数辨识方法。以圆柱立铣刀顺铣加工为例,验证该辨识方法的可行性,为精确把握高速铣削加工动态特性提供实践参考。 展开更多

关键词 高速铣削 瞬时切削 参数辨识

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