复杂平面机构运动分析的角变量逼近法

将机构中的高级杆组的一个或几个多副构件离散化后将其划分为几个Ⅱ级杆组,根据机构运动的几何等同条件,通过逼近不同Ⅱ级杆组中的同一构件的角变量(角位移、角速度、角加速度),实现对复杂平面机构的运动分析,建立了一种模块化求解复杂平面机构的数学模型·该方法在逼近过程中实现了搜索方向及步长的自调整,使问题大大简化·程序运行结果验证了该方法的正确性和高效性     

基于测角的自主移动机器人定位算法

给出了自主移动机器人定位的两种算法:解析算法和数值算法·解析法公式较以往的简洁·数值算法结合解析法和高斯牛顿算法,不仅能避免因初值选取不合理而导致求解过程发散的问题,而且能提高运算精度和速度·通过对两种算法的计算机仿真,表明了解析算法具有运算速度快,而数值算法具有精度高的特点·其结果已用于自主移动机器人的研制中·     

换热器抽芯高空作业车主体折叠系统轨迹仿真

通过机构运动学理论构造了换热器抽芯高空作业车主体折叠系统的物理模型,建立了折叠系统辅助杆长的模型和动铰点的运动轨迹方程·通过计算机求解出辅助杆长,实现了动铰点的运动轨迹计算机仿真,为行车式换热器抽芯高空作业车主体折叠系统设计提供了正确而实用的设计方法·解决了用液压油缸将上下塔架撑直或折叠１８０°的技术难题·     

六自由度并联机构变搜索原点迭代正解方法

为提高六自由度Stewart并联机构正解的计算效率,将变搜索原点的牛顿迭代方法用于运动学位置正解当中。给出了并联机构运动学反解及牛顿迭代正解方法的计算方法,分析了变搜索原点迭代正解方法的原理及实际使用中的可行性,给出了计算流程。最后通过对比的仿真计算验证算法的计算精度及计算效率。结果显示,在保证相同精度的前提下,变搜索原点方法相比于传统迭代方法能够减少计算过程中的迭代步数,从而提高了计算效率。该方法可用于实时运动控制。     

卧式绕线机多杆机构分析与段位设计

针对卧式线机的工作特点及极相组段位设计问题，推导了计算绕线机多杆机构位置的解析方程式，提出用迭代逼近方法求解，避免了以往段设计中繁琐的公式推导和演算，并且给出了计算机进行机构分析和段位设计的算法。     

3-PRS并联机构运动学分析

采用数值分析中的牛顿迭代法求解了关于3-PRS三自由度并联机构正解的非线性方程组,通过迭代计算出并联机构位置正解的精确解。该法程序设计简单,迭代收敛速度快,算法执行效率高。给出了求解过程及求解实例,其迭代精度达10-6。     

对考虑摩擦时机构力分析逐次逼近迭代方法的改进

当机构中不含有二力杆时,考虑摩擦的力分析一般采用逐次逼近迭代方法求解。本文针对目前通用的迭代方法所存在的不足,对迭代方法进行了改进,给出了新的速代方法,并编制了计算机程序。通过算例证明,本方法比未改进方法的收敛速度加快20—40％。     

用于磨损仿真的空间啮合曲面离散化方法

提出了一种磨损齿面的描述方法,给出了双三次样条曲面中角点信息方阵的构造和求解方法·讨论了用该方法逼近齿廓曲面的可行性:型值点在齿面上;二阶偏导数连续·解决了用样条函数研究图形的几何性质时其表示方法缺乏几何不变性的不方便之处;型值点均匀,因而曲面光顺;边界条件不难确定·以具体算例验证了这种方法的计算精度,与齿廓曲面方程计算的结果比较,型值点处,前15位有效数值相同,最大误差在两型值点的中点附近,随网格加密而减小·精度足以满足磨损计算的要求,从而为磨损过程的计算机仿真奠定了基础·     

求解方程近似解的改进双曲线型迭代算法

应用双曲线逼近法,在分析了迭代算法思想的基础上,结合过程模拟与系统仿真的实际,推导出求解方程f(x)=0近似根新型迭代算法,并给出了迭代格式和计算方法.计算结果表明,用此算法求解方程的根,收敛速度及稳定性均好于割线法,初值选取范围比牛顿法和割线法宽.此算法的提出对于方程求根的理论分析和工程应用都有十分重要的意义.     

在最优准则下的共轭梯度重建算法

将最小二乘准则与平滑准则相结合,提出了一个关于SIRT型CT代数重建模型的实用的最优准则,根据这一准则推导出相应的代数重建方程·分别应用预优共轭梯度算法和另一种新兴的迭代格式SOR like算法对该方程进行求解·在理论上证明了:对任意的迭代初值,预优共轭梯度法的收敛速度至少不低于广义SOR或SOR like算法·在数值实验中,验证了预优共轭梯度算法比SOR like算法具有更好的CT重建效果和消噪能力·由此导出的预优共轭梯度重建算法提高了CT代数重建的效率·     

单级悬浮工作台平面运动测量系统对准误差分析

为了得到单级6自由度悬浮工作台的运动学模型,将非接触驱动和支承等效为由万向联轴器、伸缩杆和平面运动副组成的支链,在移动台转角很小的情况下,平面运动与离面运动相互独立,且不受伸缩杆与基座表面垂直度误差的影响.基于欧拉转动定理,通过计算工作台在2个不同位置时光轴与反射镜镜面交点之间的距离,建立了工作台平面运动测量系统三维对准误差模型.测量误差的分布及其对误差源的灵敏度表明,二维对准误差分析方法忽略的离面对准误差的灵敏度最大可达平面对准误差灵敏度的25%,L形反射镜绕z轴偏转造成的对准误差及镜面垂直度误差是影响测量误差的主要因素.     

基于随机权重混沌粒子群反向神经网络算法的RFID定位算法

为了提高射频识别 (radio frequency identification,RFID)定位系统的准确性与可靠性,并改善反向传播神经网络算法在RFID定位算法中收敛速度慢、精度低、稳定性差的缺点,提出一种基于随机权重的混沌粒子群优化反向传播神经网络定位方法 (random weight chaotic particle swarm optimization back-propagation neural networks,RW-CPSO-BP)。在运用RW-CPSO-BP算法对标签进行轨迹预测过程中,首先对3个阅读器接收到的标签接收信号强度指标值 (received signal strength indicator,RSSI)先用均值滤波进行预处理,然后再进行归一化处理,将处理过的数据分为两组在RW-CPSO-BP模型中进行训练,从而得到误差曲线。经过RW-CPSO-BP优化过权值和阈值的BP模型能较好地定位移动标签,而且克服了陷入局部最优解的问题。仿真结果表明,RW-CPSO-BP算法收敛速度和稳定性明显高于BP网络,误差也较BP网络低,更加适合用于进行复杂环境下的RFID定位。     

螺栓套接结构的等效弹性模量优化修正方法

针对螺栓套接结构的动力学建模问题,提出了采用接触面薄层单元模拟螺栓套接结构的连接刚度的方法,建立了结构的有限元模型,并通过试验数据对接触面薄层单元的等效弹性模量进行了优化修正,提高了模型精度.研究表明,对于单接头和多接头的螺栓套接组合结构的动力学模型修正,本文提出的接触面等效弹性模量优化修正方法均具有实用性和有效性.     

Signorini问题的插值型边界无单元法

本文将改进的移动最小二乘插值法和边界积分方程结合,提出了求解Signorini问题的一种新的边界类型无网格方法——插值型边界无单元法.该方法用投影算子处理Signorini问题中的非线性边界不等式条件,然后将Signorini问题归化为边界积分方程,并用改进的移动最小二乘插值法近似未知的边界变量,然后本文分析了该方法的收敛性.数值算例表明该方法在求解Signorini问题时的可行性和有效性,相对于边界元方法也具有更好的精度和收敛速度.     

人体上肢运动的雅克比矩阵与灵活性分析

为了解人体上肢的运动学属性和操作能力,结合上肢解剖结构分析和国际生物力学学会提出的上肢运动描述方法,建立了人体右侧上肢的运动学模型.该模型包含了胸锁关节、盂肱关节和肘关节的运动,并将肩锁关节与肩胛胸壁关节的运动等效为上肢带骨运动.根据人体上肢关节的运动耦合关系推导了上肢关节与腕点间的速度雅克比矩阵,并对人体右上肢在冠状面、矢状面和水平面内的运动灵活性进行了分析.结果表明:影响腕点运动的独立关节参数少于上肢自然运动轴的数目,对应于上肢抬升角取值域的变化,雅克比矩阵有3种不同的结构形式;上肢在冠状面、矢状面和水平面内运动时,伸展位形区域的指标值小于屈曲位形区域的指标值,在屈曲位形区域人体上肢具有更好的运动灵活性.     

轮胎带束层接头缺陷在线检测研究

轮胎带束层在线贴合时，接头对接质量是影响轮胎安全性的关键因素，也是企业质量把控的关键环节。目前企业中对于带束层接头质量的检测方式主要是人工及少部分传统视觉检测，人工检测的评价结果受人的主观意识影响较大，导致误判率、错判率高，而传统视觉检测因为胎面粗糙度、接头缺陷性质等因素，容易出现误检率高、效率低等现象。为解决上述问题，提出一种基于机器视觉及线激光辅助的轮胎带束层接头缺陷在线检测技术，建立了一种将积分法初定位与斜率均值法精提取相结合的特征点提取方法，有效消除了带束层表面粗糙度对特征点提取精度的干扰；建立了精度校正模型，减少了伪特征点对测量精度的影响。最后通过实验验证了本文方法应用于带束层接头缺陷在线检测的有效性，实验结果表明所提方法的平均检测时间为3.35 s、误检率低于5%，相较于传统的检测方法具有更高的效率与准确率。     

提高井壁接茬质量的方法

施工立井井筒时,浇注的混凝土井壁接茬较多.本文从分析接茬质量存在问题入手,对移模、稳模和接茬模板结构型式进行了深入的研究,提出了比较可靠的提高接茬质量的方法.     

基于时变特性的数控机床综合误差建模方法

 以立式B-A 摆头五轴数控机床为例,根据机床误差元素的时变特性,研究一种能够反映静、动态综合误差的数控机床误差建模方法。将动态误差表达为与运动单元速度、加速度相关的傅里叶级数形式,并与静态误差结合,将运动副误差元素表达为静态误差矩阵与动态误差矩阵的复合形式,利用多体系统理论构建了静、动态误差与刀具轨迹误差的映射关系模型。理论分析表明,基于时变特性的综合误差建模方法考虑了运动学、动力学两方面的影响因素,可以更准确地反映机床高速、高精加工过程产生的实际误差,从而为数控机床的误差补偿及控制参数整定奠定一定的理论基础。