基于FOH的n阶积分器采样数据模型（英文）

针对一阶保持器(first-order hold,FOH)条件,分析了n阶积分器的离散采样模型,导出了相应的FOH离散脉冲函数和离散时间模型的标准形描述。在此基础上,探寻了离散时间零点的渐近性质,以及离散标准形模型的采样零点条件。特别地,当采样周期T→0时,研究并且描述了线性n阶积分器的离散系统零点的稳定特性和稳定准则。所给出的定理是对相关结果的进一步推广。     

基于MEA-NARX神经网络主轴热误差建模

为了有效提高基于非线性时间序列的热误差预测模型精度,利用F统计检验确定模糊C均值聚类的聚类数目,结合不同量纲一化处理的灰色关联分析排序筛选出关键温度测点,建立基于NARX神经网络的热误差预测模型,通过设置输入延时阶数、输出延时阶数和隐含层神经元个数的范围,利用思维进化算法对输入、输出延时阶数和隐含层神经元个数进行寻优,与随机选取参数的NARX神经网络预测模型相比,模型预测精度提高了36.98%。     

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 文章研究了应用积分器系统对软磁合金磁性测量的方法。分析了积分漂移，积分时间常数等主要因素对积分误差的影响，设计出测量精度达到10-9C电量的电子积分器以达到对软磁合金磁性测量的要求。研究了应用0.01H的标准互感对积分系统标定的方法，并完成了软磁合金1J85材料的标准样品进行饱和磁感应强度Bs的测量比对实验，系统测量精度达到1.8%，满足测量要求。     

液压运动控制实验台垂直力控制系统研究

介绍正在实验室使用的液压运动控制实验台的系统组成及工作原理,并着重描述了其闭环力控制系统。针对实际应用的伺服比例阀及液压缸建立了AMESim元件模型,在此基础上给出了闭环力控制系统的AMESim模型。针对该计算机离散力控制系统,分析不同采样时间对系统的影响,并在弹性负载以及非弹性负载两种加载条件下分析动态响应特性曲线,最后加入PID控制器对系统进行了校正,得到较满意的结果。     

基于指数积理论的三轴机床几何误差辨识方法

为解决三轴机床在球杆仪误差敏感方向上直线度误差缺项建模与误差辨识精度问题,以三轴数控机床为研究对象,根据指数积理论与三轴数控机床运动链,结合混阶切比雪夫多项式预拟合模型,构建综合误差系数模型。在双正交轴检测实验基础上,对综合误差系数模型进行Moore-Penrose逆矩阵求解,使得18项误差能够在球杆仪误差敏感方向上得到全部辨识,无需在非运动轴向进行解耦,提高辨识精度和效率。在某三轴数控机床上进行双正交轴检测实验和NC代码补偿实验,补偿后XY、XZ、YZ双正交轴实验综合误差分别减少82.02%、91.63%、70.6%,验证了所提方法的有效性。对改进前后的切比雪夫多项式预拟合模型进行残差对比,结果表明混阶切比雪夫多项式预拟合模型精度更高。     

移动机器人的栅格概率路径图法路径规划

针对PRM算法运行速度慢、难以针对狭窄通道采样的问题，提出一种栅格概率路径图算法。用栅格划分地图，并根据栅格内障碍物面积，划分栅格威胁等级，并依此使用不同采样策略。提出一种采样点落在障碍物内的重采样方法，提升了采样效率，增加了在狭窄通道内的采样。同时，改变连接策略，连接采样点时，不再遍历所有点，只与附近栅格进行连接，减少算法耗时。生成路径后，对路径进行优化与平滑，提升路径质量，使之符合移动机器人运动约束。通过仿真分析得到栅格概率路径图法中栅格缩放系数k选取的依据。仿真结果显示，栅格概率路径图法的运算时间和成功率与经典算法相比均获得提高。     

表面粗糙度对316L不锈钢亚稳态孔蚀行为的影响

用恒电位和动电位下的电流-时间记录法研究了表面粗糙度 对316不锈钢亚稳态孔蚀行为的影响.结果表明,表面粗糙度增大使亚稳孔的形核数明显增 加,亚稳孔电流峰值也有所增大,亚稳孔生长速度则略有下降.提出了一个表征表面沟槽“ 开放度”的参量w/d,w/d值越大则表面越平坦,亚稳态小孔越难于形核.一定的电位和溶 液条件下存在一个临界w/d值,只有w/d值低于此临界值的表面才能形成亚稳态小孔.随w/d 值增大,亚稳态孔蚀电位Em和稳定孔蚀电位Ep都逐渐正移.用w/d值定性解 释了表面粗糙度与亚稳态小孔形核速率、峰值电流和生长速度之间的关系.     

PMSM分数阶滑模变结构MRAS仿真

针对永磁同步电机(PMSM)模型参考自适应控制系统(MRAS)中存在的抖振及转速估计精度低的问题,提出了一种分数阶滑模变结构MRAS转速辨识方法。首先建立了PMSM的参考模型和可调模型,利用参考模型和可调模型的电流输出误差来构造分数阶滑模面,其次设计了电机速度观测器,用Lyapunov稳定性理论证明了其可行性。最后利用MATLAB/SIMULINK软件搭建仿真模型进行仿真。仿真结果验证了PMSM分数阶滑模变结构速度观测器的有效性,具有更加精确地对转速进行跟踪的能力,有较好的鲁棒性。     

激光快速成形正多边形格子扫描路径的生成算法

针对激光快速成形技术,提出并实现一种正多边形格子扫描路径的生成算法。首先根据STL模型数据获得每层切片信息和切片包围盒,并在包围盒内部均匀布置一组正多边形格子,然后通过多边形求交运算格子化离散切片,再针对每一离散格子区域求解内部扫描路径,最后按照一定加载策略排列格子区域内部路径。试验表明,该算法具有线性阶时间复杂度,且稳定可靠高效。     

分数阶控制器在压力机位置伺服控制系统中的应用研究

针对压力机位置伺服控制系统的大惯量、强非线性等问题,提出一种基于分数阶微积分的分数阶PIλDμ矿控制策略,给出了分数阶控制器的数字实现方式.分数阶控制器的分数阶微积分可以增加传统PID控制器的设计灵活性和系统的稳定性.为验证分数阶控制器的控制效果,在Matlab/Simulink下建立了压力机位置伺服系统模型.仿真结果表明:分数阶控制器的控制效果优于传统的整数阶控制器.     

基于Delaunay三角剖分的磁控旋转电弧堆焊自由曲面重建

多层堆焊时,第二层焊缝受第一层焊缝的形状和焊接质量影响较大,一般需经人工观察实时调整堆焊参数和焊枪姿态,急需一种精准高效的堆焊三维曲面识别技术,以满足自动化堆焊的要求. 针对这一问题,提出一种基于采样点三维数据的分区间Kriging插值增长的Delaunay三角剖分模型,该方法根据磁控旋转电弧堆焊传感器采集的焊缝采样点数据,利用Kriging插值算法加权处理,得到相应的内点,将这些数据点进行分区间增长的Delaunay三角剖分,投影到三维空间中形成三角网格面片,完成堆焊曲面重建. 结果表明,该方法的曲面重建效果较好,实时性较高.     

锥台工件点云拟合算法研究

针对不完整锥面工件模型拟合问题背景，为了解决大量点云数据的标准几何模型拟合问题，提出一种基于遗传算法的锥面点云数据拟合算法：通过随机选取拟合模型采样点，用点云数据点-标准模型采样点的距离计算替代点云数据点-标准曲面模型的距离运算，提高计算效率同时保留点云细节特征；通过对点云数据建立Kd-tree索引提升标准模型采样点距离检测效率；通过遗传算法迭代搜索拟合模型参数，并通过变数据量、变拟合精度等方法改进遗传算法的搜索效率。经实验验证：采用该算法可有效提升部分锥面工件拟合的匹配精度，误差范围±0.5 mm,且对于大量点云数据的处理效果良好。     

并联机器人轨迹跟踪改进模糊控制研究

针对液压并联机器人的特征参数在运动过程中随工况变化及外界干扰产生大幅度变化的问题，本文通过在基本模糊控制器中引入智能积分环节，设计了一种用于并联机器人轨迹跟踪的模糊控制器。仿真研究结果表明，该控制方案能实现较高精度的快速轨迹跟踪，同时可削弱或避免常规模糊控制中的振荡现象和稳态误差。系统对参数摄动和外界干扰具有较强的鲁棒性。     

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 讨论了电子积分器的工作原理及其在设计上的难点和关键技术，设计了一种带有补偿机构的新型高精度低漂移的电子积分器，通过实际应用发现该积分器可实现对瞬变小信号进行高精度的测量。     

粉末冶金涡轮盘裂纹扩展可靠性分析方法

以粉末冶金夹杂裂纹扩展寿命预测理论为基础，建立了裂纹扩展可靠性分析的剩余强度干涉模型与寿命干涉模型。采用改进一次二阶矩法分析单个夹杂裂纹扩展的可靠性。为了分析多个夹杂裂纹扩展的可靠性，提出了随机裂纹位置的均值等可能分布的多裂纹分布模型，与随机裂纹位置的均值处在夹杂所占体积中心的多裂纹分布模型相比，本文模型更偏于安全，且适合于工程应用。所提方法被应用于计算某粉末冶金涡轮盘裂纹扩展的失效概率，分析结果表明夹杂位置距离表面较近的裂纹引起的失效概率大。     

Effects of Collinearity on Combining Neural Networks

Collinearity or linear dependency among a number of estimators may pose a serious problem when combining these estimators. The corresponding outputs of a number of neural networks NNs , which are trained to approximate the same quantity or quantities , may be highly correlated. Thus, the estimation of the optimal weights for combining such networks may be subjected to the harmful effects of collinearity, which results in a final model with inferior generalizations ability compared with the individual networks. In this paper, we investigate the harmful effects of collinearity on the estimation of the optimal weights for combining a number on NNs. We discuss an approach for selecting the component networks in order to improve the generalization ability of the combined model. Our experimental results demonstrate significant improvements in the generalization ability of a combined model as a result of the proper selection of the component networks. The approximation accuracy of the combined model is compared with two common alternatives: the apparent best network or the simple average of the corresponding outputs of the networks.     

视觉检测系统中亮度不均匀背景的一种去除方法

刀具形状视觉检测系统中，照明不均匀对测量结果影响很大。针对这种情况，提出了基于二维二阶多项式拟合并去除不均匀背景的方法。遵循最小均方程差原理，给出了二维二阶拟合的矩阵表达式。在编制的程序中，拟合点以人机交互形式由鼠标点击选出，程序自动记录所选点的图象人材与亮度值信息，然后拟合出背景曲面，并以二值图象形式给出去除背景后的目标图象。对一幅光照模型未知的网络图象进行了背景去除，实验结果良好。     

绳驱咽拭子机器人的设计与实验

为了避免医护人员在繁重的采样过程中受新冠等病毒的感染，设计一种代替人工采样的绳驱咽拭子机器人。该机器人包括同轴绳驱机械臂和驱动系统。同轴绳驱机械臂外层绳驱机构和内层绳驱机构的配合提高了机器人采样的灵活性。驱动系统控制机械臂平移运动扩大了机器人的工作空间。通过Simulink建立绳驱咽拭子机器人的多刚体模型及控制系统。仿真和实验验证了绳驱咽拭子机器人对复杂采样环境的适应性及绳驱咽拭子机器人采样的有效性。