标题：基于云计算的机器人三维定位方法研究
作者：胡岩;于洪金;刘众望;张号;孟庆站;莫建旭
摘要：在生产过程中，工业机器人需要在三维空间中找到位置和姿态，并以此为基础来执行移动和操作。但目前的定位系统存在发射信号模块和接收信号模块必须始终同步、接收模块时延长、定位精度差、需要采集待测目标到至少3个不同固定点的距离等问题。为此提出采用云计算的三维定位算法来解决机器人难以移动到预定位置或姿态的问题。首先通过位置测量来获得目标物体的精确位置或姿态，采用基于特征、坐标系和运动学的3种方法来实现工业机器人在三维空间中的定位。然后，结合智能线性模组、智能传感器、工业相机、物联网数据应用，在三维定位技术的基础上加入云计算高精度定位算法，设计了一款云计算的机器人三维定位软件系统并嵌入机器人。测试结果表明，系统接收信号强、识别度精准，信号发射的能量强度增强，其大小与标签距离成正比，定位准确，无须手动操作。多次型式试验并结合物联网数据分析验证了云计算的机器人三维定位软件的功能，证明所提方法有效解决了接受信号慢、定位偏离轨迹等问题，精度达到±0.5 mm，反应速度小于或等于0.02 m/s，重复定位无须编程控制，传感器能够与智能线性模组互相感应协同作业。
关键词：云计算;机器人;图像处理;视觉定位;轨迹识别;通信技术
作者单位：济南大学自动化与电气工程学院;山东省智能机器人应用技术研究院;山东灵智机器人自动化有限公司
引文格式：胡岩，于洪金，刘众望，等.基于云计算的机器人三维定位方法研究［J］.机电工程技术，2023，52（06）：1-5.
标题：基于HoloLens的增强现实手术导航系统精准融合显示方法
作者：王君臣;朱辉;胡岩;宋友;陈思颖
摘要：传统手术导航系统中医生需要频繁切换视野，存在手眼协同问题，且无法实时获取患者病灶区域的全局视野。近年来HoloLens被逐步应用于新兴的增强现实手术导航系统中，但是现有的HoloLens全息空间标定方法多数依赖于用户的主观感受，显示过程中也没有考虑用户行为和周围环境变化带来的误差。对此，提出了一种基于HoloLens的增强现实手术导航系统精准融合显示方法。使用双目相机和视觉标记物完成对现实空间中目标物体的实时追踪。基于手眼标定原理提出了一种稳定的HoloLens离线标定方法，通过多次采集HoloLens全息空间和现实空间中的坐标系转换关系，可以准确求解全息空间与现实空间之间的映射关系。建立融合显示过程的位姿矩阵传递关系后，用户可以快速地进行在线校正，实现虚拟影像与患者病灶区域的精准融合显示。HoloLens离线标定过程的平均耗时为4 min，用户在线校正的平均耗时为6.0 s。多个志愿者穿戴HoloLens设备进行融合显示精度验证实验，实验结果表明，校正前HoloLens融合显示的平均角度误差和平均距离误差分别为1.01°和3.95 mm，校正后融合显示的平均距离误差为1.46 mm。所提出的增强现实手术导航系统精准融合显示方法可以准确地标定HoloLens全息空间，经过用户在线校正后可以将虚拟影像与患者病灶区域融合显示，为医生提供准确完整的手术指导信息。实验结果表明该融合显示方法基本满足手术导航系统的精度和时间要求，具有临床应用的潜力。
关键词：增强现实;HoloLens;离线标定;在线校正;手术导航系统
作者单位：北京航空航天大学机械工程及自动化学院;北京航空航天大学软件学院;山东省智能机器人应用技术研究院;济南大学自动化与电气工程学院
引文格式：王君臣，朱辉，胡岩，等.基于HoloLens的增强现实手术导航系统精准融合显示方法［J］.机电工程技术，2023，52（06）：6-13.
标题：面向AGV导航的双目立体相机研究
作者：魏军;栾金圆;胡岩;穆庆晟
摘要：根据使用场景及应用需求，提出采用X角点构成视觉标签，利用视觉标签标记场景中关键路径点的方式实现AGV的定位和路径规划的视觉导航方法。搭建双目立体相机，基于段测试X角点检测算法，识别视觉标签、建立标签坐标系统，根据视觉标签库中的预存信息检索、确定AGV的地图位置；基于视觉标签局部坐标系统，确定AGV的姿态信息，在简化导航复杂度的同时，保证AGV路径控制和运行控制精度和可靠性，进而实现基于视觉标签的自动导航和运动控制。将双目立体相机应用于AGV现场试验，结果表明，所搭建的双目立体相机能够为AGV的视觉导航提供信息，开发的基于视觉标签的导航算法具有较好的鲁棒性，视觉标签的正确识别率达95%，双目立体相机定位误差小于2%，充分发挥了视觉导航的优势，能够完成园区内的可靠自动运行。
关键词：立体相机;AGV;三维定位;图像处理
作者单位：济南大学自动化与电气工程学院;山东省智能机器人应用技术研究院
引文格式：魏军，栾金圆，胡岩，等.面向AGV导航的双目立体相机研究［J］.机电工程技术，2023，52（06）：14-18.
标题：基于事件线特征的室内移动机器人定位算法
作者：杨君宇;李玟瑄
摘要：移动机器人定位是移动机器人实现智能化与自主化的关键技术。当移动机器人在室内工作时，由于白墙、天花板等人造场景特征稀少，且存在大量重复纹理，现有的基于传统相机的特征定位方法在效率和精度上存在较大的局限性。为此提出一种基于事件线特征的室内移动机器人定位算法。使用事件相机观测周围环境，并利用基于事件的直线特征检测与跟踪算法，对事件相机输出数据进行具象化表达，在此基础上基于迭代单应矩阵进行相机位姿估计，实现移动机器人定位。实验结果表明，所提算法在不同移动速度、光照强度、环境复杂程度下均可实现移动机器人的精确定位，具有良好的准确度和鲁棒性。当环境光照增强时，基于传统单目相机的特征定位相对误差会增大1倍以上，而事件相机基本不受影响；当机器人运动速度由低速转为高速时，基于传统单目相机的特征定位相对误差会增大到8%以上，而基于本文算法的特征定位误差仍在2%以内。
关键词：移动机器人;定位算法;直线检测与跟踪;视觉里程计;事件相机
作者单位：华中科技大学机械科学与工程学院
引文格式：杨君宇，李玟瑄.基于事件线特征的室内移动机器人定位算法 ［J］.机电工程技术，2023，52（06）：19-23.
标题：4D打印成型智能软体机器人的研究进展
作者：黎晋玮;张明康;刘畅;印四华;王迪
摘要：软体机器人是一种利用柔软材料制作的新型机器人，具有无限自由度和连续变形能力。与传统机器人相比，软体机器人具有刚度小、可变性强、柔度高的特点，能较好地适应复杂狭窄或者空间形状不规则的工作环境。4D打印技术是在3D打印技术基础上增加“时间”维度，使得打印成型的构件可以接收外部信号刺激发生形状、性能或功能的改变，可应用于航空航天、军事装备、医疗和软体机器人等领域。介绍了4D打印成型智能软体机器人的特点，给出了其需要4D打印技术成型的原因。列出了目前适用于4D打印成型软体机器人的几种典型的智能材料并总结了各自的特点与不足，根据这些智能材料的特性把机器人的驱动方式分为电驱动、热驱动、光驱动以及磁场驱动，然后介绍了软体机器人的几个典型的应用领域。最后总结了目前研究中遇到的问题，对未来发展和应用进行了展望。
关键词：4D打印;软体机器人;智能材料;驱动方式;形状记忆合金
作者单位：广东海洋大学机械与能源工程学院;华南理工大学机械与汽车工程学院
引文格式：黎晋玮，张明康，刘畅，等. 4D打印成型智能软体机器人的研究进展［J］.机电工程技术，2023，52（06）：24-35.
标题：分布式驱动电动汽车驱动电机轴承故障诊断研究综述
作者：王朝阳;张涛;吴鑫辉;葛平淑;张皓宇
摘要：分布式驱动电动汽车具有驱动传动链短、传动高效、结构紧凑等特点，已成为当前汽车行业发展的一大趋势。电动汽车驱动系统作为电动汽车“三电”核心部件之一，其驱动电机是电动汽车唯一动力源，而轴承作为电机的关键易损部件，对电动汽车的安全性起着重要作用。要想切实提高电动汽车的运行安全，需要掌握驱动电机轴承的故障诊断方法。因此，介绍了分布式驱动电动汽车驱动系统的电机常见故障，重点从机器学习方面对滚动轴承故障诊断经典算法和轮毂电机轴承故障诊断算法进行综述，总结了不同方法的优点、局限性和应用现状，并对机器学习在故障诊断领域的未来发展方向进行了展望。
关键词：分布式驱动电动汽车;故障诊断;驱动电机;轴承故障;机器学习
作者单位：大连民族大学机电工程学院
引文格式：王朝阳，张涛，吴鑫辉，等.分布式驱动电动汽车驱动电机轴承故障诊断研究综述［J］.机电工程技术，2023，52（06）：36-40.
标题：“碳中和”背景下农田碳通量观测方法综述
作者：赵田田;胡连信;贾良权;艾春南;王泽峰
摘要：自工业革命以来，温室气体的排放量开始大幅度增加，温室效应对人类的生产生活产生了深远的影响。其中，农业活动产生的温室气体比例较大，而农业又是我国的基础产业，所以对于农业温室气体通量的观测尤为重要。目前，农田温室气体通量监测方法都已经比较成熟，但仍然存在浪费时间和人力等缺点。基于此，对箱法、涡度相关法和基于可调谐二极管激光吸收光谱技术这3种农田温室气体通量观测方法的发展和优缺点进行详细阐述和总结分析，同时，也在提高农田温室气体通量观测方法的效率方面提出了一些建议和展望。
关键词：农田温室气体;碳中和;碳通量
作者单位：湖州师范学院湖州市水域机器人重点实验室
引文格式：赵田田，胡连信，贾良权，等.“碳中和”背景下农田碳通量观测方法综述［J］.机电工程技术，2023，52（06）：41-45.
标题：“中国制造2025”大背景下机械设计的新发展
作者：吴志学;滕小磊;夏卫明
摘要：制造业是国民经济的主体，随着“中国制造2025”的提出，我国开始走向制造强国之路，而日益提升的综合国力，也逐渐提高了对制造业的要求。为了实现机械制造工业的转型升级，机械设计领域对传统的突破和创新就显得格为重要。结合“中国制造2025”深入分析机械制造业发展现状，剖析了提高机械设计创新能力本质要求的两个要素，即设计方法的高效化和设计产品的服务化改变，并提出了绿色发展的重点要求，指明了信息化与智能化的机械设计未来方向，最后进行总结并加以展望。
关键词：机械;制造业;设计;中国制造2025
作者单位：扬州大学机械工程学院
引文格式：吴志学，滕小磊，夏卫明.“中国制造2025”大背景下机械设计的新发展［J］.机电工程技术，2023，52（06）：46-49.
标题：基于红外监测技术的热缺陷分类及典型故障分析
作者：陈华伟;谢志辉;姜盼
摘要：大部分机电设备故障在其表面温度分布上都有所体现，利用红外热像仪，通过监测设备表面温度分布的变化，可以判断设备的运行状态。由于设备故障类型较多，判断方法及标准也有很多，对于电气设备的热缺陷，判断方法及标准比较规范，对于其他领域的设备热缺陷，缺少统一的判断方法及标准。针对此情况，系统地总结了各种类型的热缺陷，依据发热机理的不同将其划分为4类。梳理了红外监测技术常用的判断方法，以及不同判断方法适用的热缺陷类型。并分析了5种不同类型的典型热缺陷案例，表明红外监测技术能够在早期发现各类热缺陷，有利于及时排除安全隐患，或者跟踪监控故障的发展变化趋势，保障设备的安全运行。最后指出了建立设备的红外特征图谱档案，对于红外监测工作有重要意义，是监测技术人员非常有价值的研究方向。
关键词：热缺陷;状态监测;红外热像
作者单位：海军工程大学动力工程学院
引文格式：陈华伟，谢志辉，姜盼.基于红外监测技术的热缺陷分类及典型故障分析［J］.机电工程技术，2023，52（06）：50-53.
标题：改善EMD端点效应的煤矿供电系统谐波检测方法
作者：茹瑞鹏;曹宇东;郭志强;李燕杰;齐冀
摘要：为了改善经验模态分解（EMD）在谐波检测时产生的端点效应，提出了波形自适应延拓的改进型EMD算法。以信号端点附近波形的极大值和极小值斜率为基准，寻找信号内具有相同斜率的一组极大值和极小值，为了使寻找到的目标波形与端点处的波形更加相似，引入波形匹配度函数，用其数值大小判断两个波形相似程度。根据端点位置不同，把寻找到的目标波形前一个或后一个波形的极大值和极小值向端点处延拓。在EMD分解过程里用分段三次Hermite插值函数替代三次样条插值函数，消除了包络线过冲和欠冲问题。通过测量稳态谐波与暂态谐波的实验，验证了此算法能高效遏制EMD端点效应，显著提升了分解精度。且测出的谐波幅值和频率与快速傅里叶（FFT）相比更精确，符合电力系统谐波分析要求。
关键词：希尔伯特-黄变换;经验模态分解;Hermite插值函数;谐波
作者单位：山西潞安矿业集团慈林山煤业有限公司李村煤矿;辽宁工程技术大学
引文格式：茹瑞鹏，曹宇东，郭志强，等.改善EMD端点效应的煤矿供电系统谐波检测方法［J］.机电工程技术，2023，52（06）：54-58.
标题：儿童网站界面视觉情感化设计策略及皮电信号验证
作者：谢黎;史丰硕;康晓管;王雨晴;郭建文
摘要：以情感需求及情感化设计理论为基础，对儿童网站界面视觉进行研究，构建了儿童网站界面视觉情感需求模型，进一步提出统一的元素既视感、留白的视觉简洁化及直观的视觉反馈力等有效视觉设计策略；结合国外优秀儿童网站界面视觉设计案例，分析策略的有效性，并通过构建基于皮电信号的评价实验对案例进行分析和验证。该策略以儿童感知需求为视角，对照多个相应的情感需求及反馈，可以为儿童网站界面及视觉的情感化设计提供参考和借鉴，力求儿童使用者可以更好地获取信息与得到充足的情感体验。
关键词：情感设计;网站界面视觉;儿童;设计策略;皮电测量
作者单位：东莞理工学院机械工程学院
引文格式：谢黎，史丰硕，康晓管，等.儿童网站界面视觉情感化设计策略及皮电信号验证［J］.机电工程技术，2023，52（06）：59-62.
标题：HX_D1B型电力机车设备的线路振动测试及分析
作者：丁杰;蒋莉;徐庆怡
摘要：为获得HXD1B型电力机车设备的振动特性，对武汉北—信阳区间运行的电力机车开展线路运行条件下的振动测试，提取各测点的振动有效值和冲击峰值与GB/T 21563-2018标准进行对比分析，并从振动频谱和传递函数等角度进行电力机车设备的振动特性分析。研究结果表明：电力机车中的各测点以主变压器的振动为最大，其中主变压器的横向振动有效值达到5.98 m/s2，振动传递函数和相干性分析验证了主变压器是电力机车高频振动的主要来源；在GB/T21563-2018推荐的频率范围内，整流模块的横向和纵向振动超出标准值，其他测点的振动低于标准值；在0～3 200 Hz全频段范围内，振动有效值超出标准值的情况较普遍，牵引变流器柜脚的振动以中高频为主，功率模块的振动以低频为主，传动控制单元的振动在全频段均有体现，冷却风机的振动以叶片通过频率为主。线路振动测试及分析可为电力机车设备的振动研究提供指导。
关键词：电力机车;电气设备;牵引变流器;电磁振动
作者单位：湖南文理学院国际学院;湖南文理学院芙蓉学院
引文格式：丁杰，蒋莉，徐庆怡. HXD1B型电力机车设备的线路振动测试及分析［J］.机电工程技术，2023，52（06）：63-66.
标题：基于负压换气的大棚空气循环系统开发和测试
作者：刘权毅;邱杨辉;陈海彬;郭建文;叶浩钟;郭苏贤
摘要：负压换气是通过负压泵机在特定空间产生相对于外部环境的气压负值的一种空气循环方式。为研究基于负压换气的大棚空气循环系统在不同负压挡位与进气孔数量形成的负压关系曲线、在固定负压挡位下正面开孔数量和负压大小关系曲线、在不同负压挡位下大棚空间空气排尽时间关系曲线等问题，搭建了包括大棚空间和循环系统的空气循环系统，在负压泵机的强、中、弱3个挡位交替使用和负压泵机中挡位单独使用这两种情况下分别开展了等压实验；并在负压泵机的强、中、弱3个挡位交替使用的情况下开展了烟雾实验。得到3组数据和1组现场图片，通过分析数据曲线和现场图片获得了相关的结论，为大棚的设备的研制及相关应用的研究提供了参考实例。以期开发出能够快速布置的空气循环系统并应用于农业生产的不同场景，建立起合理的大棚空间空气循环方案。
关键词：负压换气;空气循环;大棚空间;开发和测试
作者单位：东莞理工学院
引文格式：刘权毅，邱杨辉，陈海彬，等.基于负压换气的大棚空气循环系统开发和测试［J］.机电工程技术，2023，52（06）：67-70.
标题：某型舰艇七氟丙烷固定式灭火系统的设计
作者：李国诚;王炳璋
摘要：为提高某型舰艇机舱灭火能力，概述七氟丙烷灭火系统的组成，根据该型舰艇机舱布局、实际尺寸和灭火要求，依据舰艇灭火相关规范，结合舰艇火灾报警的要求，设计了报警控制系统；结合机舱的实际结构和管路的布置原则，设计管网系统；忽略了主机、副机等设备所占据的空间，全尺寸计算防护区体积和灭火剂用量；依据管网的设计参数和管路当量表，计算了喷头工作压力、高程压头、管路的压力损失、主管路和支管路的平均流量等，提出一种舰艇七氟丙烷固定式灭火系统的设计方案。对照相关设计规范，对设计方案进行了理论验算，验算结果符合舰艇灭火的要求，解决该型舰艇固定式灭火系统的理论设计问题，为优化舰艇固定式灭火系统提供了理论参考。
关键词：七氟丙烷;灭火系统设计;舰艇
作者单位：武警海警学院机电管理系
引文格式：李国诚，王炳璋.某型舰艇七氟丙烷固定式灭火系统的设计［J］.机电工程技术，2023，52（06）：71-74.
标题：预制舱变电站金属涂层全生命周期涂料体系设计和维修探讨
作者：由恒远;周君
摘要：金属结构的预制舱变电站已经成为目前变电站建设的重要方向，但同是金属外壳的传统欧式箱式变电站仍然是作为中低端配电设备而存在，其中比较重要的原因是对金属外壳的防腐性能的误解。基于建筑结构使用年限和国网的输变电工程构筑物使用寿命的要求，提出预制舱变电站金属涂层全生命周期需达到60 a以上。以前在没有理论支持的前提下，预制舱使用寿命30或40 a，难有说服力的解释。2017版ISO 12944标准发布后，涂料体系从理论上有了进一步的升级。在以60 a全生命周期的目标下，针对使用环境较为苛刻的C4环境，以新版ISO 12944国际标准为设计依据，通过科学的涂料体系设计，使预制舱金属涂层预期第一次维修时间超过25 a。在25 a涂层寿命的基础上，通过完善的巡视制度和灵活的维修手段，保证预制舱变电站在运行过程中维修3次可满足60 a的使用寿命。
关键词：预制舱变电站;金属涂层;设计方案
作者单位：青岛特锐德电气股份有限公司;四川山地轨道交通技术研究院
引文格式：由恒远，周君.预制舱变电站金属涂层全生命周期涂料体系设计和维修探讨［J］.机电工程技术，2023，52（06）：75-78.
标题：基于图像清晰度的液晶面板聚焦位置的校正方法研究
作者：查世华;杨义禄;王国玺;左右祥;关玉萍;袁正方
摘要：因为液晶面板的尺寸较大，受材质和自重以及载台平整度的影响，导致液晶面板高速检测时边缘聚焦均匀性较差。针对大尺寸液晶面板的边缘聚焦不均匀的缺点，提出了一种液晶面板聚焦位置的校正方法。均匀设置图像清晰度评价点位，采用图像和其高斯图像之差的绝对值和作为清晰度评价函数，分别评价点位处图像宽度的第2区域和第7区域的图像清晰度。等距离移动相机聚焦位置，采用最小二乘法分别拟合第2区域和第7区域的图像清晰度和聚焦位置的关系曲线。把第2区域和第7区域拟合最佳聚焦位置的均值作为该点位的聚焦位置。在液晶面板往返运动的方向，把任意相邻的两个点位聚焦位置的均值作为这两个点位之间的区域聚焦位置。通过实验证明可以将液晶面板边缘处聚焦高度差从约250μm降到约50μm，改善液晶面板边缘聚焦均匀性。
关键词：聚焦;均匀性;校正;清晰度;最小二乘法
作者单位：中导光电设备股份有限公司
引文格式：查世华，杨义禄，王国玺，等.基于图像清晰度的液晶面板聚焦位置的校正方法研究［J］.机电工程技术，2023，52（06）：79-82.
标题：移动服务机器人位置准确度的测量不确定度研究
作者：侯立本;吴清锋;王海霞
摘要：为了分析移动服务机器人位置准确度测量结果不确定度的影响因素，依据GB/T 40327—2021 《轮式移动机器人导引运动性能测试方法》，利用激光跟踪仪对移动服务机器人位置准确度进行测量，研究了其位置准确度数学模型，分析了测试过程中引入的不确定因子。通过实例计算，评定出服务机器人的扩展不确定为U_c=19.364 mm (k=2)，结论为其自身的精度对测量结果影响较大，同时环境因素、设备本身的精度和测量方法等也是位置精度测量不确定度的来源。结果表明该方法分析结果可靠，评定结果可作为人员操作比对、不同测量仪器的测量精度比较等对测量结果影响的研究依据。
关键词：移动服务机器人;位置准确度;测量不确定度
作者单位：广东产品质量监督检验研究院;国家市场监管重点实验室(智能机器人安全);国家工业机器人质量检测检验中心(广东)
引文格式：侯立本，吴清锋，王海霞.移动服务机器人位置准确度的测量不确定度研究［J］.机电工程技术，2023，52（06）：83-85.
标题：多人协同舰船维修任务分配研究
作者：杜度;李阳;李方正;易朋兴;黄俊杰
摘要：舰船是一个复杂装备，其维修任务中所涉及的维修工具种类繁多，涉及的维修零部件结构复杂，维修过程需要多个维修人员执行，若没有进行合理的维修任务分配，将会造成维修现场无序和混乱的现象，进而影响舰船维修任务进程。针对上述问题，根据实际舰船维修任务分配，以不同任务之间的约束关系，建立问题描述的数学模型。考虑到粒子群算法容易陷入局部最优的问题，以粒子群算法为基础，引入遗传算法的交叉和变异操作，用遗传算法的全局搜索能力来避免陷入局部最优问题，用粒子群算法快速收敛的特性提高遗传算法的收敛速度，从而对粒子群算法进行改进。以某舰船传动装置维修为例进行了15次测试实验，结果表明，改进粒子群算法平均最优适应度为61.78，相较于粒子群算法的63.23，改进粒子群算法能够获得更优的计算结果。提出的方法在解决维修任务分配问题方面更加合理有效。
关键词：舰船维修;任务分配;多人协同;粒子群算法
作者单位：中国人民解放军92578部队;华中科技大学机械科学与工程学院
引文格式：杜度，李阳，李方正，等.多人协同舰船维修任务分配研究［J］.机电工程技术，2023，52（06）：86-90.
标题：基于研发特性的电子元器件试验与可靠性研究
作者：魏开利;果仕达;徐立立;杨静;吴超云
摘要：智能化及科技化以电子控制作为基础，电子控制系统的可靠及稳定运行，直接影响着智能化及科技化的发展。电子器件作为电子控制系统的基础，其可靠性至关重要。而器件的可靠性，是通过各种检验检测进行评估。首先介绍元器件试验与可靠性的关系，从相关标准规定的检测方法、相关前沿理论对器件寿命的评估，说明器件试验对产品质量及稳定运行的重要性。其次，介绍元器件应该进行的试验项目、试验项目执行的顺序以及每个试验项目可检测出器件具有的缺陷，并结合产品寿命周期内各个阶段进行阐述应该进行何种试验项目。最后，提供电子元器件可靠性试验设计的案例，指导在产品研发过程中如何选择试验项目和试验方法，以及如何通过试验评估元器件的可靠性。
关键词：元器件;试验;可靠性
作者单位：广电计量检测(北京)有限公司;广州广电计量检测股份有限公司
引文格式：魏开利，果仕达，徐立立，等.基于研发特性的电子元器件试验与可靠性研究［J］.机电工程技术，2023，52（06）：91-93.
标题：制动卡钳活塞密封槽倒角尺寸对活塞回程量及拖滞和需液量的研究
作者：张海陆;陈荣中;郑德金;曾勇
摘要：制动卡钳密封槽的设计对制动器卡钳总成需液量、制动器总成拖滞力矩以及活塞回程量的影响至关重要。活塞回程量、制动器拖滞力矩、制动钳总成需液量三者关系紧密相连。目前没有一个可以量化的数学模型从理论上去衡量三者关系，仅仅是依靠试验数据总结得出经验。分析介绍了制动卡钳密封槽的密封结构、密封机理以及活塞回程量的根本原理，基于对密封槽倒角结构的分析建立了其与活塞回程量的数学模型，分析了密封槽前倒角结构尺寸对制动卡钳需液量的影响，通过试验测试数据验证活塞回程量的数学模型的正确性，并通过试验验证了密封槽前倒角尺寸对需液量和拖滞力矩的影响，同时对比了活塞回程量与倒角数学模型曲线趋势，与试验基本一致。
关键词：密封槽结构;倒角;活塞回程量;需液量;拖滞力矩
作者单位：南方天合底盘系统有限公司
引文格式：张海陆，陈荣中，郑德金，等.制动卡钳活塞密封槽倒角尺寸对活塞回程量及拖滞和需液量的研究［J］.机电工程技术，2023，52（06）：94-98.
标题：基于准滑模离散控制算法的旋转机械振动控制研究
作者：张平;刘畅;王福川
摘要：为解决传统旋转机械振动控制方法内激励源振动响应性质分析不精确、振动信号分类控制准确率差等问题，引入准滑膜离散控制算法，提出了一种新的旋转机械振动控制方法。首先，对旋转机械振动形式进行分类，获取机械振动弹性转轴的弹性力；然后，采用准滑膜离散控制算法，计算旋转机械齿套振动角速度；最后，依据解调变换控制技术，全方位实现旋转机械振动控制的目标。分析实验可知，在旋转机械振动信号的网络识别准确率与振动信号分类控制的准确率方面，新的振动控制方法均高于传统控制方法，有效提升了旋转机械振动控制效率与效果，可行性较高。
关键词：准滑膜离散控制算法;旋转机械;振动控制;解调变换
作者单位：成都飞机工业(集团)有限责任公司
引文格式：张平，刘畅，王福川.基于准滑模离散控制算法的旋转机械振动控制研究［J］.机电工程技术，2023，52（06）：99-101.
标题：基于缺陷知识库的三维CAD源代码智能检测技术
作者：吴蕾;刘务;黄俊澄
摘要：针对三维CAD软件代码成分复杂、逻辑复杂、支撑数据少等特点及问题，提出了面向三维CAD软件的基于缺陷知识库的源代码智能检测技术。首先，提出面向三维CAD软件的代码大数据知识库构建方法，基于开源代码仓库上的三维CAD软件共同开发的特点，将新旧版本的代码爬取进代码知识库形成相同代码位置不同的代码段，汇总形成差异代码文件。其次，差异代码文件一方面在后续三维CAD软件代码检测中发现复用了开源三维CAD软件的旧代码段时可以向开发人员提供修正推荐，另一方面新旧代码都被爬取到代码知识库中后有利于对三维CAD软件的自主研发率的检测。再次，通过流水线的方式有机组合不同粒度和不同分析层次，充分利用不同分析方法的优点，既能够加速代码匹配过程，提高匹配速度，同时能够高精度匹配经过修改的文件，提高三维CAD软件的代码检测的匹配精度。最后，攻克了由多层三维CAD软件代码特征提取技术和代码特征、漏洞相似对齐技术为主组成的三维CAD软件成分分析技术，实现了三维CAD软件的同源漏洞检测，由此可发现源代码中的逻辑问题、内存泄漏、注入攻击潜在缺陷及安全风险，并能进行代码开源率的检测。
关键词：三维CAD软件;源代码检测;缺陷知识库;智能检测
作者单位：工业和信息化部电子第五研究所;浙江大学机械工程学院
引文格式：吴蕾，刘务，黄俊澄.基于缺陷知识库的三维CAD源代码智能检测技术［J］.机电工程技术，2023，52（06）：102-108.
标题：热冲压模具冷却水道随形分布算法及实现
作者：曾纪聪;周驰;郑靖强
摘要：在热冲压生产中，模具的冷却和冲压件质量密切相关，冷却效果越好，冲压件的随形冷却水道冷却效率越高、模面温度均匀性越好。冷却水道的设计需要考虑水道的分布间距及其随形程度，有较高的设计难度。因此，基于NXOPEN二次开发技术，在NX8.5平台上开发了一套热冲压模具随形冷却水道设计系统。采用线性近似约束优化算法优化水道起点和终点位置，保证了水道分布的均匀性；采用离散点集凸包算法及角度扫描拟合方法，计算出适合深钻加工的随形水道走向，并自动完成水道的绘制，大大地缩短了人工水道设计的时间，提高了效率。
关键词：热冲压模具;随形冷却水道;二次开发
作者单位：华南理工大学机械与汽车工程学院
引文格式：曾纪聪，周驰，郑靖强.热冲压模具冷却水道随形分布算法及实现［J］.机电工程技术，2023，52（06）：109-112.
标题：工业互联网平台架构及建设实践
作者：浦汉军;王宇华;谢小鹏;蒋俊峰;吴晓东;苏东林
摘要：为助力制造业综合应用物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术，帮助制造企业改进生产管理，推进智能制造改造升级，加速企业数字化与智能化转型，研究了工业互联网平台的架构体系，包括总体架构、集成架构、部署架构及平台安全体系，并基于该架构体系研发了华润工业互联网平台。平台由边缘层、基础设施层（IaaS）、平台层（PaaS）、应用层（SaaS）组成，边缘层主要负责设备连接与数据采集，IaaS层提供云计算资源，PaaS层由数据中台、技术中台、业务中台等组成，SaaS层为工业应用。平台具备IoT边缘计算、云平台服务、大数据分析与治理、工业模型服务、App快速开发5大能力，在企业应用实践中取得了较好成果，入选2022年工信部“双跨”平台，可为其他企业的工业互联网平台建设与应用提供参考。
关键词：工业互联网平台;数据中台;工业App;技术中台;云计算;云平台;物联网
作者单位：华润股份有限公司;华润水泥控股有限公司;华南理工大学机械与汽车工程学院
引文格式：浦汉军，王宇华，谢小鹏，等.工业互联网平台架构及建设实践［J］.机电工程技术，2023，52（06）：113-117.
标题：智能移动终端柔性制造工艺及技术应用研究
作者：任炎芳;刘志培;靳晓洋
摘要：以智能移动终端的多品种需求特性为切入点，研究柔性工艺全流程下人、机、料、车间环境的联动过程，提出融合制造过程数据挖掘、信息融合与算法模型的资源分配智能决策方法，实现产线柔性工艺全流程产能分析；研究基于层复记忆神经网络的深度学习智能算法及制造过程的边缘计算方法，实现柔性工艺过程中的关键工序工装夹具智能调度；研究基于强化学习的人、机、物协同控制决策知识库，推动基于知识驱动的工艺、设备设计理论与应用建设，不但实现智能终端产品的柔性生产，同时促进制造能力提升。
关键词：柔性制造;智能终端;智能制造;制造工艺;边缘计算
作者单位：广东虹勤通讯技术有限公司
引文格式：任炎芳，刘志培，靳晓洋.智能移动终端柔性制造工艺及技术应用研究［J］.机电工程技术，2023，52（06）：118-121.
标题：两种通用CFD软件求解器的对比研究
作者：赵博文;张大朋;严谨
摘要：国产软件的自主开发与创新对发展我国信息技术产业至关重要。选取行业内两种主流的通用CFD软件求解器FLUENT和STAR-CCM+，广泛地对比了两种不同求解器在经典流体力学领域、传热领域、航空航天领域、船舶与海洋工程领域上的计算情况，分析了两种求解器对同一模型的计算差异。研究表明，两种求解器对流动方程及能量方程的计算已十分成熟，具有极高的准确性。随着模型复杂程度的不断增加，两种求解器的计算差异也随之增大。由STAR-CCM+生成网格，导入到FLUENT中进行求解，能够实现两种软件的有机结合，发挥各自的长处。得到结论：国产软件可以针对某一特定领域，将其在该领域内的功能发挥到最大。在该领域采用模板式的参数设置，不仅可以降低软件使用者的学习成本，还能提高该软件的可靠度。
关键词：国产软件;自主开发;CFD;求解器
作者单位：广东海洋大学船舶与海运学院;浙江大学海洋学院
引文格式：赵博文，张大朋，严谨.两种通用CFD软件求解器的对比研究［J］.机电工程技术，2023，52（06）：122-129.
标题：私有云系统中信息隐私控制模型研究
作者：贝赟腾;林培亮
摘要：云计算作为目前最具吸引力的技术领域之一，具有很多的优势，例如具有高度可扩展的IT资源以及非常高的灵活性等，只是在隐私控制方面略显不足。为了有效降低私有云环境下个人隐私数据被盗用、用户配置文件管理与访问服务的风险，提出了一种针对私有云系统的隐私策略和访问控制策略，同时通过Eucalyptus开源云基础设施的配置来对其进行增强。对于私有云模型上存在的安全问题，利用现有Eucalyptus云基础设施将一些高敏感的数据存储在私有云上，而一些敏感程度较低的数据则存储在私有云的公共存储上。私有云计算模型上隐私增强主要基于角色访问控制模型以及在敏感资源中部署隐私策略与安全约束。基于此，对基于角色的访问控制模型进行一定的扩展，并简单引入相关的角色关系以及访问权限委托。
关键词：私有云;隐私控制;基于角色的访问控制
作者单位：广东电网有限责任公司汕头供电局
引文格式：贝赟腾，林培亮.私有云系统中信息隐私控制模型研究［J］.机电工程技术，2023，52（06）：130-133.
标题：水平弯管盐泥流动磨损仿真分析
作者：朱桂华;李忠锴;陈景云;洪泽玉
摘要：盐泥为工业制盐流程中卤水净化工艺后产物，盐泥随意排放不仅污染环境，也会对资源造成极大浪费，需对盐泥进行无害化资源化处理。盐泥为固液两相流流体，对盐泥的无害化资源化处理需要管路的输送，为了探究盐泥在弯管中流动时对管道的冲蚀磨损速率，利用Fluent仿真软件对其进行分析。选用RNG k-?湍流模型和DPM模型，盐泥对弯管的冲蚀模型和颗粒碰撞恢复模型采用E/CRC冲蚀磨损模型和Grant and Tabaoff壁面碰撞恢复函数，考虑液固两相之间的耦合，对盐泥在水平弯管中的流动进行研究。研究结果表明：盐泥对水平弯管弯头压力分布场呈现为外侧压力大、内侧压力小，而速度分布场则与压力场恰好相反。盐泥颗粒与弯管内壁发生首次碰撞的部位在弯头外侧的出口段，一些颗粒还会发生多次碰撞。弯管内壁存在冲蚀磨损弯，弯头外侧磨损速率显著大于弯头内侧，而且磨损最严重的部位发生在弯头出口20°附近。
关键词：盐泥;弯管;流场;冲蚀磨损
作者单位：中南大学机电工程学院
引文格式：朱桂华，李忠锴，陈景云，等.水平弯管盐泥流动磨损仿真分析［J］.机电工程技术，2023，52（06）：134-138.
标题：基于LS-DYNA的电动汽车电池挤压损伤仿真分析
作者：闫鹏飞;马天翼;赵光磊;陈力铎;常沛祥;李超
摘要：新能源汽车电池包在使用过程中，会因为一些轻微碰撞、冲击或者长期振动等原因，对内部电池单体造成一定的影响，但影响程度不易观察，如何对受损车辆的电池包损伤程度进行合理性的判定，甚至留出一个安全阈值，对于用户来说至关重要。为了对电池系统的安全状态进行评估分析，通过对某高比能电池进行试验并通过LS-DYNA进行仿真分析两个方面建立评价体系，首先对其进行放电容量检测，确认样品信息的一致性，然后对电池单体进行挤压试验与仿真分析，挤压过程中分析其受力变化特性与挤压推进位移的关系，最后挤压至单体热失控，因在试验过程中无法判断挤压后电池变形的真实情况，进而通过仿真分析的方法，判断电池在挤压过程中的变形量演变过程。同时根据挤压试验得到的受力情况，用有限元的方式进行挤压仿真分析，提取变形量、应力等变化特征，对挤压过程中的电池损伤程度演变机理进行了分析。
关键词：高比能电池;热失控;挤压;损伤
作者单位：中国汽车技术研究中心有限公司;中汽研新能源汽车检验中心(天津)有限公司;中汽研(天津)汽车工程研究院有限公司;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
引文格式：闫鹏飞，马天翼，赵光磊，等.基于LS-DYNA的电动汽车电池挤压损伤仿真分析［J］.机电工程技术，2023，52（06）：139-142.
标题：UVDT紫外线消毒杀菌器数值模拟研究
作者：陈康;程嘉煜;韩文荃;戴维福;甘浪超;汤雪颖;蔡亮
摘要：为探究紫外灯管辐射强度以及紫外灯管布局对于紫外消毒杀菌器的消毒效果的影响，基于计算流体力学(CFD)建立计算模型以进行研究。结果表明：当通过增加紫外灯功率来提高消毒杀菌效果时，其平均粒子辐射强度增加，但增加比例不与功率增加比例成正比，高功率紫外灯与低功率紫外灯相比，有效紫外辐射强度增幅仅为8%；当增加紫外灯管数目时，减小了微生物粒子到紫外灯管的距离，对紫外平均辐射强度有较明显的增幅作用。研究结果可以对水杀菌系统的设计提供参考。
关键词：紫外灯;中压;计算流体力学;消毒杀菌器
作者单位：江苏华电句容发电有限公司;东南大学能源与环境学院
引文格式：陈康，程嘉煜，韩文荃，等. UVDT紫外线消毒杀菌器数值模拟研究［J］.机电工程技术，2023，52（06）：143-147.
标题：AMESim液压仿真技术及其在液压缸性能分析中的应用
作者：栾健洋;张明;高飞;李焕;杜胜杰;徐立立
摘要：在AEMSim仿真环境下，运用该软件内置的液压库、机械库以及相关模型库，构建液压缸的位置控制系统模型，通过调节仿真模型中各个部件的参数对液压缸活塞杆的位移进行仿真分析，绘制液压缸活塞杆的实际输出位移与期望位移和两者之差的仿真结果。结果表明：当增益4为250时，输出的位移与预期设置的位移之间的稳态误差是符合要求的，但动态跟踪误差超过了预期设定的范围，即超过了0.015 m；当增益4调整为500时，虽然动态跟踪误差满足要求，但稳态误差超标，超过了0.000 5 m。所以增益值不是越大越好，而应该根据要得到的精度和具体要求进行实时调整，进而通过获得最佳的增益值来获得最佳的输出。研究结果为液压系统设计、后续评估及测试提供了参考。
关键词：AMESim液压仿真;液压缸;活塞杆位移
作者单位：中车唐山机车车辆有限公司;广州广电计量检测股份有限公司
引文格式：栾健洋，张明，高飞，等. AMESim液压仿真技术及其在液压缸性能分析中的应用［J］.机电工程技术，2023，52（06）：148-150.
标题：基于BP神经网络的球头铣刀恒力切削控制方法研究
作者：梁荣富;林朝光;李泽亮;王柱;王天雷
摘要：针对数控机床加工过程中的不可控制参数变化的问题，提出一种基于BP神经网络的球头铣刀恒力切削控制方法。分别建立铣削过程模型与BP神经网络控制模型，针对多指标变化导致恒力控制球头铣刀切削难以实施的问题，利用多层BP神经网络的自主高度拟合特性，结合恒力控制多时刻切削力与相关伺服输入，实现自适应调节多指标完成恒力控制。其中，指标包含切削力、进给量、进给速度、背吃刀量。为进一步探究噪声对控制算法鲁棒性的影响，利用方波噪声对所建立的控制算法进行干扰实验，讨论控制算法的抗干扰能力。结果表明：所提出的控制方法能够对球头铣刀控制进行快速且精确的恒力跟踪，在切削深度加深后能自适应地调整切削力；在添加噪声的恒力控制中，所获得的仿真曲线与未添加噪声时保持一致，进一步证明了该方法的抗干扰能力。该控制方法具有较好的控制性能与鲁棒性。
关键词：恒力切削;球头铣刀;BP神经网络;鲁棒性
作者单位：江门市乙丙丁机械有限公司;五邑大学智能制造学部
引文格式：梁荣富，林朝光，李泽亮，等.基于BP神经网络的球头铣刀恒力切削控制方法研究［J］.机电工程技术，2023，52（06）：151-154.
标题：数控加工机床内冷刀具热传分析与结构优化
作者：李志敏;张新军
摘要：由于切削温度会直接影响工件表面的加工质量以及刀具的使用寿命，为提高切削的加工精度和延长刀具的使用寿命，采用正交试验的方法设计一种数控加工机床内冷刀具的传热性能试验方案。使用ANSYS热-流-固耦合进行数值模拟，分析内冷刀具刀片结构参数和工况参数对切削温度的影响；通过分析传热性能，对刀片结构参数进行优化。结果表明：在试验参数范围内，刀片出液孔径、支液孔径和散热元件个数对刀具切削温度均有影响，刀具切削温度会随着支液孔径和散热元件个数的增大呈迅速下降趋势；在其他边界条件均不变的情况下，优化后的刀具切削温度可降低至177.87℃，大幅延长了刀具的使用寿命并提高了加工精度。
关键词：内冷刀具;正交试验;热-流-固耦合仿真;传热性能;切削温度
作者单位：河南职业技术学院智能制造学院;
引文格式：李志敏，张新军.数控加工机床内冷刀具热传分析与结构优化［J］.机电工程技术，2023，52（06）：155-159.
标题：JR-2型挤出式乳胶丝生产线与关键工艺参数控制
作者：甘木伙;甘泽培;王柱;王天雷
摘要：生产乳胶丝的成套设备由国外公司垄断，价格昂贵。为此，简单介绍改进型JR-2型乳胶丝生产线；叙述乳胶丝生产流程的设计，并对几个关键的工艺参数进行分析；根据长期生产积累的经验，制定乳胶丝生产的工艺规程。投产实测表明，与原机型比较，JR-2型乳胶丝生产线工作参数调节更为方便，运行更稳定，能耗下降8%左右，产品合格率由88.5%提高到93.8%。国内外已有57条该生产线投产，价格仅为国外同类设备的60%左右。研究结果可为相关技术人员对挤出式乳胶丝成套装备进行改进设计提供依据，也可为乳胶丝生产企业的管理和质量控制人员提供参考。
关键词：乳胶丝成套装备;生产流程;关键工艺;工艺规程
作者单位：开平市嘉仁乳胶设备制造有限公司;五邑大学智能制造学部
引文格式：甘木伙，甘泽培，王柱，等. JR-2型挤出式乳胶丝生产线与关键工艺参数控制［J］.机电工程技术，2023，52（06）：160-165.
标题：基于单片机的水质检查系统设计
作者：任丰兰;操政;姚星
摘要：设计一种能实时监测水位和检查水中重金属是否超标的检查系统。对水质检查系统的设计原理进行阐述；对单片机控制模块、水位深度传感器、水质电解器、水质检查笔进行设计与选型；对水位的实时监测与报警软件进行部分设计，并对实物模型进行设计与实验。结果表明：基于单片机的水质检查系统的实物模型能对水位进行实时监测，能检测水中重金属的含量，实现水质的判断，有助于环保部门水质监测和水利部门对洪灾进行评估。
关键词：水位监测;水质检测;单片机控制;重金属污染
作者单位：常德职业技术学院机电系
引文格式：任丰兰，操政，姚星.基于单片机的水质检查系统设计［J］.机电工程技术，2023，52（06）：166-169.
标题：骨架密封圈机器视觉检测装置设计及应用
作者：马红亮;夏如艇;郑宝增;张子园;张飘
摘要：为提高骨架密封圈外径尺寸和边缘缺陷的检测效率，降低检测人员的劳动强度和漏检率，研究一种基于机器视觉原理的检测装置，在分析密封圈质量要求的基础上对检测装置进行总体设计。依据密封圈的结构形状和尺寸精度要求，设计检测装置的硬件结构，光学系统的硬件主要包括Basler CCD相机、OPTO远心镜头、OPT照明光源等。采用白色LED光源的背光照明方式获取密封圈轮廓形状,利用CCD相机和远心镜头作为图像传感器采集密封圈图像轮廓特征。利用HexSight视觉软件对密封圈图像进行灰度化处理、噪声滤除和二值化处理等步骤，以完成图像处理和分析，通过质心提取和边缘角点提取等步骤完成检测。结果表明：该检测装置能准确判断密封圈的尺寸精度，检测精度可达0.23 mm；边缘缺陷能被准确识别，其识别率能达到检测要求。
关键词：骨架密封圈;机器视觉;CCD相机;图像处理
作者单位：台州学院智能制造学院
引文格式：马红亮，夏如艇，郑宝增，等.骨架密封圈机器视觉检测装置设计及应用［J］.机电工程技术，2023，52（06）：170-173.
标题：海洋平台起重机状态监测边缘端系统设计与应用
作者：张浩;王宁;邓志文;李平;方晟堃;唐健豪
摘要：海洋平台起重机状态监测和故障诊断系统存在信息系统升级改造和各子系统数据融合问题。为解决此问题，提出一种基于工控机的边缘端软件系统。通过分析系统架构、子系统接入方式、数据来源及接口协议、有效数据处理等，开发出包含数据采集、实时数据显示、数据查询和分析、报警、故障查询、维护决策支持等功能模块的系统。结果表明：该系统能接入并整合PLC控制系统、钢丝绳系统、润滑系统等子系统数据，可以新增传感器以满足海洋平台起重机的状态监测和故障诊断需求。同时，作为边缘端的系统，它能够实时处理数据并反馈指导操作人员工作，为运维人员提供准确的数据信息，降低故障风险和维修成本。
关键词：海洋平台起重机;状态监测;大数据;升级改造
作者单位：中海油能源发展装备技术有限公司;广东省科学院智能制造研究所;广东省现代控制技术重点实验室
引文格式：张浩，王宁，邓志文，等.海洋平台起重机状态监测边缘端系统设计与应用［J］.机电工程技术，2023，52（06）：174-177.
标题：一种ALC蒸压釜多釜多阶自动倒汽方法
作者：周冬梅;易锡年;李凌宇
摘要：为节约能源，充分利用高温高压余汽，提出一种多釜多阶自动倒汽控制算法，将蒸压釜的蒸养过程数字化。根据不同釜之间的蒸养工艺阶段，在保证生产效率的情况下，将蒸养后的余汽通过釜间压差多阶分段倒入到多釜利用。倒汽过程按多釜调度规则执行，直到余汽消耗利用完毕。倒汽执行阶段通过模糊PID控制，严格跟随工艺曲线，确保产品蒸养质量。结果表明：所提方法在确保产品质量的基础上，能充分减少余汽的能源浪费，降低ALC工厂的能源消耗。
关键词：多釜多阶;自动倒汽;余汽回收;节汽;ALC;低碳
作者单位：湖南三一快而居住宅工业有限公司装备研究院
引文格式：周冬梅，易锡年，李凌宇.一种ALC蒸压釜多釜多阶自动倒汽方法［J］.机电工程技术，2023，52（06）：178-182.
标题：基于拟合函数的服务器风扇智能调速设计
作者：耿梦达;尹明;王博;郑威奇
摘要：为解决伺服器PID控制方式冷却温度滞后惯性大的问题，提出一种伺服器风扇控制方法。引入电源作为服务器冷却系统的输入，并采用函数拟合的数学方法实现温度的精确控制。通过新算法对服务器进行温控测试，结果表明：新算法能够及时有效地控制服务器的温度，并能避免功率上升给风扇带来的较大加速度和噪声等问题，有助于提高使用寿命。
关键词：服务器;风扇调速;最小二乘法
作者单位：研祥智慧物联科技有限公司;广东省工业边缘智能创新中心
引文格式：耿梦达，尹明，王博，等.基于拟合函数的服务器风扇智能调速设计［J］.机电工程技术，2023，52（06）：183-185.
标题：基于电力物联网的光储微网协同控制系统设计
作者：方胜利;朱晓亮;马春艳;侯贸军
摘要：针对当前光储微网存在的光伏发电容量利用率不高、与外接电网之间的能量交互质量低下等缺陷，设计一种光储微网协同控制系统。该系统以电力物联网为基础获取、传输微网运行参数及指令，采用扰动观察法进行光伏阵列的最大功率点跟踪（MPPT），以提高光伏发电效率；通过蓄电池组进行光伏电能的柔性存储，并控制逆变器进行自适应并离网变流，使光储微网根据系统运行状态自动运行于并网PQ模式或离网VF模式。在MATLAB中搭建仿真模型并进行仿真。结果表明：所设计的光储微网协同控制系统不仅能使光伏阵列以最大功率输出，而且可完成光伏、蓄电池组、本地负载、外接电网之间高质量的能量交互，保证微网系统供电质量满足电力标准要求，达到了预定的协同控制要求，为新能源微网控制提供了参考。
关键词：光储微网;电力物联网;最大功率点跟踪;柔性储能;并离网变流;协同控制
作者单位：湖北汽车工业学院电气与信息工程学院;十堰巨能电力设计有限公司
引文格式：方胜利，朱晓亮，马春艳，等.基于电力物联网的光储微网协同控制系统设计［J］.机电工程技术，2023，52（06）：186-191.
标题：永磁同步轮毂电机设计与电磁特性分析
作者：石拓;周盼;孔志豪;辛江慧;许丽娇;臧利国
摘要：为进一步探究轮毂电机的电磁特性，使汽车获得更高的输出转矩，针对具体车型轮毂电机进行设计与研究。根据某型车的动力性能要求对轮毂电机的尺寸参数进行计算与设计，并对轮毂电机进行三维建模。利用Maxwell建立电机的数学模型，并通过槽满率和磁场强度的分布规律验证模型可靠性。通过仿真分析所设计的永磁同步电机在空载和负载2种工况下的气隙磁通密度和反电动势，对比分析不同槽口宽度对电磁转矩的影响。结果表明：所设计的电机在额定工况下的最大转矩为123.918 N·m，最小转矩为115.969 6 N·m，可以满足该型车的设计使用要求；当电机槽口宽度为5 mm时，可以获得最稳定的输出转矩和最符合该车的动力性能。研究结果为优化汽车轮毂电机的电磁特性和提升整车动力性提供了参考。
关键词：永磁同步电机;轮毂电机;电磁分析;气隙磁通密度;反电动势;电磁转矩
作者单位：南京工程学院汽车与轨道交通学院
引文格式：石拓，周盼，孔志豪，等.永磁同步轮毂电机设计与电磁特性分析［J］.机电工程技术，2023，52（06）：192-196.
标题：基于高频等效模型的分合闸线圈绝缘故障评估
作者：钱帅伟;彭彦军;王璐;周雄;滕本科;钟来胜
摘要：为有效诊断断路器分合闸线圈的绝缘故障，提出一种线圈匝间短路故障位置的评估方法。建立分合闸线圈的高频等效电路模型，在模型首端注入高频方波脉冲信号，在末端测得电压响应特征曲线。计算不同匝间短路位置下的特征曲线小波包—能量谱。结果表明：随着短路位置靠近线圈末端，特征曲线能量分布向低频集中。以特征曲线的小波包—能量谱为输入，短路位置为输出，基于概率神经网络建立诊断模型并进行仿真。结果表明：该模型故障定位正确率为85.7%，具有一定的可行性。
关键词：分合闸线圈;匝间短路;高频等效模型;故障定位;小波包-能量谱;概率神经网络
作者单位：广西电网有限责任公司桂林供电局
引文格式：钱帅伟，彭彦军，王璐，等.基于高频等效模型的分合闸线圈绝缘故障评估［J］.机电工程技术，2023，52（06）：197-201.
标题：基于注意力机制的接线端子文本检测与识别
作者：黄辉;吴建强;肖豪;梁志龙;王家浩;谭晓茵;孙梦雪;舒展
摘要：针对当下变电站二次保护屏柜电缆接线仍采用传统人工验收方式，存在效率低、容易漏检、错检等问题，提出一种基于注意力机制的接线端子文本检测与识别方法。在文本检测阶段，针对接线端子弯曲倾斜、排列密集等问题，提出一种改进DBNet方法。使用Swin Transformer提取图像基础特征，搭建特征金字塔网络，提取并融合多尺度的图像特征，输出连接SE block，增强重要特征权重，使检测框定位更加精准。在文本识别阶段，提出一种改进CRNN方法，使用ResNet提取特征，并在残差模块中加入SE block，强化重要通道特征，进一步提升识别准确率。在检测和识别数据集上分别进行验证，结果表明：在检测数据集中，改进DBNet的精准率为95.6%，召回率为82.9%，调和平均数达到88.8%；在识别数据集中，改进CRNN方法的字符识别准确率达到87.2%。
关键词：注意力机制;文本检测;文本识别;接线端子;Swin Transformer
作者单位：五邑大学智能制造学部
引文格式：黄辉，吴建强，肖豪，等.基于注意力机制的接线端子文本检测与识别［J］.机电工程技术，2023，52（06）：202-206.
标题：基于自适应粒子群的精细化有序用电决策方法
作者：尹璐;张海涛;印青
摘要：为解决传统用电决策方法在进行用电决策时决策效果差的问题，避免在用电高峰期出现负载情况，结合自适应粒子群算法，针对精细化有序用电的决策方法展开研究。根据实际用电情况对原始电力数据进行预处理，运用主成分分析方法将电力数据归一化，消除数量差异。通过自适应粒子群算法对用电决策进行寻优求解，采用两阶段约束优化方法，最大限度优化粒子收敛的范围。根据用户的行为特点进行周期性的电力约束，利用用户电力负荷信息，结合特征值判断筛选出符合参加有序供电策略的客户情况，以实现精细化有序供电决策的实施。实验表明：应用所设计的有序用电方法，能够减少高峰期的用电负荷，实现稳定的电力资源控制，验证了该方法的有效性。
关键词：自适应粒子群;有序用电;决策方法
作者单位：国网陕西省电力有限公司
引文格式：尹璐，张海涛，印青.基于自适应粒子群的精细化有序用电决策方法［J］.机电工程技术，2023，52（06）：207-210.
标题：基于行波反射法的SF6断路器分合闸线圈匝间短路故障定位研究
作者：王佳琳;钱帅伟;彭彦军;覃剑;黄勇强;钟来胜;陈健禧
摘要：提出将行波反射法用于断路器分合闸线圈的匝间短路故障定位，通过有限元仿真计算分合闸线圈的电容、电感矩阵，基于ATP-EMTP建立线圈的波阻抗模型。在绕组首端注入低压方波脉冲信号，获得发生匝间短路故障时的首端反射波特征曲线。采用覆盖法计算了反射波特征曲线的盒维数、关联维数与信息维数。结果表明：随短路位置变化，特征曲线盒维数未呈现明显的变化规律，关联维数与信息维数逐渐降低，且各层绕组匝间短路之间的关联维数具有良好的区分度。将短路故障位置划分为4段，以盒维数、信息维数与关联维数作为输入参数，使用BP神经网络进行短路故障的定位。仿真结果表明：测试集故障定位准确率为100%，该方法具有可行性。
关键词：行波反射法;分合闸绕组;波阻抗;分形维数;BP神经网络
作者单位：广西电网有限责任公司;广西电网有限责任公司桂林供电局
引文格式：王佳琳，钱帅伟，彭彦军，等.基于行波反射法的SF6断路器分合闸线圈匝间短路故障定位研究［J］.机电工程技术，2023，52（06）：211-216.
标题：基于全面量测的透明配电网数据化运维技术研究
作者：彭依明;黄春艳;杨晨雨
摘要：目前配电网存在数据采集不全、设备状态不可见、运维困难的问题。为此，在剖析透明配电网的概念及其3个基本特征的基础上，设计一款集成度高、应用范围广的数据采集终端，可用于各类配电设备的信息采集和通信。提出一种透明配电网的数据化运维平台架构和实现模式，覆盖基础层、数据层、应用层与客户端4个层级，可支撑配电网运行数据从采集到分析到应用的全过程流转。结果表明：通过分析利用运行数据，透明配电网可以实现智能运维和辅助决策，可有效提升配电网的运维效率和管理水平。
关键词：全面量测;透明配电网;数据化;运维;数据采集终端
作者单位：广东电网有限责任公司广州供电局;广州市奔流电力科技有限责任公司
引文格式：彭依明，黄春艳，杨晨雨.基于全面量测的透明配电网数据化运维技术研究［J］.机电工程技术，2023，52（06）：217-221.
标题：基于AFSA优化ELM的SF6断路器触头烧蚀状态评估
作者：周雄;彭彦军;潘宁波;庞建有;王璐
摘要：为评估SF6断路器触头的烧蚀状态，对断路器进行模拟烧蚀试验，并采用3种不同测试电流分别测量动态电阻行程。结果表明：增大测试电流可以减少动态电阻曲线的波动；除电流烧蚀作用外，操动机构松动会造成触头分合闸不到位，导致动态电阻曲线中主触头行程不断减小。将触头烧蚀状态按照烧蚀次数划分为4个等级；从动态电阻行程曲线中提取5个状态参数作为输入参数，基于极限学习机建立触头烧蚀状态的评估模型，并使用人工鱼群算法对模型进行优化；建立未优化的极限学习机模型进行对比。结果表明：利用优化后的模型能够准确分类测试集样本的烧蚀等级，准确率为100%；人工鱼群算法可以提高模型的评估准确率，使模型具有更好的稳定性。
关键词：极限学习机;人工鱼群算法;SF6断路器;触头烧蚀;动态电阻
作者单位：广西电网有限责任公司桂林供电局
引文格式：周雄，彭彦军，潘宁波，等.基于AFSA优化ELM的SF6断路器触头烧蚀状态评估［J］.机电工程技术，2023，52（06）：222-226.
标题：35 kV开关柜绝缘性能分析与改进
作者：郭光海;潘培华;宋林梅
摘要：35 kV开关柜因结构、工艺、设计、制造、安装、运行等方面原因，时常发生开关柜绝缘被击穿事故，甚至发生爆炸，严重影响电力安全和生产。为解决此问题，从开关柜内相间及对地绝缘距离，产品制造及安装工艺质量，雷电过电压，尖端放电，通风散热效果，运行监视，除潮措施等7个方面对开关柜绝缘性能进行分析。结合开关柜绝缘击穿的实例对应提出改进措施，包括开关柜设计选型，开关柜内的安装工艺完善，绝缘热缩材料的包封，绝缘隔板选型固定，开关柜内部温度在线监测，开关室内温湿度环境控制，开关室内红外线高清摄像头监视等，极大地提高了35 kV高压开关柜的绝缘性能，能预防类似绝缘击穿事故发生，保证设备安全稳定可靠运行。所提改进取得了良好效果，可为35 kV开关柜的设计、制造、安装、运行提供参考。
关键词：开关柜;绝缘性能;击穿;改进
作者单位：宁波市水库管理中心
引文格式：郭光海，潘培华，宋林梅. 35 kV开关柜绝缘性能分析与改进［J］.机电工程技术，2023，52（06）：227-230.
标题：基于单片机的多功能台灯设计
作者：王军;张亚婉;郑永涛
摘要：随着用户对台灯要求的不断提升，针对传统台灯功能单一且辐射大、高频闪、偏色等缺点，设计了一款可用手机进行远程控制并具有显示、检测、报警及自动调节亮度等多功能的智能台灯。其硬件部分由测量模块、显示模块、按键模块、报警模块、灯光模块等组成。通过测量模块检测人与台灯之间的距离；显示模块通过LCD显示屏显示台灯的基本信息；报警模块通过蜂鸣器发出声音提醒使用者纠正坐姿；灯光控制模块根据环境信息并结合PID控制算法，能够得出当前环境最佳光线的调节方案。最后进行了实物制作与调试。结果表明：所设计的台灯能够根据外界环境自动调节灯光的亮度；可测量人体与台灯的距离，在距离过近时会报警；可以设置时间，当到达预设时间时发出语音播报；该系统操作简单，运行稳定，功耗低。
关键词：台灯;STC89C52;液晶1602;光敏电阻
作者单位：广州华立学院机电工程学院
引文格式：王军，张亚婉，郑永涛.基于单片机的多功能台灯设计［J］.机电工程技术，2023，52（06）：231-234.
标题：城轨车辆用锂电池应急牵引能力的应用
作者：陈波;赵孔仓;周洋;张伟建
摘要：城轨车辆采用电池牵引技术主要应用在库内调车或出库，为提高车辆牵引动力电池的利用率和发挥其最大效能，将电池牵引技术被引入到车辆的正线应急自救援，使得车辆因故障而不能从接触网线正常受流运行时，可通过电池供电实现在正线线路最恶劣工况下自牵引至下一站或退行至上一站的目的。通过对比电池的材料和性能参数，并研究功能测试，确定了相同容量下钛酸锂电池在能量密度、相对安全性、使用寿命等方面为牵引动力电池的最优选择。结果表明：利用所设计的锂电池管理系统能实现锂电池的高压安全管理、能量管理、故障诊断管理和锂电池状态分析等功能，避免锂电池过充、过放，延长使用寿命；通过现车实测数据验证了该锂电池管理系统满足正线区段牵引性能的要求。
关键词：锂电池牵引;锂电池管理系统;城轨车辆;应急牵引
作者单位：中车青岛四方机车车辆股份有限公司
引文格式：陈波，赵孔仓，周洋，等.城轨车辆用锂电池应急牵引能力的应用［J］.机电工程技术，2023，52（06）：235-238.
标题：地铁车载FAS系统通用化方案设计与研究
作者：张丽;张莹;宗清泽;王强
摘要：为有效对国内所有城市不同车型的地铁车辆火灾安全隐患进行检测防控，基于火灾自动监测报警技术，结合地铁火灾的特点，综合不同车型地铁参数进行技术方案对比计算，进而完成通用化技术方案配置，设计研发出一套能够适用于国内所有地铁的通用化车载FAS系统方案。该系统方案配置在实际应用中可满足国内不同地域使用不同地铁车型时对火灾监测防控的需求，同时也符合国内地铁车辆及子系统通用化、统型化、标准化目标的发展趋势，通用性强，适用性广。
关键词：地铁;FAS系统;通用化;设计与研究
作者单位：数轨(上海)交通科技有限公司;中车南京浦镇车辆有限公司
引文格式：张丽，张莹，宗清泽，等.地铁车载FAS系统通用化方案设计与研究［J］.机电工程技术，2023，52（06）：239-243.
标题：电梯外呼设备在线升级设计
作者：张杰建;党书东;张永生
摘要：为有效解决电梯外呼设备在使用现场进行程序升级的困难，设计电梯外呼设备程序在线升级方法。由于电梯外呼设备的硬件MCU资源缺乏，程序升级数据交换采取共用电梯的串行通信实现。为不影响电梯的其他通信设备，需增加满足在线升级的定制化协议，实现电梯控制板与电梯外呼设备的主从通信方式，以方便远程控制中心或工程PDA对升级进程的实时可控。Flash存储空间有限，不足以开设程序备份区，在升级过程中删除原程序后，对接收通信写入的数据进行双重检验保证正确；同时，在Boot程序中增加相应的程序检测机制，以避免升级失败导致外呼设备失去功能。以PIC18平台为例，由于中断向量不能重定向，采用编译器的宏定义实现固定跳转；通过整合Boot与App程序的Hex文件，解决MCU不能进行分区烧录程序的问题，并对外呼设备进行在线升级测试。结果表明：利用该方案能够成功进行外呼设备在线升级，升级成功率满足预期，该设计能有效解决当前外呼设备的程序升级困难。
关键词：电梯外呼设备;在线升级;串行通信;PIC18;Boot
作者单位：日立楼宇技术(广州)有限公司
引文格式：张杰建，党书东，张永生.电梯外呼设备在线升级设计［J］.机电工程技术，2023，52（06）：244-248.
标题：基于戴姆勒Integra标准的接车机改造及激光传感器的应用
作者：王志远;牛焱;赵俊涛
摘要：基于戴姆勒Integra标准，对接车机进行升级改造，引入激光传感器对可移动托臂装置进行定位。利用STEP7 V5.6软件，基于戴姆勒integra标准对激光传感器进行硬件组态及编程调用，实现数据的采集和处理，进而对可移动托臂装置进行定位控制。结果表明：所设计的激光传感器定位解决方案能够克服接近开关定位方式导致的可移动托臂装置定位不准的问题，实现了故障诊断可视化，提升了设备智能化程度及设备技术可用率，有效地提升了企业经济效益。
关键词：激光传感器;Integra;PLC;PROFINETT;技术可用率
作者单位：北京奔驰汽车有限公司
引文格式：王志远，牛焱，赵俊涛.基于戴姆勒Integra标准的接车机改造及激光传感器的应用［J］.机电工程技术，2023，52（06）：249-253.
标题：一种兼容5G模块和SSD的M.2 KEY B接口设计
作者：张绮文;蔡阳;庞观士;陈志列
摘要：为解决M.2 KEY B接口兼容性、减少板内空间的问题，根据M.2 KEY B的规范，分析每个PIN定义的信号特性，使USB3.0信号和SATA信号互不干涉，对USB3.0模块和SATA模块与M.2 KEY B接口的兼容性开展设计。检测M.2 KEY B接口接入模块类型，根据检测模块的类型切换接口的工作电压。利用基本输入输出系统配置一个GPIO信号控制M.2 KEY B接口的供电电压，当接入USB3.0模块时，设计GPIO为高电平，供电电压为3.3 V；当接入SATA模块时，设计GPIO为低电平，供电电压为3.6 V。采用5G模块试验对USB3.0模块进行论证，SATA模块用固态硬盘进行验证。结果表明：所提出的M.2 KEY B接口设计方法，能够很好地兼容USB3.0模块和SATA模块。
关键词：M.2 KEY B;BIOS;5G;固态硬盘
作者单位：研祥智能科技股份有限公司;广东省工业边缘智能创新中心
引文格式：张绮文，蔡阳，庞观士，等.一种兼容5G模块和SSD的M.2 KEY B接口设计［J］.机电工程技术，2023，52（06）：254-256.
标题：基于概念设计的汽车轮毂轻量化设计
作者：杨国营
摘要：为达到汽车轮毂轻量化目的，在汽车轮毂的概念设计阶段对汽车轮毂进行结构寻优。用拓扑优化技术作为概念设计的方法，建立基于变密度拓扑优化方法的汽车轮毂概念设计数学模型；利用ProE三维建模软件建立某汽车轮毂的三维模型和概念几何模型；使用Hypermesh前处理软件建立某汽车轮毂的概念设计有限元模型，然后引用折中规划法解决多工况问题，在Optistruct结构优化软件中建立汽车轮毂的优化模型和优化参数；利用拓扑优化技术在hyperworks软件OSSmooth模块构建了3种轮毂的创新型拓扑结构，分别将3种不同的拓扑结构导入CAD软件进行二次设计，对二次设计后的新型轮毂进行有限元分析。结果表明：在满足材料许用应力的前提下，7辐轮毂相比8辐、9辐以及原轮毂更满足要求，质量比原轮毂减小12.2%。
关键词：概念设计;汽车轮毂;拓扑优化;轻量化
作者单位：天元建设集团有限公司
引文格式：杨国营.基于概念设计的汽车轮毂轻量化设计［J］.机电工程技术，2023，52（06）：257-262.
标题：基于嵌入式平台的实时多目标编批研究
作者：王帅;孙海江;江山;刘心睿;徐婉莹;刘颖
摘要：针对嵌入式平台多目标检测与实时跟踪任务，提出基于目标特征与空间位置信息联合的多目标实时编批方法。采用板卡间目标信息交互联动方式，智能板卡负责目标检测、编批，为提升网络特征提取能力，增强检测效果，检测方法以YOLOv5网络为基础加入SimAMC3注意力机制模块。通过对检测目标的编批和编号更新，实时反馈编批目标与跟踪目标的空间位置信息，该模式改变过去传统跟踪器单一点选跟踪目标方式。综合考虑重叠面积、空间距离、长宽比、交并比等多方面因素实现目标检测与目标队伍的数据关联。实验表明，该方法在目标运动时能够快速建立目标编号并管理更新，同时能够提高跟踪系统对目标遮挡情况下的跟踪能力，对消失后目标重捕获能力得到显著提高，算法简单、易于工程实现。
关键词：编批;目标检测;目标跟踪;数据关联
作者单位：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;吉林大学神经外科
引文格式：王帅，孙海江，江山，等.基于嵌入式平台的实时多目标编批研究［J］.机电工程技术，2023，52（06）：263-268.