基于Matlab的无心磨床主轴优化设计

随着制造业的发展,磨床的性能成本需要进一步降低,通过最优化设计数值计算和应用计算机技术的最优化设计方法,求解无心磨床主轴的最优设计方案.在充分分析无心磨削原理的基础上,满足磨床磨削条件,建立主轴优化模型.由于含有非线性约束,因此应用Matlab软件,并选用拟牛顿SQP算法,得出最优解.优化结果使磨床主轴参数得到优化,磨床主轴自重降低,性能提升,从而降低了生产成本,达到最佳的生产经济性指标.     

不确定结构的区间可靠性优化设计

对不确定结构的区间可靠性进行了研究，建立了基于区间可靠性的优化设计模型.采用结合嵌套遗传算法和径向基函数神经网络的模型，进行区间的直接优化，解决了基于区间可靠性的优化设计求解问题，避免了间接模型的复杂转换过程.充分考虑了实际工程中设计向量存在扰动的情况，提出了该情况下目标函数波动的约束，使目标函数和约束函数在扰动下依然满足可靠性要求.通过数值算例验证了模型的有效性和优越性.将所提出的模型用于具有区间不确定参数的行车平板优化，结果表明了所提方法的可行性和工程有效性.     

呼叫中心人力资源配置鲁棒规划模型

针对现实呼叫中心中顾客到达不确定的问题,建立了基于排队论的离散流体模型,解决了考虑鲁棒性呼叫中心的人力资源配置问题.通过区间数据来表示顾客到达的不确定集,利用可调整鲁棒优化方法的思想,分析了鲁棒优化模型与确定性优化模型的关系.数值试验表明,使用可调整鲁棒参数的鲁棒优化方法减小了呼叫中心到达率不确定性给呼叫中心系统带来的影响;到达率越大,对应的最优的鲁棒参数越大,模型越保守.     

参数不确定性弹药协调器的定位精度区间优化

针对存在参数不确定性的弹药协调器的定位误差问题,该文提出一种提高定位精度的区间优化方法。分析了影响弹药协调器定位精度的主要不确定参数,建立了协调器的Recurdyn-Simulink联合仿真模型,在不确定变量空间拉丁超立方采样,并带入仿真模型求解定位误差区间,基于误差区间建立了一种不确定区间优化方法,对协调器的定位精度进行了优化设计。优化计算结果表明,该优化方法效果显著。     

数控机床动压主轴的热误差建模技术研究

为了降低加工过程的热误差,提高数控机床加工精度,基于时序相关分析理论与数值计算方法,建立了一种以温度场分布及加工参数为输入的新型机床主轴热误差建模方法.所建模型由热误差模型、主轴动压轴承热特性模型以及主轴热传递模型三部分组成.该方法首先根据时序相关理论建立热误差与温度测点之间的相关模型,再通过灰色相关理论完成关键温度测点位置与数量的优化,同时,基于数值计算与热传导理论,建立了动压主轴系统热特性模型.以一台大型龙门导轨磨床为实验对象,建立了磨床主轴箱热误差预测模型.实验结果表明,所建立的热误差模型具有良好的热误差辨识性能.     

刀剪空间端面磨削的运动控制方法

为实现复杂、异形刀剪的端面磨削,提出了一种空间端面磨削多轴联动控制方法.根据端面磨削的工艺特点与卧式端面磨床的结构特点,建立了砂轮径向进给量、轴向进给量、旋转角度等加工参数与工件顶面磨削量、底面磨削量、磨削宽度等工艺参数间的函数关系,并结合端面的投影规律实现了一个旋转轴与两个平动轴的三轴联动控制.基于所提控制方法开发了数控系统,该系统支持二维图形与参数混合编程.利用该系统开发了数控端面磨床样机,并进行了磨削实验.结果表明,该磨床能够磨削多种刀剪产品,加工效率与质量优于液压式端面磨床.     

热传导温度场不确定性数值分析

基于单元分析的区间有限元法和矩阵摄动理论,建立了稳态热传导温度场不确定性分析的数值求解模型。空间上,采用八节点等参元技术进行离散,利用区间有限元法,分别建立不确定系统中确定性部分和不确定性部分的有限元数值模型,进而得到温度响应的区间范围。文中不仅考虑了非均质和参数分布的影响,而且也给出了相应的数值算例。数值结果证明了所建分析模型的有效性和可行性。     

高速磨床主轴模态测试与分析研究

在MSC.PatranNastran软件平台上建立了CNC8312A高速凸轮轴磨床主轴在支承约束状态下的有限元模型,对其结构进行了动态分析与优化并得到了主轴的最优结构模型,应用LMS振动及动态信号采集分析系统对优化前后的主轴进行了模态测试与分析.实验表明,测试得到的主轴动态特性和利用有限元软件仿真分析得到的主轴动态特性是一致的,优化后的主轴1阶固有频率明显提高,利用有限元软件进行高速磨床主轴结构优化是可行的.     

船舶直线控制反步自适应神经网络算法

为了解决控制模型完全未知情况下非线性系统的控制问题,该文以船舶航向为控制对象,研究了径向基神经网络(RBFNN)方法.建立参数不确定的船舶运动的三阶非线性模型,针对系统的参数的不确定问题,提出了基于RBFNN估计的控制设计策略.利用神经网络对非线性参数不确定性进行了在线估计,然后利用反步法进行了控制器设计.RBFNN方法对于非线性系统提供了一种有效的解决方法,仿真结果证明了该方法的有效性.     

基于证据理论的汽车制动器系统稳定性分析

针对汽车制动器系统可能存在不完整信息或冲突信息的情形,提出了一种基于证据理论的盘式制动器稳定性研究方法.该方法将参数不确定性分析引入制动器系统的稳定性研究中,采用证据变量对系统不确定性参数的不完整信息或冲突信息进行整合,并对系统参数的大不确定区间信息进行处理;建立了基于证据理论的不确定汽车盘式制动器系统的稳定性分析模型,采用关于系统复特征值阻尼比的信任函数和似真函数对系统的稳定性进行不确定性度量和评估,并给出了方法的具体研究步骤;通过分析不确定性条件下系统稳定性达到设计要求的概率区间,研究了各不确定参数对系统稳定性的影响.研究方法对抑制汽车制动噪声具有一定的工程指导意义.     

一类区间不确定时滞系统超前/滞后补偿器设计

针对一类具有全极点的区间不确定时滞系统,给出了相位超前/滞后补偿器的一种图解鲁棒设计方法.对滞后因子采用一阶Pade近似,应用广义Kharitonov定理,证明了图解法设计出的相位超前/滞后补偿器可以镇定区间不确定近似系统.通过仿真验证了该补偿器亦可镇定原区间不确定时滞系统,并保持良好的系统性能.该种图解设计方法选择参数灵活,便于实际应用.     

基于MAS的分布式协同设计任务冲突处理研究

任务分解与冲突控制是网络分布式环境下进行产品并行设计的关键．通过收集产品各领域的指标约束与关系约束来构建基于约束网络的产品参数协调模型，采用区间描述设计变量的不确定性信息，并将区间算法与基因算法相结合实现了一致性模型求解框架，使用该方法能够检测潜在冲突，得到与给定产品指标相对应的设计变量可靠解空间，进而辅助设计人员决策。同时采用Agent技术对协同设计中多群体多层次的设计任务和设计进程进行管理和控制，建立了以项目和任务为中心的协同设计Agent模型，研究了模型共享、协同设计agent、并发控制机制等关键技术，构建了一个基于多Agent的分布式实时协同设计原型系统应用实例说明了其有效性。     

一种基于Burckhardt轮胎模型的4WD＋4WS型VSC系统建模

文章采用Burckhardt轮胎模型,对不含侧倾的四轮驱动（4WD）、四轮转向（4WS）型车辆的稳定性控制（VSC）系统进行了非线性建模。文中采用解析形式和适当的近似技术建立了VSC系统标准的非线性状态空间模型．便于今后的控制器设计。     

动力定位非线性自适应反步控制器设计

提出了一种基于VxWorks实时操作系统的船舶动力定位控制器设计,给出了整体框架和软件模块设计。实际工况中,存在模型参数难以精确描述和外界扰动不确定的问题,在控制方法上,设计了一种基于RBF神经网络的自适应反步控制。RBF神经网络对连续函数在紧集范围内具有任意经度的逼近能力,可有效解决船舶水动力高度非线性以及水动力系数难以准确估计的问题。海浪流引起的不确定外界扰动可通过自适应估计补偿。根据Lyapunov稳定性理论证明所设计的控制器是全局渐近稳定的,仿真结果验证了该方法的有效性。     

面向属性的RST在数据挖掘中的应用

基于对 RST的基本概念和近似空间的形式描述 ,定义了不确定信息系统 ,并引入面向对象属性的泛化和约简操作算法 .在此基础上 ,提出了一个面向属性的 RST的数据挖掘方法 ,即基于系统的关系数据库形成差别矩阵 ,并对差别矩阵施行最佳约简和核操作 ,给出在逻辑意义下的决策规则 ,从而完成领域的知识发现 .同时给出了在一个医疗诊断系统中应用的实例     

旋转导向钻井工具试验台主轴驱动液压系统的稳定性

旋转导向钻井工具试验台的研究与应用对旋转导向钻井工具的研制和开发具有重要意义。为实现旋转导向钻井工具试验台主轴的精确稳定旋转,设计了一种试验台主轴驱动液压系统。根据液压系统工作原理建立了该系统的数学模型,得到了输入电压与液压马达输出转速之间的传递函数;利用Routh判据和Bode图判定该系统不稳定,当给系统加入动压反馈回路适当增加系统阻尼后,系统达到了稳定性要求;通过Matlab/Simulink对该系统进行了仿真分析,分析结果表明：该系统在PID控制下,当无负载干扰时,试验台主轴转速度能被精确控制;当对系统加入0~1 500 N.m的随机负载干扰时,该系统也能快速达到稳定状态。可见该系统的控制精度达到了试验台主轴稳定旋转的设计要求,可以作为试验台主轴驱动液压系统的指导参数。     

地毯簇绒机主轴系统的动平衡研究

随着地毯簇绒机主轴系统的高速化,主轴的不平衡响应与振动响应将会加大,继而影响地毯簇绒质量。因此,针对一般地毯簇绒机主轴系统,在尽量减少结构形式改变的原则下,提出了一种平衡轴方案,设计了一种新型的主轴系统,采用传递矩阵法建立主轴系统的数学模型,并应用Matlab软件进行仿真分析。结果表明,相比一般簇绒机主轴系统,这种采用平衡轴的主轴系统在高速运转时的横向和纵向最大振动位移减小约40%,其动态平衡和减振效果明显。     

一类非线性系统基于LS-SVM的自适应滑模控制

针对一类具有不确定性和外部扰动的非线性系统,研究了一种基于李雅普诺夫函数和最小二乘支持向量机的自适应滑模控制方案。该方案利用LS-SVM回归的逼近能力设计反馈线性化控制器,并推导出控制器权值参数向量的自适应律。通过滑模控制技术提高系统对外部干扰和逼近误差的鲁棒性。利用李雅普诺夫函数方法证明了整个闭环系统的稳定性。仿真研究验证了所提控制方案的可行性和有效性。     

塑封焊球阵列焊点三维形态预测及其"整体"近似优化设计

针对传统优化技术进行焊点三维形态优化时费时耗力且浪费计算资源等缺点，提出采用“整体”近似优化技术，结合线性最小二乘方法，BP（Back Propagaiton）神经网络，在整个设计变量空建立问题函数近似面，利用该函数近似面来求取目标函数最大值，并得到相应的设计变量值，达到爆点三维形态优化设计的目的，最后对线性最小二乘模型，BP神经网络拟合非线性函数的能力和近似优化能力进行了比较讨论，结果表明，利用“整体”近似优化技术来优化设计焊点形态是简便可行的，且BP网络模型拟合“整体”近似函数面比线性回归模型具有更高的精度，所得的近似优化结果更理想。     

挠性卫星姿态快速稳定智能控制

针对挠性卫星本身存在的参数不确定性和外部扰动的控制问题,设计了以径向基函数神经网络和小脑神经网络为基础的复合变结构智能控制器.该控制器利用变结构控制系统对被控对象的模型误差、参数变化及外扰等的不敏感性的优点,再结合神经网络能够迅速逼近未知函数、泛化能力强的特点,可以适应挠性卫星参数不确定性和抑制外加干扰,实现对挠性卫星的有效控制.仿真结果表明复合控制能够提高卫星姿态的稳态精度和快速性.