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期刊信息/Journal information
制造业自动化
制造业自动化

黎晓东

半月刊

1009-0134

ma@riamb.ac.cn

010-82285780

100011

北京德胜门外教场口1号

制造业自动化/Journal Manufacturing AutomationCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本杂志由北京机械工业自动化研究所主办，国家机械工业局主管，1979年创刊。主要刊载制造业自动化领域所取得的新技术、新成果、新产品、新方法以及自动化技术应用成果、科技动态与信息等。常设栏目有：专家论坛、先进制造技术、CAD/CAM/CIMS、生产自动化、自动化技术与装置、控制与检测、数控技术、工业机器人、应用技术、产业动态等。读者对象为从事制造业自动化技术工作的科技人员、管理人员、企业技工、院校师生等。
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收录年代

    面向带钢热镀锌感应加热的改进贝叶斯温度预测算法

    王子昂王伟马乾伦白振华...
    157-164,188页
    查看更多>>摘要：出锌锅后的带钢需通过合金化炉进行感应加热以保证镀层合金化过程顺利进行和获得优良的镀层质量,出感应加热炉的带钢目标温度预报研究对热镀锌带钢镀层质量在线控制具有重要意义.针对生产中带钢感应加热(Induction Heating,IH)目标温度确定靠经验公式和人工在线调整,计算精度低、人工干预量大等问题,提出了一种结合贝叶斯参数调优和梯度提升决策树(Gradient Boosting Decision Tree,GBDT)算法的带钢热镀锌感应加热目标温度预测建模方法.对多维度和多钢种热镀锌带钢感应加热工艺大数据集,借助冶金机理和皮尔逊相关系数,筛选了与预测模型相关的特征;采用贝叶斯优化中的树状帕森估计(Tree-structured Parzen Estimator,TPE)对六种机器学习算法调参后,发现只有GBDT模型和K近邻(K-Nearest Neighbor,KNN)模型达到工厂生产要求;对GBDT预测模型超参数采用TPE算法、差分进化算法、随机搜索优化以及网格搜索优化四种调参方法进行调优,调优结果比较表明TPE的调参模型精度与网格搜索的模型精度相当,高于随机搜索的调参模型;TPE的调参时间与随机搜索调参时间接近,比网格搜索调参时间大大缩短;TPE算法相对于差分进化算法调优效率更高.利用优化的超参数建立GBDT模型和KNN模型,两种模型比较表明,GBDT模型训练时间短,精度高,生产预报绝对误差在±20℃以内的命中率达到了97.56%,符合生产要求,TPE和GBDT结合是建立热镀锌感应加热目标温度预测模型的最佳策略.

    感应加热温度模型预测超参数调优梯度提升决策树算法TPE算法

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    面向新型碳化硅器件的随机脉冲谐波抑制方法

    叶国云张文龙叶青云张巍...
    165-171页
    查看更多>>摘要：新型碳化硅器件在对电机进行驱动时,容易在开关频率及其倍频附近产生谐波,从而对电机的转动造成影响.针对此问题,提出了一种基于马尔科夫链的随机脉冲SVPWM谐波抑制方法.首先,通过对传统SVPWM的调制原理及谐波电流的产生进行分析;其次,通过对比传统SVPWM和随机PWM所产生脉冲信号的不同,给出了在RPPSVPWM算法下由于引入一个随机量δ所造成的非对称脉冲信号的调制方法;然后,介绍了基于马尔科夫链产生随机数的方法,并对比了该方法所产生的随机数与普通均匀分布随机数之间的差异;最后,通过Simulink分别对传统SVPWM、RPPSVPWM和MC-RPPSVPWM在不同转速的工况下进行仿真,结果表明MC-RPPSVPWM算法可以有效地将集中的谐波能量分散开,相较于传统SVPWM算法和RPPSVPWM算法,其拥有更为优秀的谐波抑制能力.

    碳化硅空间矢量脉宽调制随机脉冲位置马尔科夫链谐波抑制

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    基于改进平均秩次法电机定子绝缘可靠性评估

    田伟高坤吉敬华
    172-176,204页
    查看更多>>摘要：电机定子绝缘系统作为电机系统关键性部分,其运行的安全性与可靠性十分重要.为有效提高对电机运行过程中定子绝缘可靠性的评估,降低损失,在平均秩次法的基础上提出了基于改进平均秩次法电机定子绝缘可靠性评估,并综合两参数威布尔分布模型与最小二乘估计法进行参数求解.根据所研究电机实际运行情况,利用提出的改进方法对数据进行分析与验证,得出可靠度函数曲线及失效率函数曲线.结果表明,利用改进后的方法进行求解比改进前拟合优度更高,对电机定子绝缘可靠性评估更为精确.

    电机定子绝缘可靠性评估威布尔分布改进平均秩次法

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    考虑DG及负荷时序波动性的配电网无功多目标优化

    李晓军韩光李安燚
    177-181页
    查看更多>>摘要：风电、光伏等分布式电源出力具有明显的时序特性,构建风力、光伏发电出力概率模型,应用蒙特卡洛方法生成风光荷时序数据.以24时段有功网损最小、平均电压偏差最小、有载调压变压器调压操作次数和电容器投切次数最少为目标构建配电网无功多目标优化模型,采用帕累托进化算法求解,并利用IEEE-33配电系统进行算例分析,得到风电光伏出力策略、变压器调压策略和电容器投切策略,验证了所提模型和算法的科学合理性.

    风光荷时序特性蒙特卡洛强度帕累托进化算法网损电压偏差变压器调压电容器投切

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    金属板智能测量及定位系统设计

    姜鑫杰刘新丁力潘艳飞...
    182-188页
    查看更多>>摘要：针对金属书签生产过程中人工进行金属板测量和激光打印区域校正时出现的质量不均匀与精度较低等问题,研究并设计了一套基于机器视觉的金属板测量及引导六轴工业机器人进行定位纠偏放置的系统.首先完成该系统硬件的设计、选型与搭建;其次通过计算像素当量和统计金属板长、宽及孔半径的像素值完成测量,并通过测量值进行判断分类;当符合系统要求时,利用模板匹配算法获得金属板的图像位姿,然后经过标定转换计算得到对应的机器人位姿;最后使用PLC控制六轴工业机器人完成定位纠偏放置.实验统计得到长测量误差为0.088 mm～0.116 mm,宽测量误差为-0.114 mm～-0.087 mm,孔半径测量误差为-0.108 mm～-0.090 mm,定位纠偏放置x轴方向误差为-0.065 mm～0.091 mm,y轴方向误差为-0.093 mm～0.088 mm,角度误差为0.049°～0.055°,该系统提高了金属板测量和激光打印区域校正的精度,可为制造业零件生产过程中的测量及定位系统设计提供参考.

    机器视觉金属板测量定位纠偏六轴工业机器人

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    基于"球-冠"复合透镜的自动扫描系统设计

    范淑娴高世林陈涛贺海东...
    189-195页
    查看更多>>摘要：针对目前基于微球透镜的超分辨显微成像效率低、实时性差、单球视野有限的问题,设计了基于"球-冠"复合透镜的自动扫描系统,搭建了三自由度微动平台实现对样品的移动.利用探针微操作器移动复合透镜,并对其进行运动学分析,使用图像拼接算法对扫描的图像实时拼接,最后通过软件补偿降低电机产生的机械误差对图像质量的影响.系统测试结果表明,可以得到较高质量的图像.

    "球-冠"复合透镜超分辨成像自动扫描图像拼接

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    考虑客户定制的多规格一维下料问题研究

    焉钰韩赛航李玉鹏
    196-204页
    查看更多>>摘要：多规格一维下料问题中,随着客户对产品质量水平需求的不断提升,往往明确要求机械制造企业对同批订单产品在材料类型和热处理等通用工序的工艺参数方面保持一致.热处理的核心设备为加热炉,上述需求也即同批订单产品必须在同一加热炉内以相同的工艺参数完成加热,从而要求一维下料中要充分考虑"同炉"约束.研究一种考虑同炉约束等客户定制的多规格一维下料问题.考虑余料再利用构建原材料消耗最少的下料模型,设计启发式-遗传混合算法,获得最优下料方案.最后,以Y企业一维下料为例验证所提方法的先进性和有效性.

    一维下料客户定制混合遗传算法

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    工件3D点云特征识别与工业机器人运动跟踪

    王凤伟虞增益薛坤斌吴海彬...
    205-212页
    查看更多>>摘要：工业机器人在制造业已得到广泛应用,快速、准确、自动获得目标运动点位和轨迹可以大幅提升工业机器人编程与作业效率,并可应对变化的作业环境.以自动化制造常见的平面类工件角接结合缝自动识别与跟踪为应用场景,提出基于3D点云的工件特征识别与工业机器人运动跟踪系统.通过结构光相机获得3D点云,对点云数据进行预处理、滤波、工件平面拟合、平面交叉获得结合缝点云,以及对结合缝点云进行必要的插值和顺滑处理,最终获得结合缝空间分布轨迹.再把该轨迹信息经过坐标变换和姿态补齐后,提供给工业机器人实现轨迹跟踪.实验结果表明,系统可以实现结合缝作为工件特征的自动识别与工业机器人自动运动跟踪功能.结合缝识别的路径点与实际结合缝轨迹平均误差不超过1.62 mm.目标特征的自动识别与跟踪可以大幅提升工业机器人适应多品种小批量生产的能力.

    工业机器人点云数据处理特征识别轨迹规划

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    电动汽车悬架系统仿真及整车稳定性分析研究

    徐进壮汪伟王汝佳刘田奇...
    213-220页
    查看更多>>摘要：以电动轿车为研究对象,首先在ADAMS/Car中建立双叉臂前悬架模型,通过仿真分析计算双叉臂前悬架的前轮外倾角、主销后倾角、主销内倾角和前轮前束角.由于某些参数不满足设计目标,采用响应曲面法对前悬架的硬点坐标进行优化.结合现有且已经很成熟的多连杆后悬架系统,组建新的整车悬架系统模型,通过ADAMS/Car对电动汽车进行稳态回转试验和方向盘角阶跃输入仿真试验,通过CarSim对电动汽车进行蛇形驾驶仿真试验.试验结果表明,优化后双叉臂悬架系统性能突出,整车的稳定性良好,有利于现有电动汽车悬架系统进一步优化和改进.

    双叉臂悬架硬点优化稳态回转试验角阶跃仿真试验蛇形仿真试验

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