微细加工平台特性研究

通过对不同结构的微细加工平台的分析，指出采用Halbach磁阵和螺线管结构研制的微细加工平台的磁场特性比较复杂，难于建模和控制。提出了新型微细加工平台，并对它产生的磁通密度纹波进行了分析，提出以磁通纹波和驱动力为优化目的的二次序列法优化，优化结果表明，磁通纹波减小了30％，驱动力增加了10％。仿真结果表明，该系统有较好的频带宽(0.8kHz)。     

基于在系统可编程技术的PC运动控制卡研究

介绍了在系统可编程(ISP)器件及其优点,分析了PC多轴运动控制卡关键电路的工作原理,并由高密度的ISP器件设计实现,运行结果表明所设计的电路完全达到了设计要求。     

Energy saving analysis of segment positioning in shield tunneling machine considering assembling path optimization

A motion parameter optimization method based on the objective of minimizing the total energy consumption in segment positioning was proposed for segment erector of shield tunneling machine. The segment positioning process was decomposed into rotation, lifting and sliding actions in deriving the energy calculation model of segment erection. The work of gravity was taken into account in the mathematical modeling of energy consumed by each actuator. In order to investigate the relationship between the work done by the actuator and the path moved along by the segment, the upward and downward directions as well as the operating quadrant of the segment erector were defined. Piecewise nonlinear function of energy was presented, of which the result is determined by closely coupled components as working parameters and some intermediate variables. Finally, the effectiveness of the optimization method was proved by conducting a case study with a segment erector for the tunnel with a diameter of 3 m and drawing comparisons between different assembling paths. The results show that the energy required by assembling a ring of segments along the optimized moving path can be reduced up to 5%. The method proposed in this work definitely provides an effective energy saving solution for shield tunneling machine.     

高速主轴动平衡及其在线控制技术研究

正装备制造行业正朝着高速、高精度方向发展,这需要精准的数字装备予以支撑。高档数控机床是数字装备最高技术水平的载体之一,而高速主轴系统是高档数控机床的核心功能部件。由于装配工艺、变工况以及磨损等因素,主轴通常处于不平衡状态。机床主轴工作速度较高,不平衡引起的主轴振动尤为明显,这会直接影响加工质量,甚至导致主轴组件损坏。因此,如何控制主轴不平衡振动是一个非常关键的问题。针对主轴振动信号测试与特征提取问题,论文分析了主轴回转误差分离原理,研究了三点法误差分离技术中谐波抑制补偿及优化方法,提高了回转误差分离精度;其次,分析了不同圆度轮廓截面对全息谱的影响,提出一种基于误差分离技术     

PD结合输入整形抑制单模态弹性机构振动仿真研究

小阻尼单模态弹性机构的动力学特性表现为长时间减幅振动特性,如果仅仅考虑时域性能指标和频域性能指标设计PID控制器对其进行控制,可能导致系统过大的超调量和长时间的残留振动。为有效解决这一问题,将输入整形引入PD反馈控制系统中,提出PD结合输入整形控制策略。研究在4种典型输入信号作用下PD结合输入整形控制系统响应和控制力的通用表达式,定量分析输入整形对系统响应、控制力和能耗的作用规律。在相同反馈增益的情况下与PD反馈控制相比较,PD结合输入整形控制使系统产生较小的超调量,需要较小的控制力,允许系统具有较大的振动频率和较小的阻尼比,从而提高了系统的响应速度,而且输入整形有效地抑制系统的残留振动,从而减小系统的稳定时间,降低系统的能耗。通过仿真进一步证明了这一控制策略的有效性。     

应用模态分析及傅里叶变换的柔性转子无试重动平衡方法

针对旋转机械不平衡导致的振动问题,提出一种的柔性转子现场动平衡方法。其通过有限元理论建立转子系统动力学模型,并将系统运动微分方程按模态振型展开,利用FFT及IFFT变换,获取频域下不平衡载荷谱,最终识别转子不平衡状态。仿真和试验结果均表明,该方法仅需在低于临界转速的状态下采集振动响应数据,并且无需停机试重,就能准确识别转子不平衡状态,添加配重后可使转子各阶不平衡振动得到有效抑制。     

高速内燃机凸轮与挺柱付润滑过程的数值分析

本文利用一种快速求解非稳态弹流润滑方程的数值方法，获得了高速内燃机凸轮与挺柱付非稳态弹流润滑方程的完全数值解，深入地研究了这对摩擦付的表面油膜形状及压力分布在接触过程中的变化规律，指出了正常运转工况时凸轮与挺柱在开启与关闭过程中各自润滑过程的特点以及最危险的部位。为合理设计凸轮型线、制定跑合机制，本文提供了最接近工况的润滑理论依据。     

离散制造型智能工厂及发展趋势

智能工厂是实现智能制造的关键,相关的研究和工业尝试方兴未艾,以离散制造过程为例给出了智能制造工厂的定义,分析了它的3个主要特征:物流过程高度自动化,参与产品制造过程的全要素有机互联与泛在感知,制造过程的CPS建模与仿真。基于构建智能工厂的硬件和软件环境的发展及其成熟度,总结了各种智能工厂构建模式的尝试及优劣分析,为未来企业构建适应其自身生产特征的智能工厂模式提供了参考依据。     

油田小环状掺输流程油井计量技术探讨

吉林油田地质条件复杂,边缘低渗透复杂断块油田多采用小环状掺输集油流程.油井产液计量主要采用翻斗分离器+电子水表的计量方式,这种计量方式影响因素较多,计量误差一般较大.通过现场试验,验证了水表与翻斗分离器之间存在系统误差,确定了合理的计量掺水量及完善的掺输计量方法,使计量结果控制在误差允许范围之内.