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国际标准连续出版物号 ：ISSN1001-3881
摘要：深度学习方法在滚动轴承剩余寿命预测中广泛应用，但现有深度学习方法无法充分利用历史信息，且缺乏综合利用局部信息与全局信息的能力。针对上述问题，提出双域卷积Transformer用于预测滚动轴承的剩余寿命。使用滚动轴承从开始运转到预测时刻的完整振动信号作为输入，为模型学习长期退化过程提供充分的历史数据。使用短时傅里叶变换将完整信号从时域变换到时频域，然后通过双域卷积块在时域和频域两个维度上进行卷积操作，提取信号在时频域上的局部特征。最后，使用Transformer编码器提取信号的全局特征，与双域卷积块提取的局部特征形成互补，以丰富模型学习到的退化信息。使用滚动轴承加速退化数据集进行验证，双域卷积Transformer的平均误差相比注意力加强的LSTM与多尺度CNN方法分别降低了34.8%和16.4%，DDCT在轴承全寿命周期上的平均预测精度有一定的提升。同时，通过消融实验验证了双域卷积Transformer关键模块的有效性。
摘要：行星级斜齿轮啮合弯矩容易导致支撑滑动轴承出现轴颈倾斜，进而发生边缘润滑失效。针对此问题，基于6 MW风机齿轮箱行星级滑动轴承的受载特性，建立考虑轴瓦弹性变形影响的静态Reynolds方程求解模型，并与相关文献的试验结果对比以验证文中模型准确性。分析宽径比及间隙比对轴承工作性能的影响规律。结果表明：当轴颈倾角为0.049°且宽径比为1.2时，润滑膜压力呈现双峰分布状态，最大压力达到69.67 MPa，最大变形量为24.23 μm，同时宽径比越大越容易发生润滑失效，考虑倾斜因素，在保证使用的条件下，尽量减小轴承宽度。当间隙比从1.1‰提升到1.72‰时，润滑膜最大压力降低了21.86%，承载能力得到提升。但由于存在轴颈倾斜，小间隙比也更容易导致轴承工作处于混合润滑状态，尽量取间隙比在1.25‰以上，以保证轴承润滑状态。该研究可为行星滑动轴承实际工作性能分析及参数选取提供重要依据。
摘要：针对大型重载起重机转盘轴承的结构与复杂载荷特性，为研究转台结构刚度对轴承力学行为的影响，建立包含转台结构的整体有限元模型，模拟联合载荷作用下轴承内部滚动体的载荷分布，并通过实验验证模型的准确性。在此基础上，分析转台主要钢板厚度参数及加强筋布置对滚动体载荷分布和接触应力的影响规律。为进一步评估结构改进效果，对加强筋构型中受载最大的滚动体进行静压实验，以测量其永久变形量。结果表明：钢板厚度与加强筋对滚动体载荷分布的影响较小，但对接触应力产生了显著影响;在加强筋模型中，主推力与反推力滚动体的接触应力较弹性模型分别下降27.5%和63.4%。静压实验结果显示，主推力与反推力滚动体的最大永久变形量分别为0.146、0.041 mm。
摘要：为了更准确地分析数控机床进给系统的定位精度，基于坐标变换建立永磁同步电机包含电气与机械特性的数学模型，考虑对进给系统定位精度影响较大的关键要素，采用集中参数法结合拉格朗日方程构建可对中间环节进行修正的直线轴进给系统机电耦合动力学模型，修正进给系统参数，对工作台的定位精度进行定量分析。为验证模型的准确性，以实验室搭建的直线轴工作台为例，开展定位精度的仿真分析与对比实验验证。结果表明：经参数修正后，仿真工作台稳定时的位移为2.767 mm，与参数修正前相比，位移偏差减小67%，更接近实验结果，验证了文中所构建模型通过调节中间环节参数逼近实际物理模型的有效性。
摘要：为进一步提升传统麻雀搜索算法的预测精度，针对某卧式加工中心主轴的热误差补偿问题，建立BiLSTM预测模型并引入麻雀搜索算法（SSA）与正余弦和柯西变异策略（SC）对模型进行优化。利用五点法测试多转速下主轴温度与热误差数据。以温升数据为输入，预测主轴热误差。结果表明:随着主轴转速提升，主轴温升与轴向热误差变化更加剧烈，各轴承位置温升变化趋势基本相同；径向热误差较小，且影响因素较多，因此误差补偿应主要考虑 Z 向热伸长。与SSA-BiLSTM模型、BiLSTM模型相比，优化后的SCSSA-BiLSTM模型预测拟合度最好，精度最高。在多工况下，SCSSA-BiLSTM模型的各项指标均高于其他两种模型且提升明显，证明其具有良好的泛化能力，为多工况下的热误差预测补偿提供了参考。
摘要：采用卷积神经网络对滚动轴承故障进行诊断时，难以找到最佳超参数组合且易陷入局部最优。针对此问题，提出一种融合冠豪猪优化器（CPO）与一维卷积神经网络（1DCNN）的自适应诊断模型。该模型包括数据处理模块、特征学习模块和故障诊断模块。将原始振动数据进行归一化及滑窗处理，获得1 200个样本构成的数据集（样本长度为1 024、每类样本200个）；将所有样本的顺序打乱并按照7∶3的比例随机划分训练集和测试集。搭建1DCNN模型，以训练集为输入，执行CPO循环优化过程，获得最优超参数组合。利用最优超参数更新1DCNN模型，获得CPO-1DCNN模型，采用训练集数据重新训练该模型。最后，利用训练好的CPO-1DCNN模型对测试集进行诊断测试并输出诊断结果。结果表明：经CPO优化的1DCNN模型诊断准确率达到了100%，相比1DCNN、RF、SVM、及BP等模型，诊断效果大幅提升且性能更稳定，成功识别了滚动轴承的6种故障类型。此外，全连接层的可视化结果也表明，所提模型能够将各类故障特征完全分开，并且在不同故障特征的区分度及同类故障特征的聚合度方面均比优化前更好。
摘要：针对孔入式液体静压轴承在多物理场耦合工况下温升预测精度不足及参数作用机制不明确的问题，提出一种融合CFD仿真、正交试验与BP神经网络的多尺度分析方法，旨在揭示关键参数的交互作用规律，实现复杂工况下的性能快速预测与优化。为此建立轴承油膜三维流场数学模型，通过数值模拟获取不同参数组合下的承载力、质量流量及温升数据；设计四因素四水平正交试验，结合极差分析量化主轴转速、供油压力、供油温度及油膜偏心率对性能指标的敏感性；基于正交试验样本构建四输入单输出的BP神经网络预测模型，通过数据归一化、隐含层节点优化及L-M算法训练等提升模型泛化能力；搭建试验系统平台测量轴承油膜温升。结果表明：主轴转速对温升影响最显著；构建的BP模型预测误差低于5%，供油压力每提升1 000 Pa可补偿转速1 r/min引起的温升，且供油温度在低压工况下易引发超线性温升效应；仿真及预测值与实际值的最大误差低于10%，证实了所提方法的准确性。
摘要：针对分布式柔性作业车间中存在的资源分配不均和调度稳定性不足问题，构建以最小化最大完工时间、机器总能耗和偏离度为目标的逆调度数学模型，提出一种基于Double Q-Learning的改进多目标蝗虫优化算法（DQIGOA）。针对该问题设计一种混合三层编码方式；提出一种基于逆调度特点的种群初始化方式以提高种群质量；引入权重平衡因子来提高非支配解存档中解集的多样性；将强化学习中的Double Q-Learning机制融入非支配解的选择过程，通过动态动作策略优化目标解的选取，提升调度方案的全局搜索能力与局部优化效率。最后构建26组算例，通过策略有效性分析证明了所提策略可显著提升DQIGOA算法的性能，并通过与NSGA-II、DE和SPEA-II算法进行对比证明DQIGOA算法的有效性。结果表明：相比NSGA-II、DE和SPEA-II算法，DQIGOA算法在HV、IGD、SP指标上均有优势，证明了DQIGOA能够有效提升解的收敛速度和多样性分布，在动态扰动条件下表现出更强的鲁棒性。
摘要：为提高泵控液压缸系统的动态响应性能与控制精度，解决传统PID控制在多工况及能效优化方面的不足，提出一种基于模糊规则的PID参数实时整定复合控制策略。根据系统负载流量与压力需求，实时调节电机转速与液压泵排量，在保证动态性能的同时实现运行能效优化。在AMESim中建立复合泵控液压缸系统模型，并在MATLAB/Simulink中构建模糊PID控制器，开展联合仿真分析。结果表明：与传统PID控制相比，所提模糊PID控制策略使系统阶跃响应时间缩短18%，超调量降低22%，有效提升了系统的响应速度与控制精度。该控制方法能够适应复合泵控液压系统的多工况需求，具有良好的参数协调能力与能效优化效果，为类似系统的控制策略设计提供了参考。
摘要：为解决车间调度方案受机器故障影响的问题，建立以最小化最大完工时间、最大化机器利用率为目标函数的柔性作业车间主动调度模型。通过注意力双向长短时记忆（ABLSTM）深度学习模型预测机器剩余寿命，在此基础上，提出一种改进多目标差分进化算法（IMDE）。在传统差分进化算法（DE）的基础上，引入Q学习动态调整缩放因子和交叉率，设置多种变异方法池，同时采取变邻域搜索策略，能够更有效地寻找最优解。在韶关某液压件厂实例模型上进行测试，验证IMDE对于考虑机器故障的柔性作业车间调度问题的可行性。同时将多目标差分进化（MDE）、多目标灰狼算法（MGWO）和NSGA-II作为IMDE的对比算法，在BRANDIMARTE的改进算例上开展实验。结果表明：在相同的迭代次数下，相较MDE 、MGWO、NSGA-II算法， IMDE具有更快的收敛速度，可以获得更好的目标值，证明了其在求解考虑机器故障的柔性作业车间调度问题上的有效性和优越性。
摘要：为探究电弧机械组合铣削加工的切削力稳定性和表面演变规律，对电弧加工后TC4工件表面的重铸层厚度、表面粗糙度和表面缺陷进行表征分析，借助ABAQUS二次开发功能生成电弧铣削后的粗加工表面区域，采用降温法在该区域施加残余应力，对比组合铣削与单一铣削的铣削应力和切削力变化，检测表面硬化和表面缺陷的去除情况。结果表明:相比单一机械铣削，组合铣削的加工稳定性下降，且铣削应力升高，组合加工过程中工件的铣削性能发生变化，证明组合加工过程中电弧铣削工序改变了工件的铣削性能，使其在机械铣削工序中加工精度和表面质量降低；相比电弧铣削表面的等效残余应力，组合铣削加工表面等效残余应力降低了120.31 MPa。相比单一机械加工，组合铣削的表面的平均显微硬度提升了9.91HV，表面硬化率升高，且组合铣削能够有效去除表面的烧蚀凹坑、重铸层和微裂纹等微观缺陷，提高了电弧铣削加工的表面质量。
摘要：航空薄壁件各特征间不协调的残余应力分布匹配会导致工件产生无序的二次变形。为了解决该问题，提出基于残余应力体积 VRS 模型及特征间差值 DRS 模型及评价指标的工件变形控制方法。仿真分析结果表明：在单一残余应力场匹配下，工件整体变形较大，各特征间的 DRS 较高；而采用组合残余应力场匹配后 DRS 显著降低。与单一残余应力场匹配相比，组合残余应力场匹配下的工件最大变形量减少了30.5%。进一步对组合残余应力场匹配进行优化，通过调整加工方式实现各特征间残余应力体积平衡的最优匹配，减小关键特征间的 DRS，优化后的工件最大变形量进一步减小了39.0%，这表明通过控制 DRS 可以有效控制工件的整体变形。基于 VRS 优化后的加工参数组合，通过降低 DRS 显著降低了薄壁件的变形，提高了加工精度。与单一参数铣削相比，优化后的工件有效降低了薄壁件变形，平面度平均降低了47.22%，验证了基于残余应力体积模型以及通过控制 DRS 来控制工件整体变形的有效性和合理性。
摘要：CFRP-Ti叠层材料在传统钻削方式中容易出现毛刺、分层、撕裂等缺陷，往往需要二次加工去除毛刺。为降低钻孔毛刺高度，提出CFRP-Ti叠层材料纵扭超声振动辅助钻削方法，分析其运动学原理及分离切削特性，并通过试验对比分析纵扭超声振动辅助钻削与传统钻削两种方式下的孔出入口毛刺高度，探究加工参数对CFRP入口和钛合金出口毛刺高度的影响规律。结果表明：相比传统钻削，纵扭超声振动辅助钻削方法可显著降低孔出入口毛刺高度，在合适的切削参数下，CFRP入口毛刺高度能够减小约93%，钛合金出口毛刺高度能够减小约97%；相比传统钻削，纵扭超声振动辅助钻削显著提高CFRP-Ti叠层材料的孔出口质量，CFRP入口处的毛刺撕裂现象以及钛合金出口处的帽状、外翻型毛刺均实现了明显改善。这表明纵扭超声振动辅助钻削技术在提高难加工材料的加工质量方面具有显著优势。
摘要：利用低压微弧铣削钛合金Ti-6Al-4V薄壁件时，虽然未产生宏观切削力，但由于电弧蚀除金属的电弧作用力等物理活动导致薄壁件产生颤振。为探究单纯低压微弧加工过程中颤振现象对表面形貌的影响，通过实验设计，在颤振特征中选取振动位移作为主要探究对象，利用超景深和电子扫描显微镜等精密仪器对加工表面进行检测，以初步探究颤振对表面形貌的影响。SEM结果显示：颤振加剧了薄壁件表面微观缺陷的生成，包括微裂纹和微观凹坑数量的增多。这些缺陷形成的主要原因是频繁的电弧断裂和重熔效应，导致微观形貌劣化。这类微观缺陷不仅影响表面完整性，也可能对材料的使用寿命产生不利影响。最后对被加工件颤振特征及表面粗糙度的多组数据进行斯皮尔曼相关性分析，确立颤振特征与薄壁件表面形貌之间的数学关联性。结果表明：颤振特征与薄壁件表面形貌之间呈现显著正相关性。在单纯低压微弧加工情况下，颤振会带来一系列负面效应，在实际加工过程中，需要采取相应措施以降低颤振的影响。
摘要：在三轴运动平台轮廓误差估计过程中，当期望轨迹梯度的模值很小时，会导致曲率很大，使用现有近似方法和迭代算法会使轮廓精度下降，甚至无法求取基准点。针对此问题，提出基于Halley迭代的轮廓误差估计方法，此方法在分母中引入误差与加速度的乘积项，可以克服基准点的求取问题，且相对牛顿迭代方法可以获得更快的收敛速度；结合任务直角坐标系的方法实现对轮廓误差的直接控制，且在基本不影响计算时间的前提下减少一组控制参数的整定；然后设计自适应鲁棒控制器提高系统的鲁棒性和轮廓精度；最后通过仿真对比验证所提方法的有效性。结果表明：在相同的迭代次数下，与其他近似方法相比，所提方法可以有效减小轮廓误差，提高轮廓控制精度，且对于尖角处曲率较大的空间曲线，该方法仍能保持高性能的轮廓跟踪。
摘要：针对当前内斜齿轮淬硬齿面纠正能力差、加工效率低、齿面拓扑修正能力不足等问题，提出一种采用球形蜗杆砂轮展成磨削内斜齿轮的加工方法。基于其加工原理，通过求解包络过程中的齐次变换矩阵，推导出球形蜗杆砂轮齿面方程。通过虚拟中心距砂轮成形修整原理，对蜗杆砂轮进行修整，并进行MATLAB仿真，验证砂轮修整理论的正确性。结果表明：数值仿真与理论计算型面偏差在6×10-6 mm以下，在误差允许范围内，表明根据虚拟中心距原理所述修整运动，滚轮可以包络出正确的砂轮廓形。对内斜齿轮进行虚拟加工仿真，修整后砂轮加工的齿轮只有局部存在少量的过切与残留误差，其余部分与理论齿面一致，证明了蜗杆砂轮修整方法的可行性。对比齿面检测报告可知：在有砂轮修整的情况下，左、右齿面单个齿距偏差分别下降了18.2%、25.3%，左右齿面累积总偏差分别下降了37.2%、5.9%；齿廓总偏差下降了39.3%。砂轮修整后的内斜齿轮误差明显减少，其加工精度明显提高，验证了修整方案的合理性。
摘要：针对涡轮叶片气膜冷却孔轴线检测中孔径微小、空间角度复杂的技术难点，提出一种基于密度聚类与最小二乘拟合的气膜孔轴线方向检测方法。通过三维激光扫描设备获取叶片点云数据，对数据进行预处理，采用密度聚类算法DBSCAN对气膜孔群点云进行自适应分割，无需预设簇的数量，有效克服传统方法对初始参数的依赖。通过最小二乘法构建气膜孔圆柱模型，提取轴线矢量并计算空间角度参数 xoy 投影与 x 轴夹角 α 、轴线与 z 轴夹角 γ 。其轴线角度重复性测量误差不大于0.6°且 α 与 γ 的平均相对误差分别控制在1.07%和0.30%，相对误差较小且在合理范围内，能够满足涡轮叶片设计标准对气膜孔检测方法的要求。相比现有研究，该方法在特征提取阶段采用改进的密度聚类算法，可有效克服复杂表面的反射干扰，并通过圆柱拟合优化策略提升了轴线矢量的计算稳定性，实现了对异形气膜孔空间姿态的精准检测。
摘要：锂电池叠片过程中，隔膜上的张力存在波动，影响电池性能和良品率。以某锂电池叠片机为研究对象，对隔膜输送路径及叠片段动力学模型进行分析，通过电子凸轮的方式对Z形叠片机构、储料辊及牵引辊的协同运动进行控制。以张力摆杆为张力波动控制目标，基于自抗扰控制算法调节张力摆角，并结合PID控制算法控制张力摆杆扭矩，实现张力控制，并设计控制框架。对扩张状态观测器和误差反馈控制律进行分析，完成叠片段隔膜张力自抗扰控制器的设计，通过Simulink仿真和试验验证张力控制效果。结果表明：叠片机隔膜自抗扰控制器具有良好的张力控制效果，隔膜张力稳定在设定值的-3.8%~4.5%之间，符合张力波动不超过±5%的生产要求；张力摆杆最大摆动角度为6.8°，稳定运行状态下张力摆杆摆动范围为-0.34°~0.59°。张力波动及摆杆摆动均能满足生产要求，从而证实了设计的电子凸轮曲线、张力PID控制器及摆角自抗扰控制器合理。
摘要：疏水系统对于确保船舶的正常运行至关重要，其振动和噪声问题主要源自工作过程中管道产生的压力脉动，安装消声器是降低管道压力脉动的常见方式。对囊式消声器降低疏水系统压力脉动特性进行研究。分析囊式消声器的工作原理，并建立各工作模块的动力学方程，结合参数之间的关联，构建消声器整体数学模型。利用AMESim软件搭建疏水系统仿真模型，通过对比安装消声器前后的压力曲线，验证囊式消声器在抑制系统压力脉动方面的效果。搭建实验台架并以压力脉动率作为对比指标，进一步验证疏水系统仿真模型的准确性。对比仿真与实验结果，吻合度良好，仿真模型可较准确地计算疏水系统的压力特性。对比安装消声器前后管路压力脉动率，1、2、3 MPa工况最大可分别降低91.68%、86.50%、88.74%，压力脉动抑制效果良好。对比不同工作压力下预充气压对压力脉动抑制效果的影响，结果表明：不同工作压力下消声器的最佳充气压力不同，最佳充气压力范围为工作压力的80%~95%。
摘要：为了对吸液阀的动态特性进行深入研究，基于乳化液泵主动开启吸液阀的流量调控系统的理论基础，建立描述吸液阀在自启状态下阀板运动与流体流动的微分方程。利用AMESim软件搭建基于执行机构主动控制乳化液泵吸液阀的流量调控系统模型并进行仿真分析，分析阀板开启高度、执行机构撤回相位、执行机构复位弹簧刚度等因素对吸液阀动态过程的影响。仿真结果表明：阀板自动打开时，阀板与限位装置撞击速度较大会导致阀板产生反弹；阀板在流量调控系统中被动打开时，阀板速度不会随着阀板开启高度增大而增加，保持在1.5 m/s左右的恒定速度;乳化液回流时，随着执行机构撤回相位和复位弹簧刚度增大，阀板与阀座的撞击速度呈现增大趋势。
摘要：波纹管结构是液体火箭发动机中的关键部件，其在超高压环境下极易发生剧烈流体振荡，造成系统结构失稳。针对该问题，选取管路系统中的某段高压波纹管作为基准模型，进行参数化建模和管内流激振动优化设计，并提出一种集波纹管参数化几何建模、网格生成、仿真计算以及验证计算的闭环优化控制方法，通过模拟退火算法优化获得高压波纹管内流稳定性设计的最优参数。通过对比最优参数和基准参数的流场特性，验证该优化方案的可行性。研究结果表明：在规定范围的参数下，所采用的自动寻优算法对波纹管内流压力脉动的抑制效果显著，同比优化了51.2%。该方法与传统的优化方式相比较，可以极大提高运算效率，减少运算时间，为提高波纹管的相关其他特性提供了参考。
摘要：为观察液压支架双伸缩立柱在承载过程中的动态规律，对其进行动态仿真分析。在AMESim中建立双伸缩立柱的液压系统模型，分析该立柱承载时两个油缸的压力变化等动态特性；将双伸缩立柱的模型导入ANSYS/Workbench的瞬态结构模块中，再将油缸的压力施加到油缸内表面，得到其应力分布；在此基础上，通过疲劳分析模块对疲劳寿命进行分析。结果表明：在底缸和安全阀之间的连接管路中对底缸出油口位置设计不同角度的接头，可有效减轻安全阀的振荡现象，使其更有效地卸荷，提高稳定性；在乳化液压力和轴向力作用下，中缸的应力呈现“两端大，中间小”的状态，下端最先发生疲劳破坏，立柱的最小循环次数为20 870，与实际中缸的开裂位置一致，验证了仿真结果的可靠性。
摘要：为了进一步完善切入式螺旋导叶旋流器分离性能的定量估算，在充分考虑气泡聚并破碎的基础上，利用数值模拟方法研究螺旋导叶结构参数对旋流器分离性能的影响。以“高效低阻”为优化目标，采用Box-Behnken响应面优化方法与NSGA-Ⅱ算法相结合对导叶结构参数进行优化，引入结合熵权法的TOPSIS模型进行多目标决策，确定最优结构参数组合。结果表明：旋流器综合效率随着螺距、圈数、间隙、轴距增加呈先增后减的变化趋势，通过增大螺距、间隙及减少圈数均能有效改善压降，而轴距对压降无显著影响；螺旋导叶结构参数最优组合为：螺距25 mm、圈数2、间隙1.5 mm、轴距9 mm，相比初始螺旋导叶结构，优化后的结构综合效率由86.31%提高至93.41%，底流口压降由90 239 Pa降低至 85 458.7 Pa，综合效率和压降以及分离性能均得到明显改善，优化效果显著，符合“高效低阻”的优化目标。
摘要：射流管式电液伺服阀使用过程中精密元件易发生磨损，影响液压系统的工作性能，其磨损故障诊断研究中存在磨损样本数据较少、变化幅度微弱、多模态数据融合困难等问题。针对此提出一种融合密集连接卷积网络（DenseNet）与加权通道注意力机制（WCA）的射流管伺服阀磨损故障诊断方法。利用DenseNet中各卷积层密集连接的特点对伺服阀磨损小样本进行特征复用，实现深层特征提取。在模型中加入WCA层，针对不同磨损部位对射流管特性参数中的压力、流量及动态响应时间等分配不同的权重，从而有效改善DenseNet数据冗余问题并提升故障分类准确性。结果表明：所提方法能够准确、有效地对射流管式电液伺服阀磨损故障进行诊断，在测试集上取得了98.7%的准确率，相较于相同深度的CNN和普通DenseNet网络模型具有更高的准确率和稳定性。
摘要：针对矿用大流量乳化液泵现有电磁卸荷技术难以高效实现按需供液的现状，借助MPC原理提前预测液压支架不同动作过程用液流量与压力的优势，提出一种基于MPC的乳化液泵流量调控策略。建立基于MPC的乳化液泵站供液系统，分析支架供液过程以及升柱、降柱的用液需求；以MPC基本原理和三相异步电机数学模型为基础，建立模型预测电流控制系统，以BRW125/31.5C型乳化液泵为研究对象，以ZF17000/27.5/42D型支架为用液负载，基于MATLAB/Simulink及AMESim平台搭建联合仿真模型；最后，与基于电磁卸荷技术的乳化液泵流量调节方式进行仿真对比实验。电磁卸荷流量调控方法由于存在显著卸荷回液流量损失而造成供液系统压力波动大、能耗高的问题，而基于MPC的流量调控方法则在实现卸荷阀回液流量为0的前提下，可推动支架以较高速度完成升柱与降柱动作。结果表明：基于MPC的乳化液泵流量调控方法可以满足支架升柱过程低压大流量、降柱过程高压小流量的按需供液目标，并在卸荷阀回液流量为0的基础上实现高效供液。
摘要：负载补偿阻尼型负载控制阀相较于传统负载控制阀具有更佳的控制特性，在负载压力超过设定值时，驱动阀芯反向运动减小阀口开度，降低流量，防止执行元件失速，避免事故发生。根据布赫CINDY负载控制阀的基本原理和负载补偿特性，运用AMESim软件搭建其补偿阻尼结构仿真模型和系统仿真模型，阐述补偿阻尼的工作机制，并对影响负载控制阀补偿阻尼特性的关键影响因素进行仿真分析。结果表明：补偿阻尼力与先导阀芯大端直径呈正比；补偿阻尼孔直径过大则通孔无法起到降压减冲击的作用，直径过小则关闭或者开启压力需求过大，即超过有效工作区，无法满足系统对于流量的需求；补偿阻尼孔通流面积与先导阀芯通流面积的比值需在合理范围内，负载压力大于一定值时才需要采用补偿阻尼的负载控制阀；先导压力最大值必须小于控制活塞开启最大位移所需压力值，负载控制阀才能正常工作。因此，通常在控制活塞入口处设置减压装置，保证负载控制阀正常工作。
摘要：水下换向阀工作环境具有特殊性，如介质特性、小巧且复杂的结构尺寸、高压力、严重的污染和快速的流速，使得传统的解析方法难以有效解决阀内部的冲蚀问题。针对此，考虑到结构参数之间的耦合作用，通过优化先导阀的设计来减少内部的冲蚀率和冲蚀面积。以高水基先导换向阀为研究对象，通过Fluent软件进行仿真模拟，以冲蚀率和冲蚀影响面积为优化目标，深入分析密封球直径、流道角度、节流口管道狭长比等关键参数的影响规律。通过正交优化试验、单一结构参数变化和超拉丁方采样扩建数据集，建立非参数回归的响应面代理模型，并结合多岛遗传算法(MIGA)优化得到多目标结构参数的最优方案。此外，对优化前后的流动状态和冲蚀率进行对比，以验证优化效果。结果表明：水基液的流速及污染物颗粒的质量流量增加会导致冲蚀率和冲蚀面积占比相应增大；颗粒直径的增加对冲蚀率和冲蚀面积的影响并非单调，其最大值出现位置的变化表明颗粒直径对冲蚀的影响较复杂。在确保阀门正常工作的前提下，适当减小密封球直径、增大流道角度以及优化节流口的狭长比和尺寸，可以有效降低冲蚀率，减少冲蚀磨损。相比传统的正交优化方案，多岛遗传算法(MIGA)在不同压差条件下展现出更显著的优化效果。优化后的方案相比正交优化方案冲蚀率平均降低了10.97%，冲蚀面积占比降低了18.99%。与初始模型相比，MIGA优化和正交优化后的方案冲蚀率和冲蚀面积占比分别降低了26.73%～34.70%和45.25%～53.22%。优化后的先导换向阀模型在减少冲蚀磨损方面具有显著效果，表明其较好的工程应用价值和推广前景。
摘要：针对现有微泵结构尺寸大、泵送不连续、泵送流量小等问题，设计一种以纳米磁流体为泵送流体的磁流体介质驱动微泵。基于磁致流变原理设计微泵结构，使用COMSOL Multiphysics软件进行仿真分析，得到不同转速、磁场强度下的流速和压力曲线，证明微泵结构的合理性。结果表明：在同一磁场强度下，微泵出口泵送流速、压力随转速增大呈现先增大后下降的趋势；在同一转速下，微泵出口流速、压力随磁场强度增大而增大。搭建微泵测试平台，对不同参数下的微泵出口流量、压力进行实验研究。结果表明：当磁场强度为0.356 T、转速为59 r/min时，微泵出口泵送流量为226 μL/min，出口压力为1 776 Pa。与现有磁流体活塞泵相比，新型磁流体介质驱动微泵尺寸减小，可实现连续泵送，且泵送流量、压力得到提升。
摘要：针对自动导引车(AGV)运行状态监控透明度不高、监控方法单一及实时性不足等问题，为满足智能物流系统的升级需求，提出一种基于数字孪生的AGV状态监控系统。通过对物理空间中相关设备进行孪生模型的构建以及数据通信和管理，实现物理空间与虚拟空间的实时映射，从而实现对AGV状态监控的透明化、可视化、实时化，提升AGV状态监控系统的交互性。基于数字孪生五维模型构建AGV状态监控系统框架并明确物理层、虚拟层、连接层、数据层和应用层架构的具体构成；分别围绕3个关键技术：AGV孪生模型构建、数据通信及管理、状态监控系统搭建，详细阐述了AGV状态监控系统的实现方法。最后，通过使用所开发的原型系统进行可视化交互、实时监控、运动控制测试，实现了对AGV全要素、全方位的实时监控，验证了所提系统的可行性和有效性。
摘要：行星减速器作为AGV（自动导引运输车）传动机构的关键零部件，其疲劳寿命对AGV具有重要影响。目前，试验台的设计研究主要侧重于验证减速器的瞬时或短期工作状态，未能充分模拟减速器在真实工况下的长期运行负荷和环境影响。针对上述问题，以AGV行星减速器对拖试验台为研究对象，对现有AGV车轮进行简化。详细介绍试验台的工作原理与构成零部件，其中对拖卧式结构主要由T形槽平台、滑动导轨、径向负载施加机构和轴向负载施加机构构成。建立AGV行星减速器三维模型，通过三维装配和对受力复杂的重要零部件进行有限元分析，并进行减速器动力学分析，从仿真方面验证了整个试验台设计的合理性和可行性。以某台AGV行星减速器为例完成了该试验台零部件的实际加工、安装和整个寿命周期的测试。结果表明：该试验台系统具有设计合理、安全可靠、操作简便等特点。
摘要：自动找平控制系统的优劣是决定路面摊铺质量的关键因素。为了提高沥青摊铺机液压自动找平控制系统的响应速度，以达到所需平整度要求，基于拓普康毫米级GPS 3D摊铺控制系统，阐述3D找平系统的控制原理，并对摊铺机的工作特性进行分析；对系统各环节进行建模，建立3D液压找平控制系统模型；设计MPC结构和模型控制参数，建立Simulink仿真模型，探索激光接收器安装位置以及采用传统PID控制和MPC控制策略对系统响应时间的影响。结果表明：随着激光接收器安装位置比增大，系统的响应速度提升；相比传统PID控制，采用MPC控制策略的3D找平系统的响应速度提高了50%，其控制效果显著提升，说明改进后的3D摊铺液压找平系统更能满足摊铺路面的平整度要求。