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期刊信息/Journal information
现代制造工程
现代制造工程

徐大湧

月刊

1671-3133

mme666@vip.sohu.com

010-83167135

100053

北京市宣武区核桃园西街36号301A

现代制造工程/Journal Modern Manufacturing EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊重点报道传统制造技术的创新（技巧创新和决窍）和现代制造技术的最新进展、研究与生产应用成果，注重实用性，推介先进性，力促创新性，以我国机械制造技术的理论创新发展和制造企业制造现代化为己任。读者对象为机械制造技术的研究、教学、生产实践的技术人员、教师等。
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    仿生蛋形箱梁力学性能研究

    杨益程文明杜润饶雄...
    1-8,21页
    查看更多>>摘要：通过测量统计多组禽类蛋的长轴、短轴获得禽类蛋的几何特征参数，通过分析仿生蛋形截面与传统矩形截面的惯性矩设计出拥有与矩形箱梁相同截面惯性矩的仿生蛋形箱梁，同时利用有限元法分析两种箱梁的抗弯性能和抗屈曲能力，获得两种箱梁的力学性能与几何特征参数间的规律。最终，根据蛋形几何特征重新设计门式起重机主梁并分析两种主梁在危险工况中的刚度和强度。通过门式起重机主梁的应用，证明仿生蛋形箱梁拥有与传统矩形箱梁相似的结构力学性能的同时，其重量能够比传统矩形主梁轻11。11％。

    仿生蛋形箱梁惯性矩轻量化

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    无人战车轮毂电机稳定性控制策略研究

    李鑫帅毛汉领王鹏康李思言...
    9-14,35页
    查看更多>>摘要：为了降低无人战车轮毂电机外部受到的大负载扰动提出了基于滑模负载转矩观测器的自抗扰控制(Active Dis-turbance Rejection Control，ADRC)策略，可以即时观测负载扰动变化，并将观测到的负载转矩变化前馈至转矩电流中，从而提升了速度控制系统的响应速度、减小了转矩波动。利用Simulink软件仿真，对滑模速度控制、滑模负载转矩观测器及ADRC速度环控制进行了对比分析。根据仿真结果可知，该模型平稳度高、系统抗扰能力强。

    自抗扰控制轮毂电机滑模负载转矩观测器前馈补偿速度调节器

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    具有串并行异类工序约束的多柔性车间联合调度

    裴红蕾
    15-21页
    查看更多>>摘要：为了减少具有串并行异类工序约束多车间联合调度的总延期时间，提出了基于知识牵引遗传算法的调度求解方法。首先，采用扩展工艺树描述串并行异类工序约束，并基于无向图描述机器在多车间的分布;针对染色体初始化和进化过程中的扩展工艺树约束，定义了紧前工序数和剩余紧前工序数的概念，基于剩余紧前工序数设计了染色体初始化和进化方法;为了提高遗传算法的进化能力，将种群进化能力和最优个体进化能力作为知识，用于牵引算法的进化方式和方向，从而提出了知识牵引遗传算法的求解方法。经实验验证，知识牵引遗传算法调度的总延期时间均值最小，为30。8 h，说明该算法在多车间调度中具有最好的优化性能;且总延期时间盒须图长度最小，说明知识牵引遗传算法的稳定性也较好。

    多车间协同扩展工艺树紧前工序数知识牵引遗传算法

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    基于主应力轨迹线的连续碳纤维复合材料3D打印路径规划方法

    邱雯张帆谭跃刚张俊...
    22-27页
    查看更多>>摘要：连续碳纤维复合材料3D打印成型零件的力学性能对纤维的铺设方向有需求，传统的路径规划方法基于零件的形状轮廓进行填充，不能满足零件的实际使用性能。针对这一问题，提出基于主应力轨迹线的连续碳纤维复合材料3D打印路径规划方法。基于连续碳纤维复合材料三维模型的有限元分析数据，通过材料力学计算得到相应的主应力轨迹线;通过连续碳纤维复合材料3D打印的打印参数对得到的主应力轨迹线进行调控，保证每一条轨迹线之间的间距契合3D打印要求;通过坐标变换调整有限元分析坐标系以及打印机坐标系;通过以上调控生成用于连续碳纤维复合材料3D打印的G code规划文件。通过路径规划仿真对比和打印拉伸实验，基于主应力轨迹线生成的连续碳纤维复合材料3D打印路径比传统直线碳纤维复合材料3D打印路径性能提高了 4。5％，验证了基于主应力轨迹线的连续碳纤维复合材料3D打印路径规划方法的有效性。

    主应力轨迹线路径规划连续碳纤维复合材料3D打印

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    支具无支撑快速3D打印的变层高规划及路径补偿方法

    张帆郝冉涂一文杨肖...
    28-35页
    查看更多>>摘要：支具的快速个性化制造对3D打印支具提出了无支撑成型的需求。在无支撑打印过程中需要改变沉积方向，对应在分层时就需要改变切平面方向，使切平面之间产生夹角。若夹角过大会产生阶梯现象;若夹角过小，相邻两切平面之间无更细分的切平面，使相邻两切平面之间的模型就无法进行分层，导致打印时部分模型缺失;这2种情况都会对支具打印的力学性能和表面质量造成消极影响。针对这一问题，提出了支具无支撑快速3D打印的变层高规划及路径补偿方法。通过对支具模型中轴线的提取和基于中轴线分层规划避免阶梯现象;对由于切平面变化造成的模型缺失进行补偿量的计算，并采用变层高的路径规划方式进行补偿，保证支具的力学性能和表面质量;最后生成供五轴打印机打印的Geode文件。采用手肘支具模型进行路径仿真和打印实验，该支具打印方法的力学性能比优化前提升了 3。74倍，同时也提升了表面质量，实现了支具无支撑快速3D打印。

    支具3D打印无支撑变层高模型补偿

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    基于混合现实的数字孪生车间调度智能管理系统设计与实现

    吴小超王维佳李家喜王宁...
    36-48页
    查看更多>>摘要：车间调度管理作为生产中的关键环节，其智能化水平对于数字化车间的建设起着重要作用。在现有车间调度管理中，信息发布媒介主要为公共空间中的二维实体看板，限制了车间的智能化发展。为满足车间调度管理需求，引入混合现实(Mixed Reality，MR)技术与数字孪生技术，提出MR数字孪生车间调度智能管理系统六维模型。在此基础上，建立了基于MR的数字孪生车间调度智能管理系统框架;研究面向MR的数字孪生车间调度信息的可视化技术，构建车间调度过程中的全要素信息模型，为车间调度可视化管理提供统一的数据基础，实现车间信息的直观表达;探究面向MR的数字孪生车间的多模态交互式信息获取技术，提出MR应用中多模态交互式的信息智能获取策略，以实现信息的高效获取;最后，通过人机交互试验，以生产调度的3种典型场景为例验证所提系统的性能，结果证明，所提系统可以显著提升车间调度效率，提高用户体验。

    混合现实数字孪生车间调度信息可视化

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    标识解析+5G双驱动的全连接变压器工厂构建方法研究

    王大江张学东孙文磊姜任奔...
    49-60,74页
    查看更多>>摘要：针对变压器工厂全要素资源身份标识混乱、数据孤岛突出、互操作性差及管理难度大的问题，提出了标识解析+5G双驱动的全连接变压器工厂，设计了全连接变压器工厂的整体架构，提出了变压器工厂全要素对象的形式化建模和标记方法，研究了全要素资源的管理壳模型，提出了一种全要素数据的解析识别和互操作机制。最后，在某变压器工厂展开实地验证，结果表明，上述方法和模型能够实现变压器工厂全要素资源的统一接人、互融互通和高效管理，对全连接工厂的实施建设具有一定的参考意义。

    标识解析5G全要素全连接变压器工厂

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    基于自适应神经网络的工业机器人双臂协同鲁棒控制

    贾英霞王东辉
    61-68页
    查看更多>>摘要：为了克服机械摩擦、外界干扰和模型误差等不确定性对工业机器人双臂运动轨迹控制精度的影响，设计了一种基于自适应神经网络的工业机器人双臂协同鲁棒控制方法。首先，建立了带有各类不确定性的工业机器人双臂动力学模型;然后，通过构造障碍Lyapunov函数设计了带有不确定性的协同控制律，并设计了自适应神经网络对系统中的不确定性进行估计，从而得到工业机器人双臂协同鲁棒控制律;最后，利用Lyapunov稳定性理论证明了设计的协同鲁棒控制律能够将工业机器人双臂的轨迹跟踪误差、速度跟踪误差和不确定性估计误差约束在一个任意小的邻域内。仿真结果表明，设计的自适应神经网络可准确估计出工业机器人双臂系统中的不确定性，最大估计误差仅为0。04 N·m，提出的协同鲁棒控制律能够稳定、准确地跟踪轨迹控制指令，最大轨迹跟踪误差仅为1。3 mm，从而验证了设计方法的合理性。在三维空间固定坐标定位测试中，提出的协同鲁棒控制律与其他几种方法相比具有更高的控制精度，平均定位误差和最大定位误差分别仅为1。1 mm和1。4 mm，表现出了更强的鲁棒性和更优的工程适用性。

    工业机器人双机械臂机械摩擦模型误差不确定性自适应神经网络协同鲁棒控制

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    工业互联网环境下基于协作度的制造服务组合推荐方法6

    袁东维凤飞龙
    69-74页
    查看更多>>摘要：在工业互联网环境下，一个制造任务通常由多个制造服务组成，每个服务的完成都不是独立的，它们之间协作的有效性是服务组合成功执行的关键因素之一。首先根据工业互联网中服务历史调用次数定义了协作度;然后基于协作度改进了服务成本和时间的衡量方法;最后提出了基于协作度的制造服务组合推荐方法，利用非支配遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm Ⅱ，NSGA-Ⅱ)为用户推荐服务质量优化的制造服务组合方案。通过与3种常用启发式算法的对比实验，验证了该算法的实用性和有效性。

    工业互联网制造服务非支配遗传算法服务推荐

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    压延车间能源信息采集关键技术研究与系统实现

    聂鑫鹏袁逸萍祁雷朱广贺...
    75-81页
    查看更多>>摘要：结合铝箔压延车间的工艺流程以及能耗数据特点，提出了一套基于物联网的压延车间能源信息采集系统。针对采集过程中遇到的能耗数据缺失问题，设计了一套缺失数据处理流程，其中利用到了 WOA-CNN-LSTM混合神经网络算法来插补缺失数据。系统的开发采用了 MQTT协议、JAVA语言及SpringBoot框架等技术。实现了对生产流程的能源信息采集、统计与监管，改善了压延车间能源信息采集过程中的数据缺失问题，提高了数据准确度。

    压延车间能源信息采集缺失数据鲸鱼优化算法卷积神经网络长短期记忆网络

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