摘要:为实现外科手术的微创化、精确化、智能化、远程化,将机器人技术与微创外科手术相结合,在综述国内外微创外科手术机器人研究现状的基础上,重点论述和分析从操作手设计、控制结构与控制方法,对力反馈主手、手术器械及力感知、增强现实、半自主手术、手术训练系统等关键技术进行了介绍和分析. 基于上述技术研发的微创外科手术机器人改善了医生进行微创手术的环境和工具,提高了外科手术的质量,具有广泛的应用和发展前景. 对微创外科手术机器人技术的发展趋势进行了展望.

摘要:为探究超硬脆碳化硅（SiC）材料的高效研抛方法,分别应用铸铁抛光盘、聚氨酯抛光盘、半固结磨粒抛光盘在自来水、KOH溶液、芬顿反应液3种研抛液中通过控制变量法对SiC进行了超声-电化学机械研抛试验,得到以试件材料去除率和表面质量为评价指标的优化抛光工艺参数. 试验结果表明:使用铸铁抛光盘时材料去除率高,但表面质量差；使用半固结磨粒抛光盘时表面质量最好,但材料去除率低；芬顿反应液对提高试件的材料去除率效果最好; 在试件与抛光盘之间的电压为+10 V时,试件的材料去除率最高,比无电压时提高了55.1%; 当试件保持环施加超声振动后,比无超声时材料去除率提高了91.7%,可见超声振动对SiC试件抛光起主要作用.

摘要:为利用民航发动机工作状态参数对其部件衰退情况进行在线诊断,提出一种发动机稳态建模和无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman flter, UKF)相结合的部件性能衰退诊断方法. 用多元非线性函数分别表达各个部件的通用特性曲线,采用机器学习方法对实测发动机工作状态参数进行学习以确定各函数系数,进而获得发动机稳态工作模型；在对各部件的性能衰退特点及影响性分析的基础上,定义出具有代表性的部件性能衰退因子；对无迹卡尔曼滤波器进行改造,采用所获得的发动机稳态工作模型和工况参数替换传统的滤波观测方程,并以新提出的滑动窗口采样策略克服低可观测性问题；对发动机实测运行数据进行滤波,得出各部件的性能衰退因子变化趋势. 经发动机实际运营监控数据验证,该方法能够在航段数据返回数据中心后快速诊断出发动机各部件性能状态,诊断结果与发动机部件损伤目视检查信息吻合良好. 该方法能够有效克服发动机性能诊断过程中的非线性强、观测性低、数据噪声显著的问题,具有较高的实用价值.

摘要:针对未来仿人机器人与人类长期共存将会带来的机器人对人的心理影响以及个性化匹配问题,在PAD（Pleasure、Arousal、Dominance）三维情感空间内,建立一种更具普遍性的人工情感计算模型. 人工情感模型总体框架分为外部事件检测及处理、情绪响应向量生成及修正和情绪离散化三部分. 提出一种有效的外界刺激三维标注方法；建立可对外界刺激进行自主情绪响应的情感计算模型,并将性格和心情模型引入其中,实现个性化的情绪响应；提出一种情绪响应向量离散化方法,并在具体情绪种类的基础上建立情绪强度计算式； 根据情感模型所产生的情绪种类及强度,建立机器人的表情合成及语音回答模型,在H&F robot-III型仿人头像机器人平台上进行人-机器人情感交互实验. 语音对话和表情状态迁移实验结果表明:所建立的人工情感模型可针对外界刺激自主地产生个性化情绪响应,有效模拟人类情绪的变化过程.

摘要:为提高非结构环境下目标识别准确率和位姿估计精度,提出一种利用Kinect V2 RGB-D传感器并基于目标的CAD模型进行不同类型目标自动识别和3D位姿估计的新方法.利用虚拟相机获取目标CAD模型的深度图像,并将目标的模型转化为点云图,采用体素栅格滤波减少场景点云中的点数；利用点对特征描述子（PPF）作为CAD模型的全局描述子,并将相似的PPF划分成一组放进一个hash表,用于识别和定位目标,所有目标的hash表组成了3D模型数据库；利用基于投票策略的方法对不同类型目标进行检测识别和3D位姿估计,并采用位姿聚类的方法和ICP配准进行位姿修正,再通过奇异值滤波剔除误匹配位姿,从而提高位姿估计精度. 在虚拟机器人实验平台仿真环境中分析了3种管接头的识别率和位姿估计误差,结果表明:3种管接头平均识别率96%,位置误差<4 mm,姿态误差<2°,能够满足机械臂抓取要求. 将提出的方法与两种主流位姿估计方法进行了对比实验,结果表明,提出的方法无论是识别率还是F1分数都要优于其他两种方法.

摘要:在水平管式炉中O₂/CO₂条件下对山西吕梁烟煤煤泥进行燃烧实验,研究颗粒直径及氧气体积分数对预干燥煤泥球团燃烧特性的影响. 采用热电偶测量煤泥球团燃烧过程中内部温度的变化,并通过高清摄像机同步记录预干燥煤泥球团的燃烧过程. 在炉温为800 ℃、氧气体积分数分别为10%、20%、30%、40%以及50%的条件下,对6～12 mm范围内4个不同直径的煤泥球团进行燃烧实验研究. 结果表明:不同氧气体积分数下的预干燥煤泥球团呈现出不同的着火方式；煤泥球团内部达到的最高温度随着氧气体积分数的提高而提高,但与煤泥球团直径关系不大；同一粒径下,富氧燃烧条件有助于煤泥的燃尽；煤泥着火延迟时间随氧气体积分数的提高而减少.

摘要:为利用废弃沼气作为工业锅炉再燃燃料,实现对氮氧化物(NO_x)的高效率还原,达到资源回收和NO_x减排的目的. 联用FLIC和FLUENT软件对工业锅炉床层及炉内燃烧特性进行了模拟,进而探究了CH₄/NO摩尔比、沼气稀释比和沼气喷口布置形式对炉膛内NO_x还原的影响. 结果表明:CH₄/NO摩尔比和两者混合程度是影响NO_x还原两大主要因素,总体上NO_x的还原率随着CH₄/NO摩尔比和沼气稀释比的增大而升高；当CH₄/NO摩尔比较小时,影响NO_x还原率的主导因素是两者的混合程度；当沼气稀释到一定程度,其所具有的动量能够与主气流实现较好混合时,影响NO_x还原率的主导因素是CH₄/NO摩尔比；同时沼气稀释比的增大有利于减小气体不完全燃烧损失；为实现NO_x高效率还原,再燃沼气喷口宜布置在前墙,但位置不宜过于偏下. 本文能够为沼气在工业锅炉燃烧及NO_x还原的工业应用提供一定的参考.

摘要:微波结合活性炭的微波敏化方式可大幅提高Fenton试剂氧化能力,为研究产物的生成路径及微波、活性炭、H₂O₂之间的关联性,自制不同孔隙材料及不同Fe含量的碳材料,采用多组对照实验验证产物O₂、CO、NO₂的可能生成路径及微波、活性炭的作用,最终得到微波敏化下的芬顿试剂催化氧化NO的反应机理. 结果表明:采用活性炭加微波的敏化方式后,NO脱除效率可从33.1%提高至46.3%,O₂生成量从6.9%增加到18.6%,同时伴随着体积分数68×10^-6的CO生成；O₂可通过活性炭的吸附作用及Fe²⁺的催化作用产生；C及NO只能被芬顿反应过程中生成的·OH、HO₂·氧化成CO及NO₂；微波可强化体系内所有可发生反应,活性炭能进一步提高微波敏化的前提是发达的孔隙,同时活性炭中存在的部分Fe元素参与到了芬顿反应.

摘要:为了绘制压路机在压实过程中的碾压轨迹,实现压路机碾压轨迹的实时监控,通过对GPS接收机实时数据的解析,获得了压路机在WGS-84世界大地坐标系下的大地坐标. 利用高斯投影正算法将大地坐标转换成了北京54平面坐标系下的平面坐标,进而采用平面四参数转换法得到了压路机所需的施工坐标并建立了压路机的施工平面坐标系,实现了压路机在压实过程中的实时定位,最后通过理论分析和试验来验证压路机碾压轨迹纵向和横向的定位方法. 研究结果表明:采用的平面定位算法绘制出的压路机碾压轨迹图快捷、可靠、实用,可实现对压路机压实过程碾压轨迹的实时监控.

摘要:为深入研究匹配机械弹性车轮（MEW）的某越野车的横摆与侧翻稳定性,利用刷子理论模型,建立MEW纵滑与侧偏理论模型；利用平板式轮胎力学特性试验台分别对MEW和普通子午线充气轮胎进行了对比试验,验证了理论模型的正确性. 以横摆角速度和预测载荷转移率（PLTR）分别作为横摆稳定性和侧翻稳定性的评价指标,并建立匹配MEW的整车非线性Carsim仿真模型,基于相平面分析方法研究MEW侧偏力学特性对汽车横摆与侧翻稳定性的具体影响规律. 结果表明:MEW与子午线充气轮胎侧偏特性曲线的变化趋势基本一致,侧向力峰值基本相同,但MEW的侧偏刚度较大,匹配MEW的整车侧翻稳定性较好,横摆稳定性较差；增大MEW的侧向力峰值的同时适当减小侧偏刚度值,可以提高匹配MEW汽车的横摆与侧翻稳定性. 研究结果可为车轮侧偏性能的改进及车轮结构优化提供相应的理论依据.

摘要:为研究飞机在波浪中迫降时不同航向对迫降性能的影响,在刚性动网格和滑移网格方法的基础上,开发出将两者相结合的滑移动网格方法,在保证自由面处于网格加密区的同时,可以模拟飞机在复杂海况下的任意姿态. 数值模拟三维平板斜向冲击入水,将数值模拟的垂向运动历程及表面压强分布与实验数据进行对比分析,验证数值方法的有效性并得到网格参数的设置经验；用滑移动网格方法对飞机平静水面迫降进行数值模拟,将数值模拟的运动历程与实验数据进行对比,验证滑移动网格方法的有效性；在应用数值造波的基础上,模拟研究飞机迎浪、顺浪和平行于波浪3种不同航向的迫降,对比分析3种工况下飞机的运动历程和各部件受力情况. 模拟结果表明:波浪中迫降的最优航向是平行于波浪,其垂向冲击力峰值比平静水面迫降大12%,滚转和偏航运动造成的影响也较小；迎浪迫降会产生较大的俯仰角峰值,垂向冲击力峰值比平静水面迫降大149%,并且会遭受多次波浪冲击作用,是最危险的迫降航向.

摘要:为捕获建筑环境中蕴藏丰富的高品质风能,结合高耸建筑的高度优势与建筑扩散体强化风速效应,将垂直轴风力机放置于不同建筑扩散体之间,通过数值模拟的方法研究建筑增强型垂直轴风力机在具有不同实度与不同翼型时的气动特性. 结果表明:建筑扩散体可大幅提升风力机获能效率,建筑增强型垂直轴风力机较原始垂直轴风力机最大风能利用系数提升4.47倍,其最佳尖速比位置向右偏移,但其载荷波动较剧烈,且对建筑外廓敏感,其中圆弧形截面建筑可有效减小建筑分离涡造成的影响. 随着实度的增加,建筑增强型垂直轴风力机风能利用系数先增大后因叶片间干扰而减小,其载荷波动和自启动性在多叶片时得到明显改善. 对于不同系列的翼型,FXLV152翼型有助于减小疲劳累积损伤,最大厚度较大的NACA0021翼型有利于提高风力机的获能效率,S809非对称翼型则不适用于建筑增强型垂直轴风力机. 数值结果为建筑增强型垂直轴风力机的工程应用提供部分参考依据.

摘要:为探究倾斜/弯曲导叶对涡轮气动性能及非定常性的影响,采用SAS SST方法求解N-S方程组,对不同倾斜/弯曲导叶构型的跨声速涡轮级进行全三维黏性非定常数值模拟. 分析倾斜/弯曲导叶对涡轮级效率及效率波动的影响,以及对导叶和下游动叶总扰动强度、各阶谐频扰动强度的影响,结合时空图将扰动与流动现象进行关联,探究导叶构型影响涡轮非定常性的机理. 结果表明:正倾斜和正弯曲导叶可以有效地提升涡轮级效率,并减小涡轮级效率波动水平,使得涡轮级运行更加平稳；跨声速涡轮转子叶片上主要气动扰动来源于导叶尾缘激波在下游转子叶片上移动及反射产生的压力扰动,倾斜/弯曲导叶可以有效降低转子叶片扰动强度；正倾斜导叶主要通过影响一阶谐频的扰动强度来降低转子叶根和叶尖的总扰动强度,但叶中区域扰动强度则通过降低二阶及更高阶谐频上的扰动实现；正弯曲导叶转子叶根位置的扰动强度降低主要通过三阶谐频扰动强度降低实现,叶尖区域扰动强度的降低主要通过一阶谐频扰动降低来实现,而叶中区域的扰动强度则通过各阶谐频上扰动强度共同降低实现.

摘要:针对目前混合动力汽车换挡规律计算中机电转矩分配规则和实际运行工况相差较大的问题,以某并联插电式混合动力汽车（PHEV）为对象,以车速、油门开度和电池荷电状态（SOC）为控制参数制定机电转矩分配规则,在传统双参数换挡规律基础上,考虑双动力源协同和电池荷电状态的影响,提出改进双参数换挡规律计算原则和方法,分别以牵引力最大和系统综合效率最高为优化目标制定动力性、经济性换挡规律. 基于AVL Cruise和Matlab/Simulink软件联合仿真平台,分别将改进的双参数换挡规律与初始换挡规律的动力性、经济性进行对比,改进后,0～100 km·h^-1加速时间缩短5.9%,在NEDC、WLTC循环工况下电平衡油耗分别降低10.4%、7.5%.

摘要:为深入研究单活塞自由活塞膨胀机-直线发电机(FPE-LG)的运动特性,提出一种可用于小型有机朗肯循环(ORC)余热回收系统的FPE-LG,搭建了单活塞FPE-LG试验台. 在压缩空气试验平台上实现单活塞FPE-LG的连续稳定运行,并验证了单活塞FPE-LG工作原理的可行性. 试验研究了进气压力、活塞行程、外接负载电阻、进气持续时间对单活塞FPE-LG运动特性的影响. 结果表明:活塞位移和速度随时间的变化趋势均近似为正弦曲线,且在左/右止点（LDC/RDC）附近活塞速度最大,当活塞运动到LDC或RDC时获得峰值加速度；改变活塞行程可提高输出功率,但对活塞峰值速度和缸内峰值压力的影响较小；活塞峰值速度和活塞行程利用率（η）均随外接负载电阻的增加而增大,外接负载电阻从20 Ω增加到80 Ω时,活塞峰值速度和活塞行程利用率分别从0.56 m/s、58.26%增加到0.84 m/s、78.42%；延长进气持续时间有利于获得更高的活塞速度、活塞行程利用率和峰值输出功率,进气持续时间从20 ms变化到40 ms,峰值输出功率从13.87 W增加到37.40 W.

摘要:为改善现有碳化硅抛光方法存在的效率低、有污染、损伤大等问题,提出采用机械研磨与光催化辅助化学机械抛光组合工艺抛光单晶碳化硅晶片. 光催化辅助化学机械抛光利用纳米二氧化钛在紫外光照射下生成羟基自由基的强氧化作用原子级去除碳化硅. 通过L₉(3³)正交试验研制光催化辅助化学机械抛光抛光液,采用对碳化硅晶片表面粗糙度跟踪检测的方法确定优化加工工艺. 甲基紫有机显色剂静态氧化试验结果表明:光催化剂对抛光液氧化性的影响最大,其次是电子俘获剂,再次是分散剂；较好的抛光液配方为二氧化钛0.5 g.L^-1、过氧化氢1.5 mol.L^-1、六偏磷酸钠0.1 g.L^-1. 确定的优化抛光工艺为:采用5 μm和 2 μm金刚石微粉分别研磨单晶碳化硅晶片30 min,材料去除率分别为8.72 μm/h和4.56 μm/h；然后采用光催化辅助化学机械抛光单晶碳化硅去除机械研磨带来的损伤,粗抛光选用0.5 μm氧化铝微粉抛光60 min,精抛光选用0.05 μm氧化铝微粉抛光50 min,粗抛光和精抛光的材料去除率分别为1.81 μm/h和1.03 μm/h. 用该工艺抛光单晶碳化硅,获得的表面粗糙度约为0.47 nm,基本能满足单晶碳化硅高效、超光滑、低损伤的抛光要求.

摘要:为研究不同磨削参数、不同质量分数及粒度的Cr₃C₂对激光熔覆Cr₃C₂/Ni基复合涂层磨削表面质量的影响规律,探究其磨削特征及磨削表面缺陷的形成机理,采用CBN砂轮对激光熔覆Cr₃C₂/Ni复合涂层进行磨削实验. 实验结果表明:Cr₃C₂/Ni基复合涂层磨削表面的加工缺陷主要产生于Ni合金基体中形成的堆积、犁沟、局部崩碎、裂纹,以及破碎的Cr₃C₂颗粒和由于破碎的Cr₃C₂脱落、被压碎的Cr₃C₂颗粒产生的表面凹坑等. 在较小的切深和较低质量分数的Cr₃C₂条件下,Ni合金基体中较容易形成堆积；随着切深的增加,Ni合金基体中的犁沟加深,局部出现崩碎；当涂层中的Cr₃C₂质量分数高于20 %时,Ni合金基体中甚至出现裂纹；涂层中Cr₃C₂质量分数达到30 %时,磨削表面出现较多破碎的Cr₃C₂和凹坑. 在相同的磨削参数下,涂层磨削表面粗糙度随着熔覆层中Cr₃C₂粒径的增大而增大,随着Cr₃C₂质量分数的增加而降低,但Cr₃C₂质量分数超过20 %时,涂层的粗糙度反而略有上升. 减小Cr₃C₂的粒径和提高砂轮的线速度可以减少涂层磨削缺陷的产生.

摘要:为从机械振动信号中提取出有效特征进行故障诊断,提出一种利用变分模态分解（VMD）求取振动信号双标度分形维数的特征提取方法. 变分模态分解通过迭代求解变分模型的方式将多分量的振动信号分解为若干个不同时间尺度的本征模态函数分量（IMF）. 在多维测度空间,某一时间段内多变量时间序列所占据的空间可以用多维超体体积进行度量. 由于VMD得到的IMF本质上为多变量的时间序列,因此,利用IMF定义和计算多维超体体积,得到振动信号的时间尺度和多维超体体积的双对数曲线. 根据分形理论和双对数曲线的突变点,对双对数曲线进行分段最小二乘线性拟合,定义并提取了振动信号的双标度分形维数特征. 仿真结果表明,利用VMD方法估计分形维数的平均相对误差为4.71%,提高了分形维数估计的精确度. 实测行星齿轮箱振动信号对比实验结果表明,利用VMD双标度分形维数特征能够更好地表征机械振动信号的分形特征,行星齿轮箱故障诊断准确率达到了100%.

摘要:为分析Bennett单元阵列可展机构的几何特性、运动学特性和动力学特性,建立通用的Bennett单元阵列可展机构的运动学和动力学分析模型. 采用拆解法将Bennett单元阵列可展机构中的单元机构分成4个空间串联开链机构；根据开链机构的特性,引入坐标变换法结合螺旋理论建立Bennett单元阵列可展机构的运动学分析模型,用虚功原理法将各空间串联开链机构组装在一起,构建动力学分析模型和动力学分析方法；以4×4 Bennett单元阵列可展机构为例分析其运动学和动力学,并用仿真和实验来验证所建立的动力学分析模型和动力学分析方法. 结果表明:算例中的Bennett单元阵列可展机构在其运动范围内运动平稳,对角线上的单元机构距离驱动单元愈远,其驱动角的角速度和角加速度变化范围越大. 广义力矩的变化比较平缓,在其运动范围内不会引起较大冲击. 仿真结果、实验结果与运动学和动力分析模型计算结果吻合较好,说明该运动学和动力学分析模型和方法是准确的,可以用来指导Bennett单元阵列可展机构的构型设计、轨迹规划和动力系统参数的选定等.

摘要:针对现有多标签学习算法较少兼顾标签间关联性和不平衡性的问题,提出一种同时考虑多标签间相关性与多标签不平衡问题的学习模型（A Multi-label Learning Model based on Label Correlation and Imbalance,MLCI）. 该学习模型针对每个标签类别,通过耦合其他标签类别以考量标签间的关联性,并降低缓解标签间不均衡比率,MLCI是一个将当前标签的二类不平衡学习器和多个与其他标签耦合的多类不平衡学习器结合的集成分类器. 采用7种常用的多标签算法作为对比算法,针对yeast、scene、emotions和CAL500这4个开放数据集进行分类处理. 实验结果表明,MLCI相比其他对比算法,在精度均值（Average- Precision ）、排序损失（Ranking-Loss）、宏观平均AUC（Macro-Averaging AUC）和微观平均AUC（Micro-Averaging AUC）4个性能评估指标上总体占明显优势.

摘要:行星式混合动力客车在驱动模式切换时会产生较大冲击度,以往基于PID的控制器在模式切换过程中无法有效保证车辆驾驶平顺性. 基于此问题,利用模型预测控制（Model Predictive Control, MPC）可以在线滚动优化获得最优控制序列的特点,提出了一种基于MPC的动态协调控制方法,实现发动机的启动控制. 依据整车动力学方程和实车历史数据,在Matlab/Simulink 平台中搭建基于数据驱动的发动机模型和车辆闭环仿真模型,并将发动机启动过程视为受约束的多目标优化问题,根据系统状态空间方程和优化问题设计基于数据驱动的模型预测控制器,在纯电动模式向混合动力模式切换过程中,与传统基于PID的控制方法以及被动切换展开对比. 仿真结果表明,在保证车辆动力性的前提下,相比于PID控制方法和被动切换,在模式切换过程中,基于MPC的动态协调控制方法不仅可以实现发动机的正常启动,还能大幅度降低峰值冲击度,同时使车辆良好地跟随目标车速. 本文提出的模型预测控制器可以降低整车冲击度,保证车辆模式切换时的平顺性.

摘要:为了有效地评价PVA纤维束的均匀性,基于灰度共生矩阵理论,并以PVA纤维束搅拌分散后图像的角二阶矩和熵值为主要特征参数,建立PVA纤维束分散评价方法,给出了PVA纤维束的均匀性评价指标（f₁和f₂）,分析了在不同种类分散剂、不同搅拌速度、不同搅拌桨的搅拌参数下PVA纤维束分散效果,绘制了PVA纤维束分散后的角二阶矩和熵值曲线图. 结果表明:均匀性评价方法可以评价PVA纤维束分散的均匀性；利用均匀性评价指标分析获得最佳搅拌分散参数,可实现对PVA纤维分散性的快速准确评价.

摘要:在广泛应用于液压泵中的端面配流和轴配流的基础上,提出一种应用于球塞泵中的锥形配流方式,对受到冲击载荷的工作状态下配流轴的动态变化规律进行研究. 根据其结构原理推导出润滑模型,对配流轴进行受力分析,建立关于配流轴的在轴向和径向两个自由度的动力学模型. 通过对动力学方程的数值求解,得到配流轴位置随冲击载荷的变化规律,发现配流轴相对缸体的偏心率以及配流间隙经过波动后能够在较短时间内建立新的平衡状态. 配流轴这种不依靠外力由震荡恢复稳定的能力体现了自适应的润滑特性,保证了球塞泵工作的可靠性.

摘要:针对移动机器人视觉同时定位与地图构建(visual simultaneous location and mapping,V-SLAM)中,存在帧间配准误差大造成重建精度低、位姿轨迹丢失的问题,提出一种三阶段改进点云配准的ICP算法. 首先通过RANSAC(随机采样一致性)采样策略对RGB图进行点对的筛选从而获得内点完成预处理；然后采用基于刚体变换一致性的对应点双重距离阈值法完成点云初配准；在得到良好的初始位姿下,引入一种动态迭代角度因子的ICP精配准方法. 在后端部分引入滑动窗口法和随机采样法相结合的关键帧筛选机制,结合g2o(general graph optimization)图优化算法优化机器人位姿轨迹,实现全局一致的V-SLAM系统. 采用标准点云模型对本文算法与文献算法进行点云配准实验对比,在配准精度上有明显提高；通过移动机器人在真实环境下的地图重建实验,验证了本文算法的有效性；最后基于TUM数据集的实验表明了本文算法能有效估计出机器人运行轨迹.

摘要:针对基于传统线性控制律的移动机器人视觉目标跟随系统的角度误差控制无法满足高效和快速的要求,进而容易丢失目标的问题,提出基于动态T-S模糊控制的视觉跟随方法. 利用HOG算法检测目标,并结合摄像机模型获取目标位置向量,在T-S模糊控制律的基础上进行动态化处理,进一步提高角度误差收敛的响应速度. MATLAB仿真表明:角度误差的收敛时间小于0.4 s,改进的模糊控制可以有效提高角度误差的响应速度,缩短角度误差收敛的时间,使得跟随系统具有较好的快速性和适应性. 在移动机器人平台上进行跟随实验,得到的角度误差收敛时间也小于0.5 s. 基于动态T-S模糊控制的移动机器人视觉跟随系统对角度误差能够快速响应并达到收敛,进而有效防止跟随目标的丢失.

摘要:驻车通风可加速前风窗玻璃降温和车内除湿,能够有效改善汽车的除霜性能,本文基于CFD方法,采用Realizable k–ε湍流模型,对汽车前风窗降温及车内除湿性能进行了研究. 首先,利用简化模型试验来验证仿真方法的准确性,并证明驻车通风能有效预防车窗内表面结霜；然后对驾驶室模型的驻车通风过程进行仿真,获得了通风参数、降温除湿效果、流场结构之间的关系. 结果表明:各通风参数中,除霜气流流量对前风窗玻璃的降温影响最大；在大流量除霜气流的基础上,全开吹脸风门并使其气流方向向上偏转,有利于促进气流的混合和排出.

摘要:为制定最优的在线淬火系统喷嘴流速方案,基于Fluent和Workbench软件平台建立了π字形大断面铝型材挤压在线淬火过程的有限元模型. 为了准确确定仿真模型中的热边界条件,采用末端淬火实验和反热传导相结合的方法,获得了不同喷水流量下的界面换热系数. 系统分析了3种不同喷嘴流速方案铝型材实际挤压在线淬火冷却过程中的流速场、温度场、应力场和残余变形. 结果表明:随着喷水流量的增大,淬火介质与型材的界面换热系数增加且到达峰值的时刻越晚. 有限元模拟的特征点温度与试验测量的温度变化趋势一致,相对误差范围为-1.1%~7.8%,验证了所建立的淬火有限元模型是准确的. 初始方案一型材挤压在线淬火过程中各部位冷却不均匀,在接头处产生较大的热应力,使型材上端面发生内凹. 3种不同的喷嘴流速方案中,方案三中型材表面和中间截面位置淬火冷却过程能得到更为均匀的温度场,残余应力和变形最小. 研究方法和结果可为复杂铝合金型材挤压在线淬火系统喷嘴流速的制定和优化提供理论指导.