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期刊信息/Journal information
组合机床与自动化加工技术
组合机床与自动化加工技术

宋鸿升

月刊

1001-2265

zhjcqk@126.com

0411-86658407

116033

大连市沙河口区新生路80号504室

组合机床与自动化加工技术/Journal Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中国机械工程学会与大连组合机床研究所共同主办，中国科协主管的，由科技部和新闻出版署共同审核批准的公开发行的学术性科技期刊。1959年创刊。本刊主要讨论新技术在生产工程领域内的实际应用，内容侧重以汽车生产为代表的大批量制造技术及成套技术装备的开发设计。本刊也多视角、全方位的报道制造领域的研究成果，理论探讨，应用实践，技术展望及行业动态。《组合机床与自动化加工技术》的读者对象是从事机床及其它工艺装备开发、设计的工程师，从事新技术、新设备、新工艺开发及应用的科研院所工程师；汽车、内燃机、摩托车、农机、家电等大批量生产企业的工艺设计、技改设计及设备规划的工程技术人员、机电院校师生等。《组合机床与自动化加工技术》在国内制造业及机电工程院校中具有广泛的影响，相当的权威性和较高的知名度。本刊是历届中文核心期刊，长期以来一直被国内主要数据库、文摘刊物所收录，历年来一直被科技部中国科技信息所列为《中国科技论文统计源期刊》，被中国科学文献计量评价研究中心、中科院文献评价中心、中国社科院文献信息中心等六部门认定为"中国科学引文数据库来源期刊"、"中国学术期刊综合评价数据库来源期刊"。
正式出版
收录年代

    基于改进分数阶滑模的PMSM无传感器控制

    任金霞姚广辉何明晏甘夏冰...
    110-115,121页
    查看更多>>摘要：针对永磁同步电机在运行过程中易受扰动影响以及传统滑模观测器使用符号函数会给系统带来高频抖振使转子位置观测精度不高等问题,为了提高系统的抗干扰能力以及转子位置的观测精度,提出了一种基于分数阶滑模线性自抗扰转速、电流复合控制器及改进超螺旋算法滑模观测器的无传感器控制方法.首先,采用改进型三阶线性扩展状态观测器观测系统扰动并反馈给控制器;其次,将传统线性自抗扰控制中的线性误差反馈控制律用新型分数阶滑模趋近律代替,构建分数阶滑模线性自抗扰转速、电流复合控制器;最后,对传统超螺旋算法中的符号函数进行分数阶微分、用变换函数代替非线性项指数的常数,设计基于分数阶的改进超螺旋算法滑模观测器.仿真结果表明,该方法具有无超调、抗干扰能力强、调节速度快以及转子位置观测精度高等特点.

    永磁同步电机分数阶自抗扰控制改进超螺旋算法观测器滑模控制

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    永磁同步直线电机的复合控制及前馈参数智能整定

    周伟赵俭金世康
    116-121页
    查看更多>>摘要：直线电机广泛应用于各种半导体封装,为提高加工成品的精度,直线电机必须具有定位精度高、高速、高加速和运动平稳的特点.通过对前馈理论的学习将前馈和反馈控制结合,提出了一种"三环PID+三前馈控制"的复合控制方法.为保证直线电机运动平稳性、无加速度突变和速度突变等特点,使用四阶S运动规划作为直线电机的运动规划.为提高参数整定的效率和准确率,采用自适应遗传算法对3个前馈系数进行整定.提出3种适应度设计方案,分别有指向的优化系统动态段、静态段、综合考虑系统动态和静态段.经过实验论证,与纯PID控制相比,使用优化动态段的前馈参数可以将最大动态误差降低90.0％,使用优化静态段的前馈参数可以将最大静态误差降低95.6％.综合优化系统动态段和静态段的前馈参数可以将最大动态误差降低84.1％,最大静态误差降81.7％.

    永磁同步直线电机前馈控制自适应遗传算法参数整定

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    基于EKF的PMSM无位置传感器控制

    任永强侯陈义王淑旺蒋曜骏...
    122-124,129页
    查看更多>>摘要：为了获得永磁同步电机转子的位置信息,提出了一种五阶扩展卡尔曼滤波器(EKF)的算法;在传统的四阶EKF中引入对负载转矩的估算,并将其前馈至电流环以解决速度环对外界负载扰动响应慢的问题;通过设计改进的递推最小二乘法实时辨识电机的转动惯量,优化了系统的观测性能和鲁棒性,基于Simulink搭建仿真模型,结果表明该观测器性能优秀且提高了系统的抗扰动性能;最后,通过硬件实验实现了电机位置误差仅在0.02 rad以内,且负载转矩观测误差在4％以内,有效改善了系统在有负载波动时的动态特性.

    永磁同步电机扩展卡尔曼滤波器无位置传感器负载转矩观测最小二乘法

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    基于改进YOLOv8-Pose的码垛快速识别与抓取点检测

    郭忠峰王健鹏杨钧麟杨春源...
    125-129页
    查看更多>>摘要：针对码垛场景中在仓库内对米袋和面袋的识别与抓取点检测的任务,提出了一种基于改进的YOLOv8-Pose的轻量化快速检测算法模型.其基于YOLOv8-Pose,使用若干个ShuffleNetv2模块取代原Darknet主干网络,降低模型大小;添加SimAM注意力机制,提升目标特征提取能力.通过对比实验表明,该模型在不牺牲准确性的前提下可提升模型的识别速度.模型在自制数据集中的平均精度达到了93.7％,检测速度达到了62 fps,优于常见模型.证明该模型能够实现复杂场景下的抓取点识别,且该轻量化模型能够适用于嵌入式硬件,降低设备成本.

    抓取点检测YOLOv8-PoseShuffleNetv2轻量化网络结构

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    基于LADRC和非线性磁链观测器的PMSM无感控制方法

    林言泽石坚肖忠
    130-134,141页
    查看更多>>摘要：针对永磁同步电机基于反电势的传统无感控制方法、传统PI控制算法和传统自抗扰控制算法的不足,提出了一种将线性自抗扰技术(LADRC)和非线性磁链观测器相结合的永磁同步电机无感控制方法.该方法无需知道转子速度信息,从而消除了涉及速度估计误差所带来的一系列复杂问题,并且解决了PI控制算法灵活性不足,抗扰性能较差和传统自抗扰控制器(ADRC)参数较多且整定困难的问题.推导了非线性磁链观测器和线性自抗扰控制的原理,建立了磁链观测器和一阶速度LADRC的模型.通过非线性磁链观测器对电机的转速和转子位置进行观测,自抗扰速度调节器将观测结果的变化进行在线估算并自适应补偿,提高了系统的动静态性能.仿真及实验结果验证了所提方法的可行性和优越性.

    永磁同步电机非线性磁链观测器线性自抗扰控制无位置传感器控制PI控制器稳定性

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    改进YOLOv5s的轻量化零件目标检测算法

    孙家慧王赫莹郭忠峰
    135-141页
    查看更多>>摘要：针对无序密集放置的多尺度零件识别难度大等问题,提出一种基于改进YOLOv5 s的轻量化零件目标检测算法.在Backbone网络C3模块添加CA注意力机制,提高目标特征提取能力;引入了damo-yolo的Efficient-RepGFPN结构代替原有的Neck层,以减轻模型的复杂度;引入SimAM注意力机制,提高卷积网络的表征能力;为加快计算速度,降低运算成本,用轻量级卷积GSConv代替Neck结构中的标准卷积;采用FocalEIOU替换YOLOv5算法中的CIOU对模型识别性能进行优化.实验结果表明,在自制零件数据集上,改进算法的mAP@0.5达到99.4％,检测速度仅需5.7 ms,FPS达到175帧/s,且计算量和参数量都大幅度降低,模型大小仅有原来的32％,易于移动端部署,在零件检测精度、检测速度等方面均优于原有YOLOv5s,满足视觉引导下对零件精准识别.

    YOLOv5s注意力机制Efficient-RepGFPNSimAM注意力机制轻量级卷积

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    改进扩张状态观测器的PMSM自抗扰控制策略

    简炜胡文涛彭国生朱敦滨...
    142-146,151页
    查看更多>>摘要：为增强永磁同步电机伺服系统对负载扰动、电机参数摄动等工况的鲁棒性,提出一种改进自抗扰速度环控制策略.设计级联非线性扩张状态观测器估计系统总扰动,NESO1观测系统扰动,NESO2将NESO1观测扰动作为已知部分观测剩余扰动,减小传统非线性扩张状态观测器对扰动的观测误差.针对传统非线性fal函数存在拐点不光滑连续,易导致系统震颤的问题,设计一种new-fal非线性函数并应用到级联NESO的改进结构中.基于MATLAB/Simulink平台搭建模型,仿真结果表明改进自抗扰控制对速度变化、负载扰动、参数摄动等具有较强的鲁棒性.newfal-CADRC相较于传统ADRC速度稳态误差、负载突变变化值以及恢复时间分别减少约36％、59％、66％.最后在1 kW的实际系统平台上进行验证.综合仿真和实物实验,充分证明了改进的控制策略对负载扰动、斜坡负载扰动具有较好的鲁棒性,对参数摄动、噪声影响具有较好的抵抗能力.

    永磁同步电机自抗扰控制级联扩张状态观测器非线性函数

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    基于新型趋近率的PMSM混沌同步控制

    刘童许波
    147-151页
    查看更多>>摘要：针对具有模型不确定性与外部扰动的永磁同步电机混沌系统,提出一种基于新型变速趋近律的自适应滑模抗扰同步控制方案,首先构造了双曲正切函数,并设计了新的变速趋近律,设置减速点,到达减速点前加快了滑模变量的收敛速度,到达减速点后减小增益,有效降低控制器的抖振幅值.同时,为进一步提高系统的抗扰动性能,引入了扩张状态观测器来估计系统扰动和内部不确定性用于前馈补偿.研究结果表明,所提出的基于扩张状态观测器的自适应滑模控制策略,可使具有不确定项与外部干扰的电机混沌系统在有限时间内同步,同时抑制了抖振现象,相较于传统的指数趋近律方法,抖振幅值减小了64％.

    趋近律自适应滑模混沌系统有限时间控制扩张状态观测器

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    2-DOF旋转欠驱动机械臂统一控制策略

    王后能花永陈龙
    152-155,161页
    查看更多>>摘要：针对不同类型2-DOF旋转欠驱动机械臂的统一控制问题,提出一种基于基函数叠加方式和智能优化算法的轨迹规划跟踪控制策略.使用坐标变换法和拉格朗日法建立2-DOF旋转欠驱动机械臂的通用模型,以摆线为基函数通过叠加构造系统驱动关节可行运动轨迹,采用智能优化算法对可行运动轨迹进行优化,设计跟踪控制器和镇定控制器分别实现对可行运动轨迹的跟踪控制以及系统在特殊位置下的振荡稳定,仅依赖2-DOF旋转欠驱动机械臂普遍具有的二阶非完整约束实现对该类系统的统一控制.最后通过仿真测试验证所述控制策略的有效性.

    欠驱动机械臂轨迹跟踪控制统一控制智能优化算法

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    面向机器人铣削加工的铣刀姿态动力特性研究

    周小青童一飞万志敏王婷...
    156-161页
    查看更多>>摘要：针对铣刀对机器人铣削稳定性的影响,采用回归模型与耦合子结构分析(receptance coupling substructure analysis,RCSA)方法,建立了考虑交叉耦合频响函数的不同刀具姿态动力学模型.通过设计激励试验来测量期望的频响矩阵,将实测频响矩阵与多自由度模型拟合,减少了模态参数的数量.采用多任务高斯过程(multi-task Gaussian process,MTGP)回归模型挖掘不同模态参数之间的物理相关性,与普通单任务高斯过程回归模型(single-task Gaussian process,STGP)相比,所提模型减少了MTGP所需回归模型的数量,提高了预测精度和鲁棒性.通过工业机器人的冲击试验验证了所提方法的有效性.

    机器人铣削交叉耦合频响高斯过程回归刀具姿态

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