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期刊信息/Journal information
机械设计与制造
机械设计与制造

张义民

月刊

1001-3997

mdm1963@163.com

024-86899120

110032

沈阳市北陵大街56号

机械设计与制造/Journal Machinery Design & Manufacture北大核心CSTPCD
查看更多>> 本刊为月刊，1963年创刊，中文核心期刊，中国期刊方阵双效期刊，中国科技核心期刊，国内外公开发行。期刊为大16开国际版本，彩色塑封封面，每期发行量万余册，读者人数超百万。几十年来多次受到国家机械部、中国机械工程学会、新闻出版局、科委等主管部门的表奖，是我国机械行业最有影响的专业刊物之一。
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    一种用于电液位置伺服系统控制的高阶滑模控制器的设计

    徐智张家海王欣刘凯...
    111-115页
    查看更多>>摘要：这里提出了一种用于电液位置伺服系统控制的高阶滑模控制器的设计,以提高电液位置伺服系统的控制准确度.从电液伺服系统的构造出发,分析了其组成结果与工作过程.以外界输入电压为依据,求取了滑阀的动力学模型,通过液压缸两个子缸压力差值形成的负载压力,计算出了滑阀动态运动时产生的流量,并通过负载压力得出了负载的位移平衡方程,进而以滑阀位移、负载位移及输入电压等系统的状态参数,获取了电液伺服系统的动力学模型.引入超螺旋控制器和广义超螺旋控制器的一般表达形式,以输入电压误差及负载位移误差为依据,构造了系统的滑动面函数,并将滑动面函数的导师与超螺旋控制器相结合,构造了基于超螺旋控制器的滑模控制器,为了提高系统的收敛速度,在基于超螺旋控制器的滑模控制器的基础上,借助广义超螺旋控制器,构造了高阶滑模控制器,以对电液位置伺服系统进行控制.实验结果表明,所提算法不仅具有较好的响应速度,而且对电液位置伺服系统的控制准确度较高,在对目标轨迹跟踪时,所提方法比模糊干扰观测器方法的跟踪准确度提高了33.11%.说明所提方法对电液位置伺服系统具有较好的控制性能.

    电液位置伺服系统高阶滑模控制器超螺旋控制器广义超螺旋控制器滑动面函数

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    KDP晶体微塑性域增强金刚石切削方法研究

    李兆中岳晓斌阳红
    116-118,124页
    查看更多>>摘要：针对KDP在SPDT切削过程中容易产生凹坑、划痕、裂纹等表面缺陷问题,提出利用热激励的方式增大KDP晶体塑性切削域深度,降低各向异性、机床运动误差、环境振动等因素对加工过程的影响,进而提高SPDT切削加工过程稳定性的方法.通过纳米压痕试验获得了KDP晶体表面在不同温度状态下的硬度和脆塑性转变深度变化规律,并在SPDT机床上采用金刚石刀具开展了KDP晶体飞切划痕实验,进一步验证了适当提高KDP晶体温度可以增大KDP晶体脆塑性转变临界切削深度.在此基础上,对KDP晶体开展了不同温度状态下的切削实验,实验结果表明在相同工艺参数下,随着温度的升高,表面粗糙度Sa值从3.2nm降低至1.6nm.

    KDP晶体热激励金刚石切削微塑性域

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    斜率与变统计周期微细电火花脉冲识别系统

    彭林发李文斌王燕青杨胜强...
    119-124页
    查看更多>>摘要：针对电压阈值法不能很好统计开路时长和改变放电电压时需要调节电压阈值等问题.提出一种基于斜率比值和变统计周期的脉冲识别方法,该方法使检测装置直接用于微细电火花粗磨、精磨两种不同开路电压的加工情形中,不需要调节电压阈值且能有效的统计开路时长,从而提高检测效率和精度.首先使用NI采集卡和LabVIEW软件开发脉冲识别系统,该系统可对间隙电压进行显示、连续存储以及对文件进行拆分,接着对斜率比值法和变统计周期法进行理论分析并编写脉冲识别与统计程序,最后进行放电状态检测的实验验证.结果表明:该方法能够识别不同脉冲且适用于不同放电电压情形,程序结果与实际结果较吻合,证明了该方法的有效性和实用性.

    微细电火花放电状态检测脉冲识别斜率比值法变统计周期

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    多工位硅胶圈缺陷在线视觉检测系统研究

    毕德学程威盛郝孝其丁彦玉...
    125-130页
    查看更多>>摘要：硅胶圈检测由于缺陷具有种类多、易变形、复杂性高等特点,通过提出多工位、多角度、不同打光方式结合的基于视觉的机电检测系统来解决这类产品的检测问题.整个检测系统的图像处理使用了基于OpenCV库按照实际项目需求进行改进,使用滤波算子、阈值分割和形态学方法.使用VGG16卷积神经网络训练模型在小样本条件对三种缺陷分类和传统视觉检测方法得到的准确率进行对照实验.在小样本下传统机器视觉的检测准确率>98%,优于深度学习的方法.通过Qt完成UI界面的设计.该软件系统使用多线程设计模式编写,并提出了一种多工位循环剔除新方法,具备在线检测计数和剔除功能.就一种特定的硅胶圈产品检测进行实际实验和测试,验证了本系统的可靠性和实用性.

    机器视觉缺陷检测硅胶圈多线程VGG

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    挤压铸造工艺参数的案例推理设计方法

    邓建新叶志兴谢彬曾向明...
    131-138页
    查看更多>>摘要：挤压铸造工艺参数是挤压铸造的关键,目前主要通过实验和经验来确定,效率低.结合数据驱动制造的趋势,提出基于案例推理的挤压铸造工艺参数设计方法.将收集的工艺数据视为案例,然后构建挤压铸造工艺参数的马尔可夫毯约简非关键影响因素,去除冗余影响因素并建立案例属性的关系,在此基础上,应用信息熵确定彼此的权重,然后基于案例推理原理得到新材料铸件的工艺参数.通过实验和应用,证明了该方法的有效性和准确性,为挤压铸造工艺参数设计提供了新的方法,可大幅度节省设计时间,也加强了对已有数据的利用.

    挤压铸造案例推理马尔可夫毯信息熵参数设计

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    林果园鸡舍横向通风系统优化设计及仿真验证

    张学军张宝安史增录
    139-143页
    查看更多>>摘要：为探究新疆南疆地区推广使用的林果园鸡舍冬季最小通风口的设置,使鸡舍达到及时换气且保温的效果.对舍内危害较高的NH3、H2S的扩散和浓度分布情况进行了CFD仿真分析,通过数值建模、网格划分,采用标准k～ε湍流模型和SIMPLE的有限元体积求解法分析,结果显示密闭鸡舍侧墙近壁面区域气体扩散速率较高,上层近两侧墙壁面区气体浓度较高;18℃室温实际测量试验,验证了CFD气体分布仿真的准确性,同时测得NH3浓度普遍高于H2S;禽舍上层近壁面区开设通风口,CFD验证结果表明在0.01m/s的初始扩散速率下,禽舍气体低浓度均匀分布无死角,浓度均值为1.18mg/m3.借助Siemens PLC搭建基于气体浓度传感器通风系统,贯穿式间歇性通风,控制舍内气体浓度,可使冬季鸡舍内通风达到良好的效果.

    林果园鸡舍封闭式通风口CFD仿真模拟通风控制

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    WEE与GA-SVM在反应堆CRDM电流故障分类中的应用

    徐鸣睿朱振杰霍孟友
    144-148页
    查看更多>>摘要：控制棒驱动机构(CRDM)的可靠性决定了反应堆的安全性,对控制棒驱动机构进行有效监测是极为必要的.针对控制棒驱动机构线圈电流变化能有效反应控制棒驱动机构运行状态的特点,在小波能量值的基础上引入滑动窗和熵值理论构建了基于小波能量熵(WEE)的线圈电流特征向量,并设计了基于支持向量机(SVM)的控制棒驱动机构电流故障分类算法,分别使用遗传算法(GA)与粒子群算法(PSO)对支持向量机的惩罚系数c和核函数参数g进行优化,较为准确地实现了对控制棒驱动机构电流故障的分类.仿真与对比结果表明:(1)相比于基于小波能量值,基于小波能量熵的特征向量更能体现线圈电流的局部特征,也更为准确地实现线圈电流故障的分类;(2)相较于粒子群算法,遗传算法作为支持向量机参数优化算法分类准确的同时,参数寻优效率更高.

    控制棒驱动机构电流监测故障分类小波能量熵支持向量机遗传算法

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    多层次模糊评价理论在平顺性评价中的应用

    高洁张军
    149-153,160页
    查看更多>>摘要：全面准确的平顺性评价是车辆性能设计和优化的重要依据.基于多层次模糊评价理论,拟合平顺性主观和客观评价等级,建立模糊评价级和模糊关系矩阵,确定测试点位置和试验路况二层次因素集和权重集,建立平顺性综合评价体系.采用仿真试验研究方法,完成复合工况下的平顺性试验,计算车辆的平顺性综合评价值Ez.研究结果表明,试验车辆在复合路面上行驶的平顺性能良好,高速行驶会造成车辆平顺性能明显降低,并对车辆结构和人员健康产生不利影响.此外,仿真试验研究中,复合工况可以很好的反映车辆真实的行驶状态,确保平顺性综合评价的完整性和可靠性.

    平顺性多层次模糊评价理论综合评价仿真试验研究复合工况

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    多点标识下的挖掘机工作装置姿态测量

    王杰栋黄家海兰媛熊晓燕...
    154-160页
    查看更多>>摘要：针对传统视觉测量挖掘机工作装置姿态中人工靶标易被泥土污染遮挡和受背景环境影响导致姿态测量失败的问题,提出基于多点标识的挖掘机工作装置姿态测量方法,利用一台RGB摄像机和YOLOv3深度学习算法实现对无任何传感器挖掘机工作装置的姿态测量.设置区别于背景环境、易于识别和定位的关键点标识,捕获大量工作装置图像并标注建立数据集,以此数据集训练获得视觉模型实现关键点标识的检测;根据关键点间的约束关系和相机成像原理还原关键点标识的三维信息,并计算相应杆件的姿态角.研究结果表明:提出的姿态测量系统能够解决姿态测量中存在的问题,且对挖掘机工作装置姿态测量瞬时偏差在±2°范围内,平均测量偏差在±1°范围内,满足视觉伺服中姿态角的反馈;同时,测量系统对每帧图像平均处理时间为108.26ms,满足实时测量条件.

    挖掘机多点标识工作装置姿态实时测量

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    利用Hough渐开线变换的齿轮图像中心检测

    赵彬彬洪荣晶
    161-164,169页
    查看更多>>摘要：针对目前基于机器视觉的齿轮参数测量和检测中,获取齿轮中心坐标这一关键步骤缺乏通用性的问题,提出了一种利用Hough渐开线变换的方法.首先,在图像坐标中建立齿轮渐开线齿廓的数学模型.接着,对齿轮的灰度图像进行卷积、边缘检测获得齿轮边缘图像和像素梯度角.最后,对边缘像素做Hough渐开线变换,得到最终的齿轮中心坐标.实验和仿真结果表明,按该方法求得的结果与真实坐标的标准差在1 pixel以内,对齿轮内孔形状无要求,可以作为一种有效的齿轮图像中心检测方法.

    计算机视觉边缘检测梯度算子Hough变换

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