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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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    融合CNN特征点提取与GNN匹配的螺旋折流板三维重建技术

    叶晨阳刘帮勇唐柳华刘红姣...
    75-82页
    查看更多>>摘要：螺旋折流板是管壳式换热器中重要的折流元件,螺旋折流板曲面空间位置信息是解决螺旋折流板管孔加工的关键.针对螺旋折流板纹理弱、遮挡多、尺度变化大,传统方法难以实现三维重建的问题,提出融合CNN特征点提取与GNN匹配的三维重建方法.通过MV-CE100-30GC工业相机获取螺旋折流板不同视角的图像,利用基于大数据的计算机视觉基础模型SAM对图像进行分割处理,在对比当下主流的四种不同特征点提取和匹配算法的基础上,确定了SuperPoint和SuperGlue算法在螺旋折流板曲面特征点提取与匹配上的优势,将匹配结果通过Pycolmap工具箱进行三维重建,获取螺旋折流板三维空间位置信息.通过对比螺旋折流板上标记点的测量值和重建值的大小,其测量精度可以满足管孔加工定位精度要求.

    螺旋折流板SuperPointSuperGlue深度学习三维重建

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    基于旋转式线结构光和机器视觉的大型法兰平面度测量方法研究

    孙长飞隋凯丽常卉李思铭...
    83-90页
    查看更多>>摘要：针对目前难以对大型法兰平面度进行现场测量的问题,设计并搭建了一种基于旋转式线结构光和机器视觉的大型法兰平面度测量系统.首先,利用张正友标定法对相机进行标定,并采用高斯滤波与最大极值稳定区域相结合的算法(M-Steger)提取亚像素级激光条中心点.其次,以激光条中心点提取结果为基础,利用交比不变原理对光平面进行标定,从而得到相机和激光器之间的位置关系.再次,通过旋转标定,将坐标系统一到同一个坐标系下,完成线结构光传感器的标定.最后,通过线结构光三维重建得到法兰上表面点云,采用最小二乘法进行点云拟合进而计算法兰平面度.实验结果表明,M-Steger法对激光条中心点的提取精度可达10μm,抗噪性较强.法兰平面度的测量误差最大值为0.17 mm,可以满足法兰平面度现场测量需求.

    机器视觉线结构光三维重建法兰平面度

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    基于双向特征增强的输电线路和施工机械语义分割网络

    刘良帅霍振飞陈泽冯海燕...
    91-99页
    查看更多>>摘要：准确定位输电通道环境下的输电线路和施工机械等具有对输电线路造成破坏风险的目标,对于确保输电线路的安全运行具有重要意义.因此,高性能的分割技术对于电网安全至关重要.然而,现有语义分割方法忽略了全局通道信息和多尺度特征之间的表示差距,从而抑制了网络聚合判别特征的能力.提出了一种新颖的基于双向特征增强的语义分割网络(Bidirectional Feature Enhance Network,BFEN),该网络由编码器-解码器结构组成,通过交互地探索全局空间和通道上下文来捕获丰富的特征表示.为了在解码层细化密集的全局上下文特征,提出了一个十字条带注意力(Cross Stripe Attention,CSA)模块,自适应地捕获带有方向信息的长距离空间依赖性和长距离通道依赖性.十字条带注意力模块是一个轻量级的模块,计算负担可以忽略不计.在输电线路和施工机械数据集上的性能达到了82.2％MIoU,优于目前主流的分割方法.

    深度学习输电线路施工机械语义分割注意力机制特征增强

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    人工神经网络PID性能参数自整定方法

    纪金豹黄飞张文鹏
    100-106页
    查看更多>>摘要：人工智能技术在各个领域飞速发展,特别是智能控制领域.传统PID控制存在参数整定和性能优化过程繁琐、控制效果不理想的问题.人工神经网络算法可以利用控制系统中的输入输出信号,不断更新控制网络来调整PID的控制参数,使得PID控制可以迅速达到理想的控制效果.首先总结了单神经元网络、BP神经网络、RBF神经网络算法的原理,以及与PID控制领域结合的方法,然后将振动台传递函数模型作为被控对象,对比了各种算法的参数整定效果,分析了各种算法的优点与不足.其次通过数值仿真验证了智能算法在PID控制参数自整定中的有效性和优越性,最后对未来的神经网络控制研究方向提出了建议.

    PID控制系统智能算法神经网络参数整定

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    永磁同步电机矢量控制系统的低共模SVPWM方法

    郑剑彭存性姚超邹莉华...
    107-114页
    查看更多>>摘要：为了降低永磁同步电机矢量控制系统采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)所产生的共模电压,提出一种低共模SVPWM方法.该方法将电压平面划为12个扇区,每个扇区采用单一零矢量和两个同类非零矢量进行合成,零矢量的作用时间放在开关周期的两端,在开关周期的起点进行电流采样,给出了每个扇区矢量的作用时间和作用序列.仿真和实验结果表明,所提方法与常规SVPWM相比,共模电压的峰谷值降低33.33％,跳变频率降低4倍,同时线电压和线电流、转矩和转速等性能表现良好,在高性能自动化控制系统中具有较好的工程参考应用价值.

    矢量控制永磁电机空间矢量脉宽调制共模电压

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    粒子群PMSM双矢量模型预测电流控制

    王步来朱敬恒吴卫民李子信...
    115-121页
    查看更多>>摘要：为了提高永磁同步电机(PMSM)的运行性能,提出一种新的双矢量模型预测电流控制(MPCC)策略.对粒子群算法进行改进,将改进后的粒子群算法(IPSO)用于第二电压矢量寻优.对一款1.5 kW的PMSM进行仿真研究,并在dSPACE平台进行了实验验证.结果表明:与传统的双矢量MPCC相比,在转速响应相当的情况下,电流纹波降低了31.7％,稳态转速波动降低了70.6％.可见提出的新的策略是可行的,有效改进了系统的运行性能.

    永磁同步电机粒子群算法双矢量模型预测电压控制电流控制离散系统

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    不同碳政策下"多目标"柔性车间作业调度鲁棒优化

    孙军艳贺高科李晶晶李兴...
    122-133页
    查看更多>>摘要：在"双碳"目标和碳政策提出的背景下,构建以碳排放量最低、总成本最小和完工时间最短的多目标柔性车间作业调度鲁棒优化模型,采用"Box+多面体式"集合表示方法处理加工时间的不确定性,设计改进的NSGA-Ⅱ算法求解该模型.实例验证表明:对比传统NSGA-Ⅱ算法,改进NSGA-Ⅱ算法在反世代距离以及超体积度量两个算法指标性能下表现优越;碳排放量最大降低7.62％,总成本最大降低6.86％,完工时间最大减少7.54％.碳限额政策下的碳排放量最低,碳交易政策次之,碳税政策下最高.随着加工时间不确定程度增加,不同碳政策下三个目标函数均呈增长趋势.

    柔性车间作业调度加工时间不确定鲁棒优化NSGA-Ⅱ算法

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    考虑不确定性的飞机大修拆卸序列优化方法

    黄明俊郝天峰贾晓亮
    134-142页
    查看更多>>摘要：针对飞机大修过程中不确定因素使得大修拆卸时间及拆卸总工时存在较大不确定性的问题,提出一种基于概率分析量化不确定性的飞机大修可行拆卸序列评估和基于改进帝国竞争算法的飞机大修拆卸序列优化方法.首先对飞机大修拆卸的不确定性进行了分析,主要考虑了基本拆卸时间、拆卸方向和拆卸工具的不确定性,将飞机大修拆卸总工时最小作为拆卸序列优化的目标,构建了考虑不确定性的飞机大修拆卸序列优化模型;然后基于蒙特卡洛方法进行可行拆卸序列的量化评估,并基于帝国竞争算法进行拆卸序列优化;最后,以飞机起落架为实例,验证了所提出的考虑不确定性的飞机大修拆卸序列优化方法的有效性.

    不确定性飞机大修拆卸时间帝国竞争算法拆卸序列优化

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    偏心连杆平衡抽油机曲柄轴转矩多目标动力学ADAMS仿真

    刘天巍
    143-149页
    查看更多>>摘要：为充分掌握偏心连杆平衡抽油机应用情况,提出偏心连杆平衡抽油机曲柄轴转矩多目标动力学ADAMS仿真方法.以某型号偏心连杆平衡抽油机为研究对象,构建其曲柄连杆结构多目标数学模型后,将该数学模型导入到ADAMS仿真软件内,利用ADAMS仿真软件搭建抽油机曲柄轴转矩多目标动力学参数模型,并在不同情况下对偏心连杆平衡抽油机曲柄轴转矩展开仿真.仿真结果说明:当偏心连杆平衡抽油机曲轴转速为1850 r/min时,其柄轴转矩的初始数值为0,随着时间增加该数值呈现指数型下降趋势,时间超过1.6 s后,柄轴转矩数值逐渐恢复为0;抽油机曲柄轴转矩的第一主轴和第二主轴在X方向上的颈荷载数值均低于Y方向,且第二主轴颈荷载存在2个峰值,第二主轴受第一气缸和第二气缸同时激励.

    偏心连杆平衡抽油机曲柄轴转矩多目标动力学ADAMS模型数学模型

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    基于Web的留胚米生产线在线控制可视化系统研究

    李冰毛天文李健
    150-155页
    查看更多>>摘要：针对留胚米生产加工过程中生产环境复杂和工艺繁多、传统人工难以实时监测控制的问题.介绍了基于Web技术的留胚米生产线在线控制可视化系统的设计研发.系统包括实时监测和在线交互控制.首先,明确系统功能需求,并设计人机交互平台和数据交互通讯服务方案.其次,设计人机交互平台架构,包括产线建模、数据库存储和UI设计等.通过Blender对生产线进行建模,并使用AI和Substance对模型进行贴图优化,提供模型交互服务.设计配置信息存储库和产线运行状态信息存储库来支持数据存储.根据需求分析,设计UI交互界面原型,使用Vue框架搭建人机交互界面.然后,设计数据通讯服务框架,基于HTTP和Socket实现后端服务器与前端人机交互、数据库和产线工控机之间的通讯,实现在线交互功能.

    Web人机交互实时监测在线控制数据库数据通讯

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