航空发动机叶片检测机器人的设计与控制研究

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针对航空发动机内部空间狭窄难以进行人工检修,以及传统连续体机器人承载能力弱等问题,设计了一种用于航空发动机叶片检测的机器人。机器人主体由多节关节臂组成,关节臂通过万向节连接,由绳驱动;在机器人末端安装连续体。为了提高机器人末端位置精度,开展了闭环控制器的设计和研究。建立了关节臂运动学模型,推导了驱动绳绳长变化量的计算公式,介绍了将惯导传感器读数转换为关节角的方法。采用卡尔曼滤波器以减小测量噪声,得到关节角的最佳估计值,并将其作为反馈量。基于多维泰勒网优化控制(multi-dimensional Ta
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竖井开挖支护施工难度较大且存在较高风险,很大程度上会影响到水电站工程.以重庆市观景口水利枢纽引水隧洞闸门竖井开挖为背景,分析总结了导孔和导井施工中最容易发生的问题,并提出了解决方法,以期为相关人员提供帮助.
产品的制造和装配效率与产品模块划分方案有关.为了进一步提高复杂产品的制造和装配效率,提出了一种新的产品模块划分和架构评价方法.首先,利用复杂产品已有的模块划分方案,建立产品各模块中零件间的相关度矩阵,将各相关度矩阵(子矩阵)组合到一起并添加模块间的相关度值,得到整个产品零件间的相关度矩阵;其次,基于信息熵理论,提出成本均衡度和复杂度均衡度的概念,并结合模块度、最小描述长度,通过熵权法算得各评价指标的权重,得到综合评价指标并对不同的模块划分方案进行评价;最后,以盾构螺旋输送机模块划分为例来验证所提出方法的合
永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)具有结构简单、运行稳定、效率高和外形多样等显著优点,广泛应用于不同领域.在永磁同步电机使用过程中,不可避免地会出现各种故障,例如退磁故障、电路故障、转子偏心故障和轴承故障等.基于永磁同步电机的结构和工作原理,对其各类故障的产生原因和诊断方法进行总结,并分析了模型构建和信号处理在故障诊断中的优势.研究结果为永磁同步电机故障诊断提供了一定的理论依据.
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传统的螺旋滚筒式钴结壳采矿头在实际开采过程中会使较多的废石混入.为了能在复杂多变的海底矿区实现对钴结壳的精确剥离以及提高开采率,有必要设计一种可高效开采的采矿头.首先,针对海底钴结壳分布的地貌特征,提出了采矿头设计的基本要求并设计了一种悬立式采矿头,同时建立了其参数化设计的数学模型.然后,基于所设计的悬立式采矿头,以降低钴结壳破碎过程中的比能耗为目标,以采矿头截齿不发生干涉、合理布置截距、钴结壳产能达标及最大功率限制等为约束条件,建立了悬立式采矿头结构参数和工作参数的优化模型,并采用遗传算法进行求解.最后
针对目前煤矿井下掘进机截割时关键零部件易损坏及截割性能不佳,但难以在实验室内进行相关研究的问题,以EBZ160掘进机为原型,基于相似理论制造了实验样机,并提出一种主动激振截割方式.首先,基于掘进机实验样机的工作原理和动力学理论,利用ANSYS Workbench软件对实验样机进行模态仿真分析,并基于力锤法进行了模态试验,得到了空载状态下实验样机的前6阶固有频率与模态振型.然后,以截割比能耗为评价指标,对有无主动激振截割方式下掘进机实验样机的截割性能进行研究.结果表明,掘进机实验样机前6阶固有频率的仿真值与
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接触件是电连接器的核心元件,因插拔产生的磨损会导致其电接触性能退化甚至失效.针对上述问题,提出了一种电连接器插拔磨损检测方法.基于设计的检测装置开展电连接器插拔试验,并在试验过程中对电连接器接触件进行定时红外热成像检测;同时,分析插拔过程中电连接器接触件间磨屑的分布特征及变化规律,并通过表面形貌分析和能谱分析来验证红外热成像分析结果.研究发现,电连接器插孔簧片的主要磨损区域为端部,其根部有少量磨屑且聚集区域相对分散;随着插拔次数的增加,电连接器接触件间的磨屑逐渐增多,磨损区域面积逐渐增大,且磨屑聚集的位置
织构化滑动摩擦副表面织构的排布方式、尺寸和形状是决定其压力分布和承载力的关键因素.为改善织构化滑动摩擦副表面的润滑与承载特性,提出了一种变织构(尺寸多样的织构)结构.以球冠形织构为研究对象,建立不同排布方式的单一尺寸织构及方形排布变织构的CFD(computational fluid dynamics,计算流体力学)仿真模型,分析了排布方式不同的单一尺寸织构表面的压力分布和承载力;在此基础上,研究了半径两端小中间大(A型)、半径两端大中间小(B型)、深度两端浅中间深(C型)及深度两端深中间浅(D型)等4类