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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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    基于改进无差拍控制的MMC超级电容储能系统补偿电流性能优化研究

    刘岳松张茂松王秀芹陶骏...
    76-82页
    查看更多>>摘要：针对传统电流控制下的模块化多电平换流器(MMC)超级电容(SC)储能系统补偿电流动态响应阶段波动较大的问题,通过提出改进无差拍控制算法重复预测周期电流并结合在线电感参数计算,优化MMC超级电容储能系统补偿电流动态响应性能,降低了设备交流侧电流畸变,消除了稳态运行状态下桥臂电感参数变化对改进无差拍电流控制的影响,提高了系统的鲁棒性.搭建了Simulink仿真模型,对所提出的改进方法的可行性和优越性进行了验证.

    MMC超级电容储能系统改进无差拍控制在线电感参数计算动态响应

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    面向多区域互联微电网的负荷频率复合控制方法

    何迎肖健梅
    83-88页
    查看更多>>摘要：频率稳定是微电网安全稳定运行的重要因素.针对微电网系统内外部扰动导致的频率波动问题,设计了复合控制器进行微电网负荷频率控制.建立风光火储两区域互联微电网负荷频率控制模型,将重复控制与自抗扰控制相结合形成复合控制器,复合控制器比单一控制器的控制精度更高,增强了系统鲁棒性.并采用改进灰狼算法对控制器关键参数进行优化整定,对收敛因子进行非线性改进,使得算法兼顾全局搜索能力和局部开发能力,寻优效率更高.最终仿真结果表明,与PID控制器、自抗扰控制器相比,在有扰动的情况下,复合控制器能够迅速地将频率收敛到额定值,保持微电网系统的频率稳定,提高系统的动态性能.

    微电网负荷频率控制复合控制改进灰狼算法参数整定

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    电力机械无级变速传动系统自适应控制方法

    刘敬之曲全磊杨洪易马骥...
    89-94页
    查看更多>>摘要：为了提高整车动力性和传动效率,提出电力机械无级变速传动系统自适应控制方法.在传动系统结构分析下,对电机和变速器对应参数进行匹配,根据匹配的系统参数,通过传动系统 Ⅰ 段→换段阶段→Ⅱ 段构建动力学模型,并采用微分先行 PID控制算法对传动系统进行自适应控制.选取6速DDCT双离合器变速器为实验对象,通过与两种传统方法进行对比,仿真实验结果表明,所提方法进行自适应控制后,消耗的燃油量为78 mL,进行无级变速传动所用的时间在10.85 s内,控制的精度最高可达99.75％,电力机械无级变速传动效率较高,控制效果较好,为汽车行业发展奠定了一定基础.

    传动系统自适应控制动力学模型参数匹配微分先行PID控制

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    作业车间调度的邻域单次搜索人工蜂群算法

    张开元杨火根夏小云庄鹤林...
    95-103页
    查看更多>>摘要：为了减少算法求解作业车间调度问题(Job Shop Scheduling Problem,JSP)时的无效重复搜索,以提高算法性能,提出一种邻域单次搜索人工蜂群算法(Single Neighborhood Search Artificial Bee Colony Algorithm,SNSABC).在工序加工优先级的编码方式上结合JSP本身的特性设计邻域搜索策略,该策略采用了交换算子和路径重连算子配合搜索的方式.每次交换算子选择未被搜索过的位置搜索,在交换过程中跳过不能改变最大完工时间和已经做过的工序交换.若没有搜索到更优解,将搜索的位置标为已搜索.若搜索到更优解,将更优解进行路径重连.根据邻域搜索策略改进侦查蜂阶段,淘汰所有关键工序位置搜索完毕的解,用淘汰的解和种群中剩余的解分别交叉寻找更优解.在人工蜂群算法中加入所提策略,算法搜索效率和求解质量得到明显提升,能够快速搜索到可接受解,在大部分算例可以收敛到已知最优解.相比于对比算法,邻域单次搜索人工蜂群算法求得的最优解和均值具有更短的完工时间.实验结果表明所提策略有效提高了算法的性能.

    作业车间调度人工蜂群算法邻域搜索策略关键路径路径重连

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    多策略融合的扑翼飞行器三维航路规划RRT算法

    陈国军林羊龙陈巍王志明...
    104-113页
    查看更多>>摘要：针对原始RRT算法无法直接应用于扑翼飞行器且具有规划效率低、规划路线曲折等缺点,提出一种应用于扑翼飞行器的改进RRT算法.根据扑翼飞行器飞行表征提出最大偏航角及最小步长约束条件,采用基于目标偏离角度的动态步长策略及目标启发策略提高规划效率,且利用基于最大偏航角的剪枝策略及五次B样条曲线对航路进行简化及拟合平滑处理.通过三种不同场景仿真实验,验证所提出改进RRT算法具有规划效率高、规划航路短且规划航路更具有连续性和平稳性等特点.最终建立扑翼机运动学模型并采用PLOS路径追踪算法对改进RRT算法进行仿真实验验证,证明所提出改进RRT算法具有可实现性.

    扑翼飞行器路径规划快速探索随机树航路追踪

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    计及功能特征的FDM多零件智能排布优化算法

    胡治奎黄仁凯刘静雷礼...
    114-120,169页
    查看更多>>摘要：针对熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,FDM)中多零件排布效率低,功能特征成型质量不可控等问题,提出一种基于功能特征的多零件排布优化算法.首先,考虑功能特征表面质量,以自适应表面粗糙度为优化目标,利用遗传算法分别求解各个零件的最优成形方向;然后,求解位于最优成形方向的零件在XOY平面的实际投影轮廓;最后,根据临界多边形(No-Fit Polygon,NFP)规则进行零件放置,并利用遗传算法搜索全局最优解,实现多零件排布优化.实验结果表明,所提出方法可以有效保证功能特征表面质量.此外,相对于考虑零件投影包络矩形的优化算法,该算法能够有效提升零件打印空间利用率.

    熔融沉积成型功能特征遗传算法多零件排布

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    应用于工控数据异常检测的改进TrAdaBoost迁移学习算法研究

    刘学君张小妮栾海英晏涌...
    121-126页
    查看更多>>摘要：为解决工业控制系统多场景异常检测模型迁移难题,提出了一种基于特征排序和遗传算法的TrAdaBoost迁移学习的工控异常检测算法.由于TrAdaBoost要求同维数,首先采用特征选择算法Lasso做特征排序,然后根据排序结果选择重要特征.其次,将源域与目标域数据分布情况与回补参数相结合更新样本权重,减少权重两极化情况.最后采用遗传算法对TrAdaBoost在目标域上基分类器数目进行参数优化,以提高算法在数据上的适应性.将算法在新加坡数据集和自建数据集上进行实验,使用源域数据集进行迁移实验后,正确率提高9.1%,该算法对知识迁移和样本不足的问题提出了更好的解决方案.

    工控异常检测特征排序遗传算法迁移学习

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    风力机叶片裂纹损伤应力特性研究

    金辉曹莉
    127-132页
    查看更多>>摘要：针对服役末期风力机叶片出现的裂纹损伤在运行过程中产生失效的危险现象,对裂纹损伤风力机叶片的应力分布规律展开研究,建立了NREL 5MW风力机叶片有限元模型,采用流固耦合分析方法研究了裂纹分布位置、极端运行阵风、不同湍流强度和风向改变对叶片裂纹应力特性的影响.结果表明:叶根处裂纹损伤最严重裂纹易向翼型中部整体开裂,叶中和叶尖处裂纹损伤易向前缘开裂;极端运行阵风下叶根处裂纹应力值波动最大可达15.2%;高湍流强度和来流风向为30°时对叶片裂纹损伤影响最大,裂纹有向中部开裂转变为前缘开裂的趋势.

    风力机叶片流固耦合裂纹应力特性

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    Cr12铁素体不锈钢热变形行为及热加工图

    徐文朝赵志华李玉贵李华英...
    133-140,198页
    查看更多>>摘要：铁素体不锈钢具有良好的耐大气腐蚀性能,机械和焊接性能良好.这类金属材料在制造煤车、建筑行业和海水淡化管道中有着广泛的应用.与奥氏体不锈钢相比,它们是更便宜的替代品.用Gleeble-3800热模拟试验机在应变速率0.01～10 s-1和950～1100℃的条件下对Cr12铁素体不锈钢进行热压缩实验,研究其高温热变行为.通过Arrhenius应变补偿本构模型建立流变应力预测模型,由能量耗散图和失稳图两部分叠加建立基于DMM的热加工图.结果表明:Cr12不锈钢的流动应力对其变形行为是敏感的,根据得到的应力应变曲线建立七阶多项式拟合的应变补偿模型,并计算出相关系数R,平均相对误差AARE,均方根误差RMSE分别为0.988,4.108%,6.107 MPa,表明建立的应变补偿方程较为精确.根据热加工图可以确定该金属材料较优的工艺参数范围在温度为1025～1100℃,应变速率为0.03～0.22 s-1之间的的区域.

    Cr12铁素体不锈钢热变形行为本构方程热加工图

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    高速电主轴热平衡实验与热态特性分析

    梅祥周俊荣
    141-149页
    查看更多>>摘要：为研究所设计的高速电主轴在实际工况下的热态特性,采用热网络法和能量守恒定律构建电主轴热网络模型和热平衡方程组.基于温度平衡实验,将获取的电主轴温升数据作为稳态和瞬态温度场有限元分析的线性初始条件,求解电主轴内部温度场分布及温度-时间变化曲线.另外进行热-固耦合有限元分析,求解得到电主轴在4850 s达到热平衡时,轴向最大热位移为50.493 µm;并提取仿真数据建立时间-热位移变化曲线.最后基于主轴热变形量测仪和电容式位移传感器测量电主轴在空转达到热平衡时的温度-时间-位移曲线,求得其Z向平衡热位移量为47 µm,验证有限元结果的正确性,为主轴的使用提供了热机方案,同时为进行主轴的热误差补偿提供数据支持.

    高速电主轴热平衡热态特性热-固耦合热网络模型

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