管道喷涂机器人喷枪运动速度优化

为提高机器人喷涂时涂层厚度均匀性,首先根据机器人喷涂时涂层形状呈椭圆形的实际情况,选择双β分布喷枪模型对涂层厚度分布进行描述,在此基础上分析喷枪运动过程中涂层厚度累积机理。通过喷枪匀速运动条件下的圆形管道喷涂实验,研究管道内壁涂层厚度与涂料涂着效率变化规律之间的关系,提出机器人喷涂作业时喷枪运动速度优化方法,即保持喷枪运动速度与涂料涂着效率之间比值恒定。实验结果表明,该速度优化方法可有效提高涂层厚度均匀性。     

机器人等离子熔射路径参数对涂层温度分布影响

结合红外测温仪与机器人熔射路径对基体/涂层温度分布进行连续在线检测,提取周期温度均值和标准差对检测结果进行表征.据此实验研究了机器人Z字形路径参数,包括熔射距离、扫描间距与速度对涂层温度分布的影响.结果表明:扫描速度对周期温度均值变化没有影响,扫描速度的选择应优先考虑周期温度波动;涂层周期温度标准差随扫描间距的增加而减小,但是周期温度均值变化取决于射流/粒子流对基体/涂层的作用时间;周期温度均值和标准差均随熔射距离的减小而增大.     

喷涂角度对螺栓表面涂层厚度均匀性的影响

针对工程中采用铝涂料涂覆螺栓时螺栓表面铝涂层易出现的厚度不均匀问题,研究喷涂角度对螺栓表面涂层均匀性的影响规律。对喷涂系统的喷嘴和螺栓进行建模,通过计算流体动力学仿真软件Fluent建立了雾化流场的气液两相流物理模型,使用DPM模型分析了流场中气相和液相的相互作用,获得了在不同角度下的喷涂流场,预测了螺栓表面液膜沉积厚度。搭建了喷涂试验系统并与模拟结果进行了验证,模拟和试验研究均表明在喷涂角度为30°时螺栓表面涂层均匀性最佳。     

一种基于PID控制算法的分布参数法压缩式空气源热泵模型

采用分布参数法建立单、双级压缩式空气源热泵的热力学模型,并且将比例积分微分(proportional-integral-derivative,PID)控制算法应用到模型计算中,形成一种基于PID控制算法的全系统循环分布参数模型。将建立的模型在C++环境中运行,用实验数据验证模型精度。结果表明:模型充分利用了分布参数法和PID控制算法的优点,与传统集总参数法建立的模型相比,模型具有更高的计算精度,其中双级压缩式空气源热泵模型的模拟制热性能系数(COP)与实验数据的平均相对误差为4.91%;加入PID控制算法后,提高了模型的运算速度,双级压缩式空气源热泵模型循环迭代5次就达到了收敛。     

基于变参数的远程康复训练机器人神经网络控制

为使患者的远程康复训练达到更为理想的效果,针对患者在训练时肌肉痉挛对双向遥操作系统的稳定性以及对从机械手的速度平滑性的影响,提出了一种新的基于BP神经网络变参数控制方法.通过检测患者训练时力、加速度、速度、位置等的变化,采用BP神经网络自动调整从端控制参数,从而消除了系统的不稳定性和减少了对系统平滑性的影响,并具有很强的鲁棒性.分析和仿真试验结果表明,此方法与传统的控制方法相比,可有效地克服患者因肌肉痉挛带来的干扰并具有较好的稳定性和平滑性.     

用开放式谐振腔测量金属表面的介质涂层厚度

同心圆环电容器构成的平面探头产生的辐射电场对介质有穿透能力，由于介质的极化，使探头的电容随介质的厚度发生变化，为增大两者间的依从关系并测出介质厚度，利用探头和金属板组成的开放式谐振腔来测量金属表面介质涂层厚度，从而提供了测量介质厚度的新途径。     

面向复杂曲面的喷涂机器人喷枪轨迹优化

根据试验数据推导出平面上的涂层累积速率二次函数后,对复杂曲面进行分片,在每一片上进行喷枪轨迹优化.为保证曲面上涂层厚度的均匀性,按照两片交界处喷枪路径的位置关系分三种情况讨论涂层厚度的计算方法和喷枪轨迹优化问题,并采用最速下降法和模式搜索法进行求解.通过计算机仿真验证了数学模型和优化算法的可行性,证明出当喷枪路径平行于两片的交界线时工件表面的涂层均匀性最佳.     

气垫导轨上空气膜厚度的测定

针对气垫导轨装置的重要参数——气垫厚度进行测定分析,利用光杠杆系统测量微小长度变化的方法,测量滑块和气垫导轨之间的空气膜厚度,并对可能产生的测量误差进行分析、讨论;测量结果显示：在通常情况下其厚度大致在150μm左右,与相关的技术指标相符。     

基于MCGS和MATLAB的薄膜厚度控制系统仿真

以MCGS组态软件和MATLAB为平台,设计和仿真了一个薄膜厚度控制系统。MCGS完成硬件接口的设置、数据的实时采集、人机对话、以动画的方式显示控制系统的运行情况,MATLAB完成PID参数的自动整定,并利用动态数据交换(DDE)技术建立两者间的通讯。仿真结果表明,本控制系统超调量小、响应速度快、自适应能力强,而且操作方便、显示直观,具有较大的应用价值。