复杂机电产品关键质量特性提取模型

把产品质量特性分为产品策划级(VOC级)QCs(Quality Characteristics)、概念设计级(产品级)QCs、详细设计级(零部件级)QCs、产品制造级QCs4个阶段,以用户需求(VOC)技术指标为输入,构成四阶段逐级映射关系,进而利用人工神经网络(ANNs)技术求出VOC技术指标相对重要度和各级映射权重,然后提出基于ANNs技术的复杂机电产品关键质量特性提取模型。避免产品生产各个阶段不该重点控制的质量特性(QCs)以关键控制现象出现,应该重点控制的QCs以非关键控制现象出现。最后,应用实例验证了所提理论与方法的正确性和有效性。     

一种复杂集成服务型机械产品的模块化结构建模方法

研究了复杂集成服务型机械产品的模块化结构建模过程、原理与方法。建模方法主要包括以下两方面:首先,基于系统学原理(采用微观与宏观结构相结合的原理)和质量功能配置原理,实现了模块化设计与微观结构建模;然后,基于物理结构-网络拓扑映射原理,将集成服务产品结构抽象为社区结构网络,分析复杂集成服务产品的社区网络特性,实现模块化结构宏观建模。以上研究有助于揭示集成服务型机械产品内部关联规律和整体特性,从科学层面指导产品设计、质量控制和服务增值。     

提高滚齿机分度链传动精度的方法

滚齿机是一类重要的齿轮加工机床,而分度链是滚齿机传动部份的核心,分度链的正确设计不仅直接影响滚齿机的工作质量,而且也影响滚齿机生产中的一次成品率,从而影响生产周期及生产成本。本文从Y3180E及YM3180E滚齿机设计及生产实践中的问题出发,论述了滚齿机分度链设计中应遵循的一些原则,分析了滚齿机分度链传动误差对轮齿成形精度的影响,提出了改进分度链设计的措施,介绍了经改进设计后的Y3180H及YM3180H滚齿机产品所获得的技术经济效果。     

多变量信号解耦控制系统设计研究

目的研究多变量耦合系统解耦设计方法,优化控制系统设计。方法采用信号解耦方法对多变量耦合系统进行解耦,通过对耦合系统传递函数阵的特点研究。结果得到了多变量信号解耦的"能解耦准则"、"完全动态解耦准则"和"解耦器稳定判据";给出了信号解耦设计的"分离原理"。结论信号解耦方法表明解耦器的存在性、可实现性和稳定性取决于耦合系统的结构及参数,重新匹配变量、部分解耦和静态解耦是其改变办法。信号解耦器设计方法简单有效,但多变量信号解耦器的连接比较复杂。     

产品协同创新设计任务分解及资源分配

针对产品协同创新设计任务分解及分配的复杂性问题,考虑设计任务间的依赖关系及创新主体的设计能力约束,提出了基于层次功能结构任务映射及协同伙伴模糊搜索匹配相结合的任务分解模型;在研究设计资源分类属性的基础上,为弥补设计任务优先级资源分配策略的不足,建立了考虑资源使用阈值的设计资源分配模型,并基于时间有色Petri网进行任务资源分配仿真建模;导入某品牌手机产品协同创新研发实例,验证了所提模型的有效性。     

基于两级神经网络的发酵过程多变量前馈解耦控制

针对具有时变、非线性、不确定性的多变量耦合生物发酵过程,提出了一种基于两级神经网络的多变量前馈解耦方法.一级神经网络利用可获得的过程信息拟和耦合通道的过程特性,实现耦合作用对被控量影响的估计;二级神经网络用来拟和控制通道的逆特性.通过两级网络的串联,消除系统间的耦合.实验结果表明,提出的解耦控制方法能适应生物发酵过程模型的不确定性和参数时变性,克服了前馈解耦方法依赖于过程模型和对模型参数的变化表现敏感的缺点.     

关于工艺产品加工质量监测优化研究

质量监测可以有效的提高产品质量和生产效率。在复杂产品的生产过程当中,多个质量特性之间相互作用,共同对产品的生产质量产生影响,由于质量特性的数量较多、有些特性的关系是耦合的,因此准确诊断出异常变量是研究的难点。为了高效、准确的诊断出异常变量,提高产品的质量和生产效率,提出了基于改进网格优化的PCA-SVM多元控制图均值偏移诊断模型。在模型训练之前,使用主元分析(PCA)算法对数据进行预处理,降低数据维数和提取数据特征信息,再用改进网格算法对支持向量机(SVM)的参数进行优化,最终得到优化的SVM模型。仿真结果表明,采用的方法与传统方法相比,训练时间更短,且拥有更高的分类准确率。     

基于FMA分解的关键质量特性映射变换技术

在对数控机床进行FMA结构化分解的基础上,采用决策试验与实验评估法(DEMATEL,decision making trial and evaluation laboratory)对主运动之间关系进行了耦合解耦分析,得到部件主运动性能耦合矩阵。引入了一种间接映射来代替主运动之间的同代耦合关系对二级运动层的影响,分别采用信息耦合度、耦合可变度来度量这种间接映射和直接映射关系,并利用模糊层次分析法(FAHP,fuzzy analytic hierarchy process)对映射关系进行了量化,从而建立了主运动-二级运动性能之间的映射变换矩阵;结合部件主运动性能耦合矩阵,完成了关键质量特性在功能-运动层的传递,并通过实例对比证明了该映射方法的有效性和合理性。     

解耦膜与节流盘对液阻悬置动态特性的影响

分析了一种带解耦膜的液柱共振式液阻型橡胶隔振器的结构,结合液-固直接耦合有限元分析方法,建立了隔振器的一体化有限元模型,进行了不同激励频率下的隔振器动态特性计算和工作过程分析.结果表明解耦膜在低频范围也发生了变形,通过调整解耦膜的数量和刚度均可改变隔振器的低频动刚度和滞后角特性.在原方案基础上增设不同结构参数的节流盘并计算隔振器的动态特性,分析了节流盘的设置对隔振器动刚度和滞后角的低频峰值及其对应频率的影响,同时研究了隔振器的低频动态特性曲线随节流盘直径和杆长变化的规律.通过实验验证了有限元计算和分析的有效性.基于液-固直接耦合分析技术的有限元建模方法能够有效反映隔振器内部结构的实际工作过程和动态特性的变化规律,可以用于具有复杂结构的液阻型橡胶隔振器的性能分析和结构设计中.     

燃烧室热-声-结构耦合数值研究

航空发动机燃烧室多种载荷间的交变作用是影响其工作稳定性及疲劳寿命的重要因素。应用有限元方法开展了燃烧室多场耦合数值研究,对比分析了不同网格质量、湍流模型、流体速度及材料属性等因素对模拟产生的影响,并运用ANSYS Workbench 14.0分别采用单向与双向耦合方式仿真分析了热-声-结构耦合作用下的结构动力特性。通过试验数据与模拟结果的对比分析,得出网格质量对计算时间和准确性影响较大,湍流模型主要影响温度、压力与速度等流场结果,而流体速度对流场温度和结构振动频率等具有较大影响;耦合作用产生的根源为燃烧不稳定性,热载荷较之声载荷对结构振动影响更大且在频率为275 Hz和385 Hz附近时耦合对振动影响较强。研究工作对燃烧室设计等具有重要实际意义。     

焦炉集气管压力智能协调控制系统及其应用

根据集气管系统的工艺流程和动态特性,提出了一种分层智能协调控制方法,将集气管控制系统划分为3个层次:基础控制级,解耦级和协调级.通过分层结构处理过程的复杂性,实现算法的模块化,便于算法设计、调试、使用和维护.采用了基于多变量模型辨识的解耦控制,并通过协调专家系统协调各层次的控制行为,提高控制系统整体的适应性、可靠性,改善控制品质.基于西门子S7软硬件系统的实现了智能协调控制系统,实际应用取得了良好的效果.     

滚齿机上粗切蜗杆螺旋齿面的工艺措施

为了解决传统的车床车削大模数多头蜗杆效率低的问题,提出了在滚齿机上粗切蜗杆螺旋齿面的加工方法,提高了加工效率。给出了滚齿机调整参数的计算方法和指形铣刀的设计方法,并对蜗杆精车方法提出了可借鉴的措施。     

非圆斜齿轮滚切加工的联动控制模型

分析了传统滚齿机不宜加工非圆斜齿轮的原因，并针对用数控滚齿机滚切加工非圆斜齿轮的动轴线变传动比的复杂运动几何关系，综合运用螺旋齿啮合原理和工具斜齿条法，设计出非圆斜齿轮滚切加工的2种CNC联动控制方案，经推证它们是四坐标联动；同时设计出非圆斜齿轮滚切加工CNC联动控制的一般原理图．     

盾构机双驱动大功率行星齿轮的传动原理及特性

在研究盾构机及行星齿轮机构的基础之上,针对盾构机刀盘驱动系统,提出一种新型盾构机双驱动大功率行星齿轮传动系统,分析了传动系统的原理及其结构;建立了新型传动系统的运动学模型,对该系统的传动特性进行了分析,获得了系统的传动比、系统内部的转速、扭矩的关系和变化规律;通过对比简化实验得到的结果与理论计算得到的结果,其变化规律基本一致,验证了数学模型及分析方法的正确性.双驱动大功率行星齿轮传动系统具有传动比大、承载能力强的特点,能实现低转速、大扭矩输出的功能,满足盾构机的基本工作要求,不仅可取代传统的多个电机同时驱动多个减速器的传动系统,还能实现3种不同型式的盾构机传动系统功能.     

滚齿机转台结构分析及同步控制研究

根据数控滚齿机的结构特点和结构参数,对转台结构进行了分析及参数校核,利用有限元分析软件ANSYS建立了转台的有限元模型,对相应工况下的转台结构进行应力和变形分析,验证所设计结构的合理性和可行性。     

基于PDM的集成化组合夹具设计系统研究

提出基于PDM的集成化夹具设计系统体系结构，研究贯穿CAD、CAPP、PDM、CAFD、CAM的集成系统的信息流模型。分析功能一原理一结构3层结构映射的夹具设计模型。研究基于PDM的集成功能和集成方法，在此基础上开发了基于PDM的夹具辅助设计原型系统，有效地支持了夹具的快速设计。     

简易数控滚齿机的设计

为了提高少齿数齿轮的加工效率．设计了一台简易数控滚齿机．该滚齿机和传统的滚齿机相比．具有结构简单，生产效率高，性能可靠等优点。     

放卷张力系统解耦控制器的设计

针对凹版印刷机放卷系统对张力控制稳定性的要求,提出了一种利用自抗扰控制( ADRC)技术来设计张力解耦控制器的新方法.根据放卷系统的工作机理,建立了放卷张力系统的非线性耦合数学模型,用ADRC方法推导了张力系统的解耦模型,得到了系统阶数和静态解耦模型.在放卷张力系统模型的基础上,利用ADRC技术对放卷系统的张力解耦控制器进行了设计.控制器内部鲁棒性和抗干扰性能的对比仿真结果表明,所设计的ADRC解耦控制器可以较好地实现系统的解耦,并具有比传统比例积分微分控制器更好的内部鲁棒性和抗干扰性.     

基于灰色层次分析的产品广义质量综合评价研究

以提高产品质量为出发点,深入分析了产品质量的内涵和外延,提出了产品广义质量的概念,确立了产品广义质量目标体系,其中包含结构性能、工作性能和工艺性能在内的产品全性能和全功能指标簇;较全面地考虑了产品广义质量的层次性和复杂性.采用AHP和灰色理论相结合对产品广义质量进行评价,兼顾产品广义质量的模糊性、复杂性和难以量化等特点.以某国产挖掘机为例,对其广义质量进行了综合评定;结果表明,广义质量及其评价体系可以为产品的设计制造、质量评价和企业定位提供科学参考及决策依据.