基于改进的超球支持向量机的有杆抽油泵故障诊断研究

针对神经网络对有杆抽油泵系统进行故障诊断存在的缺陷以及支持向量机在大规模训练样本或训练样本严重不平衡时的多分类问题求解中能效不足,提出了基于改进分类策略的超球支持向量机多分类算法。赋予3种工作集选择方式的贯序最小优化算法用于支持网格搜索模型以便进行参数寻优,避免了参数选择的盲目性和随意性。根据训练样本规模适时引入核缓存技术和上三角矩阵策略,使得寻优耗时减少。开发了基于Java语言、功能完备的超球支持向量机工具箱HSSVM-1.17。利用HSSVM-1.17对抽油泵工况进行了多分类仿真试验,并与BP神经网络、支持向量机方法加以比较。试验结果表明:改进后的超球支持向量机算法理论严谨、参数寻优迅速、分类精度高、自适应好,适用于采油工程领域中大规模复杂的故障诊断问题。     

硬质合金内衬的组合超高压筒体优化设计

研究了硬质合金内衬的多层组合超高压筒体的强度优化设计。以等强度理论为设计原则,建立了以各外层径比(外径与内径的比值)为变量,容器总径比为约束,弹性承压能力最大为目标的优化设计数学模型。应用Lagrange乘子法进行优化,得到了各层最优径比公式及最大内压公式。在此基础上,从叠加原理出发,推导了不同材料多层容器的层间缩套压力及过盈量的最优精确解。最后通过实际算例与分析表明,硬质合金内衬的组合容器需要更大的缩套压力,对于三层容器,中间层和内衬主要承担径向压应力,而外层主要承担周向拉应力。     

数控车床位置精度检测与评定方法对比分析

为了得到最佳的数控车床位置精度检测和评定方法,介绍了数控车床常用的位置精度测量工具和方法,对几种检测方法进行了对比分析,介绍了目前国内外常用的4种评定标准;利用激光干涉仪测量某重型数控车床位置精度值,利用上述4种评定标准对位置精度具体指标——定位精度、重复定位精度、反向差值和系统偏差进行计算,对计算结果进行了分析对比;明确了各种评定方法的具体运用情况,从而为数控车床的生产、验收和使用中的位置精度检测提供指导。     

基于人工装配和易维护性的变截面板簧轧机设计

 面向手工装配和易维护性的设计是制造单件或小需求量专用设备的基本前提．基于人工装配和可维护性设计过程是一个并行进阶过程,设计准则包括了功能性公理、信息性公理和循环性公理．以用于制造变截面汽车板簧的专用设备——变截面板簧轧机为例,系统地介绍了变截面板簧轧机的功能和结构以及设计准则在其设计中的应用,轧机采用了易于人工装配和生产线外维护并满足设计准则要求的模块化结构．该设备已经成功应用于实际生产中．     

高速主轴用40Cr钢的激光相变硬化工艺

40Cr钢是一种主轴常用调质钢,具有较高的强度、韧性和塑性.调制后的主轴其硬度与耐磨性能不太理想,高速下容易在轴颈处磨损,影响主轴工作精度.采用不同的激光相变硬化工艺对正火态40Cr进行表面处理,找出适合高速主轴激光相变硬化方法,提高材料的硬度、耐磨性和抗疲劳性.经过不同工艺处理后的试样分析,得出了以激光功率1600 W,光斑直径7 mm,扫描速度15 mm/s的工艺硬度、层深等相对其他试样来说最为理想,并着重对该工艺下各层金相组织进行了研究,测量了'层深与硬度.结果表明该工艺下试件表面硬度较低,适合高速主轴的加工与磨削,次表层硬度最高为40Cr主轴常规调质试件硬度的2.04倍,且耐磨性较好.     

转动惯量和弹性支承对非保守杆稳定性的影响

研究了具有多个弹性支承的弹性简支杆在切向均布随从力作用下的动力特性和稳定性问题。对于杆内出现的弹性支承情形,采用了以分段表示的运动微分方程、弹性支承处的连续性条件和边界条件来描述。在数值求解时,以含有两个弹性支承简支杆为例,采用有限差分法,导出了差分方程的递推格式以及边界条件和连续条件的离散形式,具体分析了弹性支承的弹性系数和支承位置以及转动惯量对非保守杆的振动频率和稳定性的影响。此外,该方法还能求解复杂边界条件下具有多个弹性支承的非保守弹性杆的复特征值问题。     

考虑关节摩擦的3-UPS/PU并联机构模糊自适应滑模控制

为克服3-UPS/PU并联机构关节摩擦力突变现象带来的跟踪畸变问题,设计了一种模糊自适应滑模控制方法。首先在机构动平台工作空间内建立该机构的整体动力学模型。针对切换型滑模控制驱动力抖振以及自适应滑模控制(ASMC)对摩擦突变较敏感的不足,提出一种模糊自适应滑模控制(FASMC)方法,该方法以自适应理论为基础,可以在线估计包括摩擦在内的系统模型不确定项,自适应增益通过模糊逻辑系统实现了动态调整,相比ASMC可以更准确地逼近摩擦的变化情况,从而更有效地抑制摩擦力突变影响,增强了系统鲁棒性。由于无需依赖具体的摩擦模型以及简单的控制结构,FASMC适用于并联机构这类复杂不确定系统。仿真结果显示,所采取的控制方法能有效估计并克服机构摩擦干扰,提高了机构的控制精度,而且驱动力没有出现抖振现象。     

挠性机器人机构频率分析的自由子结构法

频率分折对于设计出好的动力学和控制性能的机器人有重要意义。机器人关节是一种复杂连接,不能用常规的子结构法分析。本文将双协调动态子结构法和中用于连接件耦台系统的模态综合法相结合,当子结构模态分析完成后,先实现系统方程的弹性耦合,再利用位移和对接力协调关系进行系统方程装配和座标缩减。用带有集中质量的空间梁单元模拟结构,子结构全为悬浮体,在局部座标系中求出刚体模态、保留主模态和剩余惯附模态。全部过程编成计算机程序。实例计算表明了该法的有效性。     

基于MEMS技术的复合型智能传感器设计

把微机电系统(MEMS)技术的加速度敏感元件和微处理器有机结合,借助智能算法,设计了一种多功能的复合传感器,可同时测量运动物体的的振动、冲击和倾斜角度。试验表明:该传感器能够足够同时精确地检测运动物体的振动、冲击和倾斜角度信息,用于汽车中时,能够及时检测汽车的动态信息与车体的姿态。     

一种微机电系统陀螺信号基于小波域的Karhunen-Loeve变换去噪方法

为了减少梳状音叉微机电系统(MEMS)陀螺的随机漂移误差,提出了一种小波域上的Karhunen-Loeve变换(KLT)的MEMS陀螺漂移信号的去噪方法。其主要思想是:先对分段的MEMS陀螺漂移信号进行小波分解;然后对各个中高频子带进行6抽头滤波,插值成和最高频带相同长度的样本点后,利用小波各尺度间的相似性进行高频分量的KLT变换,在一定程度上去除不相干噪声;最后对KLT降噪后的信号再进行小波阈值处理完成进一步的降噪。实验结果表明,所提方法相对于基于小波变换的各种阈值方法,陀螺输出信号的方差、零偏稳定性和随机游走误差都有了明显的改善。