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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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    进液量对气举式同向出流旋流器分离特性影响

    刘彩玉郑九洲李枫张勇...
    165-169页
    查看更多>>摘要：为了提高旋流器的分离效率,提出一种气举式同向出流水力旋流器结构,通过注气的方式将旋流器轴心的油核举升至溢流口,加速油核向溢流口方向运动,进而提升旋流器的分离性能.基于雷诺应力模型(Reynolds Stress Model,RSM)与多相流模型(Mixture),模拟计算了入口进液量对气举式同向出流旋流器分离性能的影响,分析了进液量对旋流器内气核形态、速度场分布以及分离性能的影响规律.数值模拟结果表明:进液量分布在(3.6～8.4)m3/h范围内时,随着进液量的增加,注气口处压力逐渐增大,混合液内各相介质的轴向速度与径向速度均有显著提高,旋流器轴心处的油相体积分数明显增大,旋流器的分离效率从64%增至77.9%.

    进液量旋流器同向出流数值模拟分离效率

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    篮球投篮机器人手臂运动轨迹优化方法研究

    王第亮许思毛
    170-173,178页
    查看更多>>摘要：篮球投篮机器人是对投篮动作进行规划和控制的机械装置,而手臂是机器人投篮过程中的关键部位.在投篮过程中,机器人手臂易发生非可抗振动,影响机器人投篮轨迹的参数起伏较大.提出了一种篮球投篮机器人手臂运动轨迹优化控制方法.该方法建立了篮球投篮机器人手臂的运动模型和反馈模型,获取投篮机器人在运动过程中的相关数据.以此为依据采用五次多项式插值方法,结合粒子群优化算法和迭代方法,优化控制篮球投篮机器人手臂运动轨迹.实验结果表明,所提方法能够有效优化控制机器人手臂运动轨迹,在运动过程中保持轨迹的角位移、角速度、角加速度和振动响应起伏稳定.

    机器人手臂运动轨迹线性控制方法卡尔曼滤波五次多项式粒子群优化算法优化控制

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    金刚石砂轮与金刚石滚轮磨削接触的声发射监测

    赵华东刘勇朱振伟张瑞...
    174-178页
    查看更多>>摘要：为了实现金刚石砂轮磨削加工金刚石滚轮过程的自动化,需要对磨削接触状态进行准确识别.由于磨削过程中材料去除率较小导致声发射信号幅值变化不显著,仅用有效值对磨削接触状态识别的准确性受噪声影响很大.针对此问题,通过模态分解和相关性分析相结合的方法对采集的声发射信号进行处理,再计算各分量的有效值和方差值完成特征提取,最后利用支持向量机对磨削接触状态进行识别.实际应用发现:该方法对滚轮的磨削接触状识别准确率达到了98.3%,准确实现了对磨削接触状态的识别.

    金刚石滚轮金刚石砂轮声发射模态分解特征提取磨削接触状态识别

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    建筑起重机变幅液压缸位置ACO优化PID控制优化

    徐畅李明张春丽贺提胜...
    179-182,188页
    查看更多>>摘要：为了提高建筑起重机变幅液压缸位置控制精度,引入蚁群算法(Ant Clony Optimization,ACO)对PID控制进行优化,给出了位置控制系统控制器.并针对阶跃响应和正弦响应,开展仿真分析.得到如下结论:处于干扰力阶跃响应下,蚁群算法相对Ziegler-Nichols与果蝇算法(Fruit Flies Optimization,FFO)优化PID控制系统响应曲线分别减小了32.1%与12.3%的超调量,调整时间缩短34.3%与26.54%,稳态误差减小54.18%与33.21%.利用ACO优化PID系统表现出了更优的阶跃响应性能.处于干扰力正弦响应下,以ACO优化PID系统相对其它两种算法获得了更低的最大跟踪误差,时平均跟踪误差也明显减小.经综合分析可知,采用ACO优化PID系统获得了最优的抗干扰性能.该研究对提高起重机变幅液压缸位置控制精度具有很好的实际指导意义.

    起重机变幅液压缸位置控制蚁群算法仿真分析

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    轮毂式电动汽车电子差速复合控制方法

    陈和娟涂宏庆路露
    183-188页
    查看更多>>摘要：为实现轮毂式电动汽车在弯道的稳定转向,解决传统控制方法对汽车行驶速度的局限性,提出一种高-低速复合电子差速控制方法.当汽车处于低速行驶状态时,根据Ackermann转向模型获取驱动轮期望转速,提出一种模糊PID控制方法,实现轮速的稳定跟踪;当汽车处于高速行驶状态时,以驱动轮的相对滑移率作为反馈控制量,提出一种基于模糊逼近的滑移率优化控制方法,无需建立精确的系统状态空间模型,同时根据LQR理论保证了汽车驱动轮相对滑移率最小.Matlab/Carsim联合仿真证明,所提出的高-低速复合控制方法能够使汽车在不同行驶速度下实现稳定转向.

    电子差速模糊PID模糊逼近滑移率优化控制

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    3RPS并联机构的运动学误差建模及其分析

    王瑞彭高磊郭祥雨钟诗胜...
    189-192,197页
    查看更多>>摘要：为了提高XYZ-3RPS六轴卧式混联机床的运动学精度,建立了3RPS并联机构的运动学参数误差模型.首先对3RPS并联机构的几何误差源进行了分析.然后基于闭环矢量微分法建立了3RPS并联机构包含铰点位置误差、转动副轴线方向误差、驱动支链零位杆长误差等27项结构参数误差对末端位姿误差的映射模型.最后设计了仿真实验,利用ADAMS的虚拟样机技术,获取机构实际末端位姿误差.通过与误差模型的结果对比,验证了所分析的27项结构参数误差设定值在(0.1～0.2)mm的范围内,误差模型的位置误差求解精度大于0.01mm,姿态误差求解精度大于0.01°.进一步的数值验证表明,误差模型的精度会随着结构参数误差值的减小而显著提高,为3RPS等少自由度并联机构的误差建模和运动学标定提供理论依据.

    运动学精度3RPS并联机构误差建模ADAMS仿真验证

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    五轴数控机床旋转轴综合误差测量与辨识

    杨桂娟张岩赵红美
    193-197页
    查看更多>>摘要：针对五轴数控机床旋转轴的运动误差和几何误差的综合评估问题,在不考虑直线轴运动误差影响的情况下,提出了一种采用R-test测量仪的测量及其辨识方法.首先,测量过程按照参考球的两种不同高度设置进行,仅移动旋转轴,而不移动直线轴.其次,利用R-test测量仪对旋转轴的运动精度进行了测量.此外,假设旋转轴位置几何误差和工作台上参考球的设置误差是影响测量结果的因素,并通过最小二乘法对这些因素进行分离.采用IBS公司的R-test测量仪,对米克朗公司UCP800Duro立式五轴加工中心C轴的运动误差和几何误差进行了测量实验.研究结果表明,该方法能够正确识别旋转轴的运动误差和几何误差,可以有效地综合评估旋转轴的运动精度,并有助于进一步提高旋转工作台的精度.

    五轴数控机床旋转轴运动误差几何误差R-test测量仪

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    圆弧足被动行走机器人动力学参数影响研究

    张婉婉高建设高家昌王高峰...
    198-203,209页
    查看更多>>摘要：被动行走机器人运动特性主要取决于动力学参数的选择.为研究参数变化对机器人步态的影响,以圆弧足被动行走机器人为研究对象,利用拉格朗日方法建立动力学方程并进行了数值仿真.借助分岔理论研究了圆弧足半径、质心位置、转动惯量和斜坡倾角对机器人稳定步态的影响.采用正交扰动向量法求解被动行走机器人这种非光滑系统的李雅普诺夫指数,对分岔动力学进行了验证.结果表明:随着质心位置、转动惯量和斜坡倾角增大,机器人步态出现倍周期分岔现象,当圆弧足半径在特定区间内增大时机器人仍保持周期一步态,但足半径过度增大会导致步态失稳;另外,双参数研究中对圆弧足半径和质心位置联合作用下机器人稳定参数区间变化进行了分析,并且发现机器人步态呈现出逆倍周期分岔现象.该研究结果为未来双足步行机器人的优化设计和主动控制提供了重要参考.

    圆弧足被动行走机器人动力学参数分岔与混沌李雅普诺夫指数

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    面向线控转向车辆的横向稳定性分层控制

    陈林彬唐岚
    204-209页
    查看更多>>摘要：针对线控转向车辆转向时前轮转角跟踪及车辆稳定性控制问题,提出了关于车辆横向稳定性的分层控制策略.建立了线控转向执行机构二阶模型,通过构造Lyapunov函数设计转向执行机构径向基函数网络自适应滑模控制器来保证控制器的稳定性,以保证前轮转角跟踪的准确性;其次基于扩张状态观测器设计滑模控制器进行上层控制,用以跟踪期望横摆角速度,决策出转向执行机构的最终前轮转角,从而改善车辆转向时的操纵稳定性;通过MATLAB/Simulink和Carsim联合仿真结果显示,所提出的控制策略提升了车辆转向性能和行驶稳定性.

    线控转向系统稳定性控制滑模控制径向基函数网络

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    旋转行波型超声电机定子的非线性动力学分析

    陶征赵丹高建设
    210-213页
    查看更多>>摘要：超声电机作为一种新型电机,独特的性能使其在如太空探索、精密仪器等一些特殊领域有着广阔的应用前景.然而,超声电机的强机电耦合非线性特性使其在工作过程中往往会产生频率漂移、跳跃等非线性现象,从而影响电机工作的稳定性.用四阶Runge-Kutta法、Lyapunov指数、Poincaré截面等方法获得了旋转行波超声电机定子在单相激励下的非线性振动响应特性,研究了定子振动响应的Hopf分岔以及由Hopf分岔通向周期解的变化过程,该结果对进一步改善行波型超声电机输出特性的研究具有一定的参考意义.

    超声电机非线性动力学Hopf分岔Poincaré截面

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