数控机床结构有限元分析方法

用有限元分析软件对数控机床进行分析时,能否获得较高精度的分析结果是关键问题。传统的结构分析注重研究某个单独的机械部件,缺乏考虑在实际工况下,切削力、重力等外部载荷作用在机床各部件之间的作用力和约束的相互关系对结果精度和可靠性的影响。在分析一立式数控镗铣床各部件之间装配关系的基础上,在结构相应位置上设置接触及节点坐标耦合,将实际工况下机床各部件间的关系转化到有限元模型上,使有限元分析结果更加贴近实际工况,通过对比有限元法和现场实验所得结果,验证基于分析各部件间的装配关系的机床结构分析过程是可行和可靠的。     

嵌入式网络数控技术与系统

指出基于通用PC的数控技术存在系统资源与需求不匹配、操作系统不适应于实时控制、系统的核心硬软件不具有自主知识产权等问题,认为嵌入式技术是网络数控技术与系统未来发展的方向之一.提出一种基于嵌入式技术的网络数控系统硬件和软件体系,开发与仿真环境.硬件结构由显示及输入装置、嵌入式数控单元、嵌入式可编程序逻辑控制器、嵌入式伺服控制模块、高速现场总线和以太网共同组成,软件体系结构由控制与运算软件、组态软件模块、嵌入式操作系统、辅助设计系统和控制仿真系统组成,能够实现基于通用PC数控系统的所有功能.规划了嵌入式网络数控软件自动生成与辅助开发过程,以及嵌入式可编程序逻辑控制器辅助开发与软件生成过程.提出嵌入式新型网络数控系统中央数控单元硬件实现方案,搭建起中央数控单元先进精简指令集处理器和数字信号处理器的软件架构.基于嵌入式技术的网络数控系统的最大特点是中央数字控制单元不再是一个通用的计算机系统,而是一个嵌入式计算机系统,不但运算能力强、结构灵活和成本低廉,而且具有通用性强、可组合、易扩展、可伸缩和开放性等特点.     

基于软件化体系结构的数控机床主控系统的开发

介绍了机床数控软件化体系结构及其相关技术。该体系结构将数控机床运动控制与工艺性能控制分离,分别由两个基于PC的控制器控制,其软件具有独立于硬件的性质,而且运动控制的软件是通用的。对基于该体系结构的机床主控系统进行了研究,用VISUAL C++实现了主控系统的控制软件,并且通过试验验证,取得了满意的效果。该主控系统可以支持齿轮加工和复杂曲面的加工,大大简化了工艺软件的编制。     

基于多并联机械手的锂离子电池自动分拣装备控制系统设计

开发旨在提高锂离子电池分选自动化程度和效率的生产线,该生产线由多个高速、轻型并联机械手构成。利用PXI平台及双多轴运动控制器,提出一种基于集散控制结构(DCS)的开放式数控系统软硬件平台以及基于任务均衡和总移动距离最短原则的分拣策略。此外,研究并应用高速数据缓存技术、高速数据同步通信技术及高速中断信息捕捉和输出技术等旨在提高单机分拣效率和多机协同作业的若干核心运动控制技术。集成基于网络的数据库通信技术并控制系统,测试结果表明：该方案对多机械手的网络化控制十分有效,该装备具有高信息集成度、高分拣效率及高可靠性等优点而可以应用于企业生产,并成为国内首例成功应用并联机械手自动分选锂电池的装备。     

基于计算机数字控制弧齿锥齿轮加工机床的准双曲面齿轮的制造

基于五轴联动数控铣齿机的概念模型,提出一种新的加工准双曲面齿轮主动设计齿面的切齿原理.推导出相应的切齿啮合方程、工件齿面二阶参数展成控制方程和工件齿深控制方程,并给出机床运动函数、刀盘中心速度以及刀尖半径的具体求解方法.在求解过程中,不涉及刀盘中心加速度以及更高阶运动参数的计算,可简化求解过程.使用该切齿原理进行切齿时,可在有效保证齿深的前提下,在切齿加工过程中实现对沿工件齿面设计接触迹线切矢和切齿接触线切矢两个方向上齿面二阶参数的精确控制.同时,该切齿加工理论还可以推广到其他多种复杂点啮合齿面的加工过程中.     

DISPLACEMENT CONTROL AND KINETIC ANALYSIS OF A NOVEL VARIABLE DISPLACEMENT COMPRESSOR FOR AUTOMOTIVE AIR CONDITIONER

NOTAT1ONSR.--Mnged radius of cylinder bore center p.--Pressure in crankcase chamberR,--radius of piston m.--Mass of wObble plateRd--Arrnged radius of driving plate m, n--befficients of refrigerant's exPansion andro--AngUlar vdsitY compressiont--Time F.--Thrust fOrce on piston j from wobb1e platea--Nutating angle Fd.' Fd.' Fd.--Driving fOrce on wobble plate from drive6,--Angular opition of each cylinder bore center plateAb--Active area of pressure in crankcase chamber F.., F,., F..…     

高加速度运动和精确定位臂的振动主动控制

刚／柔耦合结构的高加速度运动和精确定位一直是航空航天机构、精密设备和机器人等高尖端技术领域的关键功能要求。文中以微电子和半导体制造领域中的高速精准运动臂为研究对象,首先回顾相关的结构动力学研究成果,从而对系统动力学特性进行系统总结;在此基础上,重点对振动主动控制方法进行分析和讨论。最后结合实际工程背景,提出目前尚需解决的关键问题以及相应的解决问题的新思路,从而为进一步的研究进展或突破提供可能。     

曲线齿锥齿轮点啮合齿面主动控制加工技术

与传统的摇台型锥齿轮机床相比,Free-form型锥齿轮机床具有能够更加有效地加工出性能更好的齿面的潜力。介绍了一种基于Free-form型机床切齿加工理论的点啮合齿面制造技术,提供了Free-form型机床3轴联动切齿加工基本方程及详细的计算公式。直接以工件齿轮的转角为运动参数,将机床其他各轴的运动表达为工件齿轮转角的函数,阐明了机床运动函数及其他机床切齿参数的确定方法。最后,给出了一个实例来说明所介绍的技术及方法。     

电液伺服力控系统的自适应滑模控制

针对存在不确定性的非线性电液伺服力控系统的跟踪控制问题,基于等价控制的概念,提出了一种自适应滑模控制律综合方法,应用参数自适应的方法,消除不确定性对控制性能的影响,以达到鲁棒跟踪控制的目的。为了证明这种控制器可行性,利用微机实现的该控制器被应用于某疲劳试验机电液伺服系统,实时控制的结果验证了所提方法的有效性。     

机械结构系统模糊可靠性分析的数字计算方法

基于模糊可靠性问题向随机可靠性问题的数学转换,提出了应力和强度均为模糊变量时机械结构模糊可靠性分析的数字计算模型,在该模型中与截集水平对应的模糊应力和模糊强度首先被转化为普通的区间,然后在该普通区间上引入合适的概率分布,即可采用随机可靠性模型得到与截集水平对应的模糊失效概率,以此模糊失效概率为被积函数,以模糊应力的截集水平和模糊强度的截集水平为两个积分变量进行二重积分,并以0和1作为两个截集水平的积分限,即可得到机械结构系统的模糊失效概率。在所提方法的基础上,还提出了同时考虑基本变量模糊性和失效/安全域模糊性的失效概率计算公式。所提方法与模糊线性回归相结合,可用于计算具有多个基本模糊变量的机械结构系统的模糊失效概率。     

MODELING AND IMPLEMENTATION OF A DISTRIBUTED SHOP FLOOR MANAGEMENT AND CONTROL SYSTEM

Adopting distributed control architecture is the important development direction for shop floor management and control system, is also the requirement of making it agile, intelligent and concurrent. Some key problems in achieving distributed control architecture are researched. An activity model of shop floor is presented as the requirement definition of the prototype system. The multi-agent based software architecture is constructed. How the core part in shop floor management and control system, production plan and scheduling is achieved. The cooperation of different agents is illustrated. Finally, the implementation of the prototype system is narrated.     

航空大锻件煤气加热炉控温及防振系统设计

研究了供航空大锻件加热用煤气炉控温系统的结构。该控温系统,通过ＳＴＤ总线工业控制机,实现了炉温、流量、压力的综合控制,及煤气流量与空气流量间的比例控制。还设计了自动、手动等多种控温方式,及独立的记录、超温报警等系统。另外,还对变送器、计算机、控制柜等主要仪器仪表进行了简单合理的防振设计     

基于CAD/CAM的产品工艺实现与自动编程

以某型手机外壳为研究实例,分析并验证了CREO/NC环境下的产品数控加工基本流程与实现方法,研究内容包括制造模型构建、工艺参数设定、刀具轨迹仿真及NC代码编译等。通过探索CREO/NC模块的自动化加工运行模式,明确了CAD/CAM系统的一体化设计与制造流程,为工业产品的数字化设计、自动化加工及信息化管理提供了重要支持。     

A REAL-TIME WEB-ENABLED PLATFORM FOR INFORMATION MONITORING AND FAULT DIAGNOSIS IN A DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM

A novel online diagnosis system framework for distributed control system with expert decision support is presented. The online monitoring and maintenance system is a vital tool for the operator and plant engineer to know the status of the distributed control system (DCS). DCS linked by data network as a single system is used in complex process applications where large amounts of input/output and data are required, such as oil refineries or chemical plants. This novel web-based expert service support maintenance has the system of integrated hardware and software which reduces the distributed control system's service maintenance. Real-time on-line diagnosis helps the plant engineer to maximize the plant operation. The key design challenges of internet security and user interface are the focus of this article.     

电液力伺服系统的鲁棒预测控制

以位置扰动型施力系统为对象,采用基于无穷范数优化的鲁棒预测控制策略来消除系统多余力以及系统中参数时变、环境干扰等不确定性因素的影响,仿真结果表明该控制算法具有很好的效果。     

微型硬盘抗冲击振动主动控制装置中簧片结构的改进与优化设计

针对某微型硬盘抗冲击振动主动控制装置中的簧片结构所存在的缺陷,考虑设计要求,提出一种改进设计.同时以簧片的长度、宽度、厚度和圆角半径为设计变量,分别以簧片所承受的最大平均应力和产生的最大纵向位移为目标函数,对改进后的结构进行优化设计.簧片性能获得明显改善.     

带有摩擦的机器人鲁棒控制

根据机械系统中摩擦力的特性,把有关标量情况下摩擦力的结论推广到矢量空间中,使机器人系统中的外部随机干扰控制问题具体化。首先利用反馈控制技术,把基于拉格朗日方程的机器人动力学模型转化成一个线性状态方程,并详细介绍这一转化过程。然后基于此线性状态方程,应用李雅普诺夫函数稳定性理论,针对摩擦力的一般特性,设计鲁棒补偿控制器来抑制摩擦力对机器人控制系统的影响,以使机器人实际运动轨迹能够全局渐近收敛于所给定的期望轨迹。所设计的控制器具有理论清晰、设计简单、鲁棒性好等优点。给予完整的理论证明,最后以两关节机器人为例,给出仿真试验结果。通过对比采用不同控制器所得出的不同仿真结果,可以看出所提出的鲁棒控制器具有较好的实用效果。     

机器人跟踪未知环境的智能新策略

以Ａｄｅｐｔ－Ⅲ机器人跟踪玻璃灯泡未知表面为对象,综合运用了大系统、模糊数学和神经网络等智能理论,进行机器人力控制跟踪类依从运动研究,系统地提出了智能力／位并环控制新策略：即将复杂的机器人力控制作为一个大系统来研究,建立了机器人力控制大系统模型和相应的智能力／位并环控制的结构：在此基础上,进行了力／位并环混合运动学分析研究,建立了相应神经网络模型,并推导出力／位混合隶属函数,实现了力控制大系统的基于模糊协调的递阶控制算法。从理论上和技术实现上解决了机器人力控制跟踪类难题。     

复杂槽形槽筒数控加工编程技术

使用通用CAD/CAM软件难以直接解决空间复杂槽形零件的数控加工编程问题,必须采用针对性很强的数控编程方法才能达到目的。以8头纺丝槽筒零件为例,分析了空间复杂槽形零件的结构特点,制定了相应的数控加工方法,提出了针对性很强的基于CAD环境的数控加工编程技术,成功解决了此类零件数控加工与编程问题。     

STATISTIC LINEARIZATION CONTROL FOR HYDRAULIC ACTIVE DAMPING SUSPENSION

0INTRODUCTIONActivedamping suspension systems mainly take the quantified value of ride comfort and vehicle handling as a performance index,in which the damping coefficient of suspension is adjusted to optimize the performance index according to the road roughness and vehicle load.An ideal scheme of active damping control is to realtimely regulate the damping coefficient according to the vehicle run states,but which is difficulty in practice［1,2］.On one hand,the road disturbance is a…