深海集矿机路径监控系统研究

为了确保深海集矿机安全作业和提高集矿效率,需要对集矿机的作业路径实现实时监控.提出由水上监控子系统、水下测控子系统及通信子系统三大模块构成的集矿机监控系统结构,并介绍了各子系统的硬件组成和主要功能.分析了集矿机作业时的行走特点,提出了基于位移累加法和长基线定位法的集矿机定位方法,设计了基于LabVIEW的水上监控子系统,实验表明论文设计的监控系统能可靠实现集矿机的路径监控.     

基于GA-BP神经网络的深海集矿机避障系统

结合深海集矿机的实际作业环境,建立集矿机的实时避障神经网络模型。该模型采用多传感器融合技术,将声纳传感器采集到的环境信息进行处理后作为BP神经网络的输入;设定车体的注视向量、转向角和速度为网络输出;根据集矿机实际行进情况,并综合人的行走经验,设置能够实现实时避障的网络导师训练信号。引入遗传算法对已建立BP避障模型进行改进,以克服局部极小值问题。仿真研究表明:遗传算法优化后的BP神经网络,能够有效训练达到预期目标,并能在很大程度上克服BP网络的局部极小值问题。在Matlab中给出障碍物环境中的避障仿真结果,表明此方法的可行性。     

不确定环境下集矿机环境感知与实时避障研究

通过对海底集矿机作业特点及作业环境分析可知,采用传统势场法避障要解决的关键问题主要为局部极小问题,由此提出了基于人工势场法的改进算法。重新定义势函数,对斥力函数作了改进,建立了履带式集矿机的运动学模型,并成功应用于海底不确定环境下集矿机的实时避障。仿真结果表明:改进后的避障算法能够使机器人逃离局部极小,顺利避障并到达目标,具有较强的实用性与可行性。该研究对于海底采矿及水下机器人的避障具有一定的指导意义。     

静液压驱动在农业机械行走装置上的应用与发展趋势

介绍了静液压驱动的优点,简述了静液压驱动在农业机械行走装置上的应用现状,分析了静液压驱动在行走装置上的发展趋势。     

平衡阀对车辆液压驱动系统的影响研究

为了改善轮式越野车辆的安全性和稳定性,研究驱动系统中关键元件平衡阀对轮式越野车辆液压行走驱动系统性能的影响. 以某越野车辆的液压行走驱动系统为研究对象,建立平衡阀的理论分析模型,运用AMESim软件建立了越野车辆液压驱动系统模型,分析了平路行驶工况、下坡行驶工况下驱动系统中泵、液压马达和平衡阀的压力及转速变化情况,并通过试验验证了仿真模型的准确性. 分析结果表明：平衡阀在液压驱动系统中具有平衡负负载、防止供油不足及下坡时防止液压马达失速的作用. 针对下坡过程中的冲击现象. 通过对平衡阀阀芯控制端阻尼槽槽深和阻尼孔直径优化分析,发现改变阻尼槽的槽深可以有效减小压力冲击,槽深由0.55 mm降为0.35 mm时,背压可减小12.5%.     

深海自行式集矿机的定位与综合导航

应用模糊自适应扩展卡尔曼滤波方法,研究了深海采矿集矿机的定位导航问题。建立了履带式集矿机的状态空间模型,根据长基线定位系统的延时建立了系统的测量方程,提出了基于模糊逻辑的自适应卡尔曼滤波的算法。仿真结果表明:集矿机位置X,Y的新息系列均在±σ的范围内变化,采用该自适应控制算法对Q、R加权的方法所进行的卡尔曼滤波是稳定的、最优的。     

工程机械驱动流量耦合系统自适应控制仿真

为了提高工程机械的动力及经济性,将简化模型参考自适应(SMRAC)控制方法引入工程机械液压-变量马达流量耦合时变非线性系统中,通过建立分段优化模型的方法及对模型辅以最优反馈补偿校正,建立了优化参考模型,并利用比例-积分型矢量自适应控制律来保证系统的稳定性。结合某液压试验台利用Matalab仿真软件进行仿真试验,得出参考模型输出最大超调量2.43%,自适应控制系统输出最大超调量7.08%,控制系统调整时间0.204 s,且过渡过程平稳,自适应控制系统较好地跟随参考模型输出。结果表明,结合状态反馈校正的简化模型参考自适应控制策略能有效克服时变参数的影响,且该策略算法简单实用。     

轮式驱动电动汽车驱动系统仿真

以轮式驱动电动汽车为研究对象,重点研究轮式驱动电动汽车的驱动系统,建立电机和轮胎的数学模型。以直流电机等效电路为基础建立电机数学模型,采用普遍参考的统一半经验指数建立轮胎模型。使用MATLAB软件进行动态仿真,得出电机转矩和轮胎侧向力、纵向力曲线,仿真结果表明模型正确,与理论分析相符。     

基于AMESIM的盾构刀盘液压驱动系统多级功率控制模式研究

为使盾构机刀盘液压驱动系统在复杂地质层条件下节能降耗,在恒功率调速的基础上建立多级功率控制模式,即满载模式（100%全功率）,经济模式（80%全功率）,轻载模式（60%全功率）,实现功率的可调。并针对某型盾构机在软土与砂土两种地质层负载载荷随机变化,借助AMESIM软件对系统在三种工作模式下进行仿真分析和对比研究。结果表明软土地质层为保证盾构机的正常工作,选用满载模式或经济模式;砂土地质层为提高系统工作效率,降低能耗,选用经济模式或轻载模式。     

一种机械臂液压驱动系统模糊控制仿真

针对某舰载机械臂及其液压驱动系统综合动力学模型，设计了一种基于矩阵式编码的遗传算法。该算法通过对模糊变量隶属度进行优化，能够达到改善模糊控制器性能的目的。仿真结果表明该方法是可行的。     

电力电子电机系统的计算机仿真

针对复杂的电力电子电机系统通常具有多个非线性环节,且实验模拟测试困难费用昂贵等问题,采用仿真方法,通过分析复杂电力电子电机系统的结构,并根据其结构特点,研究了其各组成部分的建模与仿真方法,提出了根据各子系统复杂程度单独建模、再从系统角度把电路仿真和系统仿真结合起来联合仿真的仿真研究方法。依据上述建模与仿真方法,对三电平逆变器驱动的长定子直线同步电机控制系统进行了建模与仿真研究,并采用Visual C＋＋编制了其仿真程序,验证了所建立的模型和所采用的仿真方法正确性。     

采煤机喷雾嘴内流场的数值模拟

为了改善采煤机灭尘、降尘效果,利用Pro/Engineer建立采煤机喷雾嘴的三维模型,选用标准k-ε湍流模型,通过ANSYS/FLOTRAN CFD模拟了喷嘴结构参数对内流场的影响。仿真结果表明：随着喷嘴出口直径和旋芯中心孔直径的增大,出水口的流速也增加,但雾化分散锥度角变小;螺旋孔螺旋角增大,雾化分散锥度角也增大,但出水口的流速降低。该研究明确了喷嘴结构参数与其内部流场的关系,可为喷嘴结构的参数选择和优化设计提供依据。     

采煤机截割部行星传动齿轮啮合动力学仿真

为了分析采煤机截割部行星传动机构齿轮啮合动载系数的影响,利用Pro/E建立了某采煤机截割部两级行星传动机构的三维实体模型,导入到LMS Virtual.Lab Motion模块中,分别进行了有无润滑油影响两种情况下重合度引起的时变啮合刚度动力学仿真。结果表明,不考虑润滑油影响时,高速级外、内啮合的动载系数分别为1.045和1.003,低速级外、内啮合的动载系数分别为1.024和1.014;采煤机截割部行星传动处于低速、重载运行状态,润滑油对其动态动载系数影响相对较小,对于220号和320号齿轮油,高速级外、内啮合的动载系数分别增加了1.53%～2.58%和3.79%～4.19%;低速级外、内啮合的动载系数分别增加了0.88%～1.37%和1.68%～1.97%。     

平带传动的可靠性增长

介绍了产品在试制阶段产品的可靠性变化 ,并用可靠性增长数学模型对其变化情况进行了描述。该数学模型不仅可以用来对产品的可靠性进行评估 ,而且还可以用其预测值来进行质量管理。     

机床主传动系统优化设计

系统地分析了机床主传动系统方案决策的优化设计 ,从图论理论出发 ,运用分级模块式设计方法 ,提出了一种优化机床主传动设计方案的新方法 ,可提高设计精度、缩短设计周期。     

矿区环境系统动力学仿真模型的建立

以研究复杂问题和复杂系统的有效工具——系统动力学为手段，把矿区环境系统分成固体废物、水和大气三部分，建立了矿区环境系统动力学仿真模型。并以某矿区为例进行了历史检验和动态仿真与预测。研究表明，所建立的模型是有效的和可信的，能够充分代表现实的矿区环境系统。该模型还具有一定的通用性和可移植性。     

基于支持向量机的机械传动方案决策模型

分析了机械传动系统的特点和方案选择的要求,给出了机械传动系统特征因素的模糊量化方法．在此基础上,通过对系统特征因素集和决策方案非线性关系的辨识,建立了基于支持向量机的一对一判别策略的机械传动方案决策模型．仿真实例验证了利用支持向量机建立其决策模型的可行性和实用性．     

德国机械传动教材简析

为促进我国高校机械传动教材的建设,文章就德国机械传动教材的历史沿革,在从其内容范围、教材名称及主要特点进行分析的基础上,指出德国机械传动教材的内涵主要是解决机械中有关运动的问题;其共同特点是强调系统讲授并重视图解法,强调工程实用,使用简单有效的数学和计算机语言工具来解决问题;教材中很少含有习题,一般另配习题教材或各校自编的习题讲义;在授课时,理论课与习题课在时间上可达到1:1配置。德国没有统一的该课程教学大纲,所以各种教材在内容配置和编排方面有较大的区别,体现出教材的系统性与灵活性。     

数控机床运动误差的检测与仿真

分析了造成数控机床运动误差的主要来源,给出了各主要误差来源对应的特征曲线.提出了一种可用于综合误差诊断的数学方法,并通过大量的仿真研究证明:运用该算法诊断综合误差来源结果正确,方法有效可行.     

物联网技术在采煤机设备上的应用研究

研究探讨了煤矿物联网的特点和关键技术,针对采煤机设备监控方面存在的不足,为准确获取采煤机设备的运行状态参数,提出了一种采煤机物联系统的设计方案。系统的设计分为感知层、网络层和应用层三个层次,设计了相关模块。该系统实现了采煤工作面的智能化识别、远程监控和管理,为数字化矿井建设奠定了基础。