行为结构变型方法研究

行为在基于功能-行为-结构(FBS)的概念设计过程模型中起着承上启下的重要作用,在行为层次进行执行机构系统的创新的研究具有重要的意义。从实现功能的角度,分析行为,提出用位移、速度、加速度、角位移、角速度和角加速度等刚体运动学参数描述行为;根据功能描述的模糊性特点,提出在行为描述中增加作用力参数和参数模糊系数。在分析行为关系的基础上,提出行为集合分组规则和分组评价规则,并由此提出行为结构创新方法-行为分组法。该方法通过重复调用简单易行的分组规则和评价规则,将行为集合逐步分解,形成一系列行为结构变型,辅助创新。应用实例说明该方法进行计算机辅助实现行为结构寻优和创新的有效性。     

面向系统资源挖掘的FBS与发明原理辅助裁剪创新方法

深层次挖掘系统潜在可用资源是裁剪创新设计过程中系统有用功能进行重组的核心，是通过裁剪方法获取高质量解决方案的难点和关键。首先引入“功能-行为-结构”模型(function-behavior-structure,FBS)对系统元件知识进行表征，运用功能、行为、结构相似度计算检索系统内潜在可用资源；其次通过计算资源相似度及分析元件间功能、行为、结构关联关系确定潜在资源的最优衍生路径；最后建立FBS模型与发明原理集成的辅助资源衍生过程，为裁剪过程中的资源衍生提供更具体、可操作性强的知识；在此基础上构建面向系统潜在可用资源挖掘的裁剪创新设计过程模型,应用该方法对4C注胶辅助装置进行创新设计，验证了该方法的有效性。     

面向概念设计的科学效应库研究

为了更好地发挥科学效应知识在产品设计中的作用,辅助设计人员进行创新设计,基于功能行为结构的概念设计理论,阐述了效应与该概念设计理论的关系。在此基础上说明了功能-效应-行为的概念设计过程,并据此设计过程提出了功能-特征-效应的映射模型。在该模型中,通过提取效应和功能的通用特征得以建立功能与效应的关系。依据该模型构建了科学效应库原型系统,该系统作为计算机辅助创新服务平台系统的一个功能模块为产品创新设计提供有力支持。     

基于TRIZ理想解和功能激励的产品服务系统创新设计

为寻求有形产品和无形服务的最佳平衡,从功能的角度出发,通过TRIZ理想解的理想化水平确定产品服务系统的进化路线,基于服务蓝图法和功能系统图建立产品服务系统功能模型,并在此基础上采用功能协同、功能补充和功能替代等功能激励方法作为进化手段,共同构建了一种产品服务系统创新设计方法.针对功能激励的结果进行概念求解及方案确定,形成产品服务系统创新设计方案.在计算机辅助创新设计软件的基础上,建立了计算机辅助产品服务系统创新设计子模块,并以农业机械产品为例,对该方法进行了验证.     

换热器流路计算机辅助建模系统的开发

管式换热器结构紧凑,换热效率高,应用广泛。建立简单精确的计算机流路模型有利于应用计算机系统对管式换热器进行分析计算,提高设计效率。为简化流路模型的建模过程,提出了流路的计算机建模方法及计算机辅助建模系统的设计思路。系统基于Visual Studio及Auto CAD平台,采用面向对象的VisualC＋＋程序语言开发应用程序,使用兼容性良好的Access建立流路模型数据库。系统由五个功能模块组成,具有模型绘制、模型检测和模型管理等相关功能。系统界面友好,操作简单,实用性强。     

面向服务的制造执行系统建模方法研究

在分析现有建模方法和工具的基础上,提出了一种以体系结构为中心,以制造业务进行驱动,综合应用集成化计算机辅助制造系统功能建模方法、业务流程管理分析方法和基于统一建模语言分析与设计方法的集成化面向服务的制造执行系统建模方法,通过建立系统的业务对象模型、功能模型、过程模型、组件模型、服务模型和服务交互模型实现了面向服务的制造执行系统的分析和设计。最后,通过实际系统的建模实现,验证了该方法的可行性。     

机械产品方案创新设计的CAD方法及实现模型

文中将机械产品方案创新设计分为三个层次（变异功能结构、发明新型机构解、组合机构）,建立了产品方案创新设计模型。同时,提出功能结构描述规则和寻求功能元机构解及机构组合的系统化方法,制定出计算机能够识别的产品方案创新设计模式和便于用计算机程序语言描述的设计过程。实现了计算机辅助产品方案的创新设计。     

产品虚拟设计试验台及应用

面向产品开发提出低成本虚拟设计试验台.试验台功能:支持设计构思、几何建模、计算辅助、测试性能、虚拟演示以及实物模型演示.试验台主要包括6个模块:设计构思、二维绘图、实体建模、计算仿真、虚拟演示和实物模型.试验台支持两种设计模式:基于行为推演;基于结构构思.绘图、仿真和演示系统基于商业软件实现,设计构思系统自主研发,是试验台的核心.给出2个设计和仿真实例.     

基于特征域和结构组件的CAD/CAE集成建模方法

为有效降低设计人员的认知负担,提高集成建模效率,提出并实现了一种计算机辅助设计/计算机辅助工程集成建模方法.该方法通过特征域定义实现模型领域知识的自然分类,构造结构组件作为特征载体,将领域知识应用于特征求解,在结构组件内部约束和外部关联两个层次上建立序列化建模过程;利用特征关联矩阵进行特征关联动态管理,实现模型修改的特征联动,建立了完整的产品计算机辅助设计/计算机辅助工程集成模型.基于该方法开发了一种针对建筑钢结构工程产品的分析系统,通过网架模型的设计实例,验证了该方法的正确性和有效性.     

基于FBS模型和基元理论的货物牵引车设计研究

为解决机场货物牵引车人工装卸效率和卫生防护问题，基于功能-行为-结构(Function-Behaviour-Structure, FBS)模型和基元理论，通过对概念产品功能的层次形式化综合，提出以功能创新为导向的机械化产品设计映射方法。采用层次分析法获取关键需求要素并转化为关键需要；对得到的关键需要和现有功能性行为、非功能性行为进行事元建模，经可拓变换后得到机械化产品的基本功能、辅助功能和附加功能；以FBS模型为设计框架，完成货物牵引车从功能—行为—结构的映射，确定产品各结构模块，从而得到货物牵引车的最终设计方案。结果表明：基于FBS模型和基元理论重新设计的机械化货物牵引车，减少了人为参与，机械化结构模块提升了装卸效率，为相关产品机械化设计提供设计理论基础。     

Quantum Cooperative Robotics and Autonomy

The intersection of Quantum Technologies and Robotics Autonomy is explored in the present paper.The two areas are brought together in establishing an interdisci...     

考虑进油孔有限长滑动轴承油膜力的近似解析解

针对具有进油孔的有限长滑动轴承油膜力求解问题,采用变分原理和分离变量法,求得了有限长滑动轴承油膜压力分布的近似解析表达式。将油膜压力分布的近似解析表达式在油膜存在区域上进行积分,即得到了油膜力。将提出的计算有限长滑动轴承油膜力方法与无限长轴承模型、有限元方法的计算结果进行了比较,发现了提出的方法与有限元方法的计算结果很接近。最后,研究了进油孔位置和进油压力对油膜存在区域、油膜力等的影响,研究结果表明进油孔位置和进油压力对油膜存在区域和油膜力有较大的影响。     

三绕组变压器的双绕组等效建模及在Matpower中的应用

针对实际电网存在着大量的三绕组变压器,但国际上一些著名商业软件,如BPA仿真软件、Matpower这一权威潮流计算开源软件,均只提供双绕组变压器模型,限制了其在具有三绕组变压器的电力系统中的应用的问题,潮流计算是自主开发的电力系统各种应用软件的核心模块,因此依托国际权威开源程序进行二次开发,是一种较好的选择。对Matpower要求的数据格式进行了归纳,对变压器的一般的等值电路及带理想变压器的等值电路和带标幺值的等值电路进行了分析研究,提出了三绕组变压器转换为双绕组等效模型的建模方法,使得原先只适应双绕组变压器的潮流计算软件可以适用于三绕组变压器电网的潮流计算;最后以Matpower软件为例进行了案例计算,并用PSASP仿真软件进行对比验证。研究结果证明,所提出的建模方法是有效的。     

On the Relation of Load to Average Gap in the Contact Between Surfaces with Longitudinal Roughness

A computer simulation model for the contact between longitudinally-oriented rough surfaces has been formulated. This model closely duplicates the actual surf ace contact deformation behavior by taking into account the elastic interactions between the asperities. There were no assumptions made about the shapes, or any deformation behavior of the asperities, except for their obeying the laws of elasticity. The plastic deformations on the high asperity peaks were taken into account by setting a ceiling on their contact pressures at the material hardness value. The simulations used real surface profiles which were digitized from unworn circumferentially ground steel surfaces. Each pair of these profiles was mathematically combined to form an equivalent rough profile pressing against an infinitely rigid flat and having the appropriately adjusted elastic modulus. A total of 28 different pairs of profiles were used in the simulations. Each contacting pair was subjected to 30 different load levels and the local contact pressures and deformations were calculated. The contact simulations yielded some important mathematical relationships between parameters, such as the real area of contact, average gap, and average asperity load through statistical curve fitting. Two analytical functions were generated to relate the average load to average gap and the real area of contact to load.     

电站锅炉模糊风险评价方法研究与应用

针对电站锅炉风险等级评价问题,将模糊综合评价技术应用到电站锅炉风险等级评价中。开展了电站锅炉失效影响因素及模糊评价因素的重要程度分析,建立了一套科学合理适于在线评价的电站锅炉风险评价体系,提出了模糊综合评价技术与改进的模糊层次分析法相结合的模糊风险评价方法,利用改进的模糊层次分析法计算了指标体系中各层指标权重。对某一台电站锅炉的实际运行工况影响子因素进行了模糊风险评价,采用模糊合成算子进行模糊综合运算得到电了站锅炉运行工况影响子因素的评价向量。研究结果表明:电站锅炉的运行工况影响子因素的风险评价等级为第6级,失效可能性等级为小,该电站锅炉运行工况良好。     

基于多目标非支配解提取法的电力系统无功优化

针对传统的电力系统多目标粒子群优化算法采用权重系数法将多目标转化为单目标,从而忽视了各目标函数间的竞争关系这一问题,提出将非支配解提取法运用到电力系统多目标无功优化中,并设定了一套提取规则,以电力系统中的有功网损、电压偏差和电压稳定裕度为目标,使目标在充分竞争的情况下得出Pareto最优解,利用IEEE-14节点系统对多目标非支配解提取法的电力系统无功优化进行了仿真测试。研究结果表明,该算法一次运行可以得出多组非支配解,既有偏向单个目标的解也有兼顾所有目标的解,克服了权重系数法的盲目性和单一性,可使电力决策者根据实际问题选择最优解,具有较好的灵活性与多样性。     

交通荷载作用下桥梁结构参数识别方法

应用动力节点加载法,将作用在桥梁上的交通荷载转化为等效节点荷载,再用两步构造法识别结构物理参数.第1步,用Newmark-β方法变换结构运动方程,并用结构的加速度响应求得变换空间内的位移、速度和加速度响应;第2步,基于最小二乘原理,构造出变换空间内求解结构参数的递推式,进行结构物理参数识别.数值模拟结果表明,在交通荷载作用下,该方法能够快速、准确地进行桥梁结构参数识别.     

RLS and LMS blind adaptive multi-user detection method and comparison in acoustic communication

RLS and LMS blind adaptive multi-user detection algorithm and multi-user detector was proposed to solve the problem of multi-user signal detection problem encountered in underwater acoustic communication networks.In simulation analysis,RLS and the LMS blind adaptive multi-user detector were designed and tested for synchronous and asynchronous multi-user communication process.The results of SIR comparison and MMSE comparison show that,both of the two methods can realize blind adaptive detection when any user change in multi-user communication,during this process,the training communication sequences are not needed.The RLS algorithm has about 5 dB higher in SIR compared with LMS algorithm,and the convergence velocity of RLS algorithm is also higher than LMS algorithm when the communication users change.RLS algorithm has better ability in multi-user detection than that of LMS algorithm,and it has great attraction and guiding significance for solving the problem of multiple access interference(MAI) in multi-user communication.     

Robust Impedance Control of Robots Using an Adaptive Interaction Force Observer

For robot interaction control,the interaction force between the robot and the manipulated object or environment should be monitored.Impedance control is a type ...     

Research on key techniques of expendable conductivity temperature depth measuring system

This paper analysis the developing of expendable conductivity temperature depth measuring system(XCTD)and introduce its principle of measuring about temperature,salinity and depth of ocean.Some key techniques are put forward.According to the real needs of XCTD,conductivity sensor with high sensitivity is designed by principle of electromagnetic induce,the ocean conductivity from induced electromotive force has been calculated.Adding temperature correction circuit would help to reduce error of conductivity measurement because of sharply changing temperature.Advanced temperature measuring circuit of high precision and the constant current source is used to weaken effect of self-heating of resistance and fluctuation of the source.On respect of remote data transmission,LVDS is a good choice for the purpose of guarantee the quality of data transmitted and the transmission distance is reaching to thousand meters in the seawater.Modular programming method is also brought into this research aimed at improve the stability,reliability and maintainability of the whole measuring system.In February,2015,the trials in South China Sea demonstrate that the developed XCTD realize effective measurement at a speed of 6 knots and detection depth at 800 m.The consistency coefficient of the acquired data is greater than 0.99 and the success rate of probe launching is above 90%.