标题：基于物质点法的土壤切削过程数值模拟分析
作者：周爱国;罗鸿;许秀锋;许屹超;朱玉田
摘要：在土壤切削数值模拟研究中，常见的有限元法会因网格扭曲变形严重而减慢甚至终止，而离散元法存在土壤参数标定复杂等问题。针对以上问题，为提高土壤切削数值模拟精度，采用数值计算方法——物质点法，基于土壤的理想弹塑性本构关系以及莫尔-库伦失效准则和最大主应力失效准则建立了土壤切削模型。将数值模拟结果同已发表的试验数据对比，发现在土壤不同区域的变形预测及其动态演化过程中，本文数值模拟结果同试验结果高度吻合：剪切角误差不超过2.5°、剪切长度平均误差为10.4mm；在土壤发生剪切失效时，对土壤切削阻力预测精度较高，平均误差为3.4%。验证了物质点法在土壤切削过程模拟的可行性与有效性，为土壤切削过程的数值模拟提供了新思路。
关键词：土壤切削过程;物质点法;数值模拟;土壤刀具互作模型
作者单位：同济大学机械与能源工程学院
引文格式：周爱国，罗鸿，许秀锋，等.基于物质点法的土壤切削过程数值模拟分析［J］.机电工程技术，2023，52（05）：1-6.
标题：半潜运载装备智能船舶功能设计
作者：蔡睿眸;崔彬;洪晓斌;陈远明;朱万武
摘要：在海洋工程装备的大型化和恶劣海况下运输和安装双重需求下，半潜运载装备亟需提高智能化作业能力。为了提升传统半潜运载装备的智能化水平，对其智能船舶功能模块进行了全新的设计。针对半潜运载装备的船型特点分析和规划智能船舶功能的主要模块，完成了系统的总体方案设计。设计了智能集成平台，保障整体智能船舶系统的兼容性、可开发性及安全性；设计了智能机舱系统，实现机舱设备状态的实时监测和异常报警；设计了智能能效管理系统，实现船舶能耗的状态监测、优化预测及管理决策；设计了智能航行系统，提供路径规划、避碰避障等船舶驾驶辅助功能。实际应用结果证明了本文设计科学，应用效果良好，提升了半潜运载装备在航行、管理、维护保养、货物运输等各环节的智能化水平，降低了船舶管理难度、减少了人为误操作、提高了设备及船舶营运的安全、优化了船舶航行路径、控制了燃油消耗、降低了运行成本。
关键词：半潜运载装备;智能船舶;智能集成平台
作者单位：广船国际有限公司;华南理工大学
引文格式：蔡睿眸，崔彬，洪晓斌，等.半潜运载装备智能船舶功能设计［J］.机电工程技术，2023，52（05）：7-11.
标题：退役动力锂离子电池老化特性及温度特性研究
作者：王哲;周书民;汪志成
摘要：为实现退役动力电池的梯次利用，以软包磷酸铁锂电池为研究对象展开了电池容量与循环的特性研究，通过实验分析电池老化的机理及其老化的本质原因，认为活性锂离子损失、电极活性物质损失和电池内部极化反应是电池老化的根本原因。将电池循环老化过程分为循环初期、中期和后期3个阶段，发现循环初期电池容量衰减速率较快，中期衰减速率最慢，后期急速衰减。实验发现电池温度与倍率电流呈正比关系。且不同老化程度的电池在2C倍率放电状态下与温度存在正相关规律，即随着老化程度的加深，电池内部副反应热、极化热等情况增多，电池放电时温度不断上升，且温度变化率加快，健康状态最低的电池温度变化率最高达0.127℃/s。
关键词：磷酸铁锂电池;梯次利用;老化特性;温度特性
作者单位：东华理工大学;江西省新能源工艺及装备工程技术研究中心
引文格式：王哲，周书民，汪志成.退役动力锂离子电池老化特性及温度特性研究［J］.机电工程技术，2023，52（05）：12-18.
标题：基于CNN-LSTM的轨道车辆轮对运行状态识别方法研究
作者：雍心剑;陆正刚
摘要：轨道车辆的轮对运行实时状态是评价车辆运行安全性及轮对导向控制的关键信息，针对轨道车辆在运行过程中轮对横移、摇头角实时状态直接测量成本高、难度大等问题，提出了一种基于卷积神经网络（CNN）内嵌长短记忆（LSTM）网络的轮对运动状态识别及预测方法。以轮对横向加速度、轮对摇头角加速度、一系悬挂位移量等易测信号构成特征集，通过CNN对时序信号进行多维度空间特征提取并输入到LSTM中捕获时序特征，最后通过全连接层输出轮对横移及摇头角的预测值，结合车辆运行的实际工况特点，对预测模型的泛化性及鲁棒性进行检验。仿真结果表明：相较于传统的单LSTM识别模型，CNN-LSTM模型能有效降低轮对运动状态的识别误差，且在不同运行工况以及车辆物理参数变化的情况下，该模型具有高鲁棒性，能够保持较高的预测精度。
关键词：轨道车辆;轮对运动状态;状态识别;卷积神经网络;长短时记忆网络
作者单位：同济大学铁道与城市轨道交通研究院
引文格式：雍心剑，陆正刚.基于CNN-LSTM的轨道车辆轮对运行状态识别方法研究［J］.机电工程技术，2023，52（05）：19-24.
标题：锂离子动力电池组液冷结构设计优化及仿真
作者：佘阳;陆家乐;李劲;莫冰
摘要：锂离子电池的散热问题是影响电动汽车寿命和安全性的重要因素。为了探究不同液冷散热结构设计对锂离子电池组散热效果的影响，设计了包括横式和纵式的4种冷却水道模型，通过建立计算流体动力学CFD仿真模型，确定电池的热参数，模拟电池的升温情况。研究了锂离子电池模组液冷散热结构中各个参数变量如支流数量、冷却液流速、进水口的位置等对散热效果的影响，结果表明，纵式布置的电池模组比横式布置的电池模组更能有效地降低最高温度，而参数对散热效果影响各异。锂离子电池组散热结构设计时应该综合考虑各项因素。
关键词：锂离子电池;液冷散热结构;热仿真;电池温度
作者单位：工业和信息化部电子第五研究所
引文格式：佘阳，陆家乐，李劲，等.锂离子动力电池组液冷结构设计优化及仿真［J］.机电工程技术，2023，52（05）：25-28.
标题：融合亚像素边缘检测的芯片载带测量系统
作者：朱文鹏;汪志成;周显恩
摘要：现有厚度测量方法（激光法、超声法、电容法）无法实现在线监控载带厚度。针对此问题提出了一种双工位的视觉测厚成像机构，低成本实现在线高速测量载带平面尺寸和厚度。针对载带高速运动下，型腔离焦成像、视差等因素导致的测量重复精度低的问题，提出了离焦补偿校正方法。首先引入基于局部区域面积效应的边缘定位算法实现高精度边缘检测，然后由所得关键点的几何关系计算出尺寸，最后基于离焦成像环境测量的F值和P_2值的补偿校正方法，实现载带尺寸高精度测量。通过在实际载带生产线运行验证，该检测系统允许载带最大生产速度1 800 m/h，重复精度为5μm；以人工测量均值为准确值时，测量系统精度为0.03 mm。
关键词：载带厚度测量;机器视觉;亚像素;离焦校正
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院;吉安市电子信息研究院
引文格式：朱文鹏，汪志成，周显恩.融合亚像素边缘检测的芯片载带测量系统［J］.机电工程技术，2023，52（05）：29-34.
标题：机械立体停车库横向搬运器设计与应用
作者：张建;王晨晨;胡劲松;张春;贺天贵;臧蛟
摘要：设计了一款应用于有限空间的机械立体车库用横向搬运器。从机械立体车库的存取车流程与需求最小空间布局，提出了横向搬运器的总体外形尺寸与结构组成，给出了搬运器的工作流程及工作原理。运用3D建模软件对搬运器整机进行总体结构设计，布局各执行机构的位置及传动形式，分别介绍了搬运器行走系统、举升系统、抱夹与推正系统的结构，计算了搬运器的各项力学参数，校核了传动系统及其稳定性。采用有限元仿真分析搬运器在最苛刻工况下的应力与应变。结果表明搬运器总体设计适用于狭窄空间的立体车库，各传动机构设计合理，整机安全裕度符合设计要求。该搬运器的研制解决了城市老旧小区建造立体车库空间不足的难题，对我国机械式立体车库的发展起促进作用。
关键词：汽车搬运器;存储与取回;机电一体化
作者单位：中国电子科技集团公司第三十八研究所
引文格式：张建，王晨晨，胡劲松，等.机械立体停车库横向搬运器设计与应用［J］.机电工程技术，2023，52（05）：35-39.
标题：六维微型力/力矩传感器静态标定平台的设计
作者：卓越;李克强;付航;孙学壮;李磊;李坤
摘要：在使用腔镜手术机器人手术过程中，在手术器械钳端及腕部之间放置六维微型力/力矩传感器能够将手术器械与组织间的交互作用力反馈给医生，但目前缺少针对六维微型力/力矩传感器的静态标定平台。为满足六维微型力/力矩传感器的静态标定要求，设计了一种基于砝码施力的六维微型力/力矩传感器静态标定平台并制作原理样机。给出了结构设计、规划了6个方向上的加载方式并分析了一类误差和二类误差，分析结果表明：六维微型力/力矩静态标定平台能够分别对传感器6个方向稳定施加最大10 N及150 N·mm的力/力矩，Ⅰ类误差不大于1.307%、Ⅱ类误差不大于1.85%，满足六维微型力/力矩传感器静态标定的要求。
关键词：腔镜手术机器人;六维微型力/力矩传感器;静态标定平台;机械结构设计;误差分析
作者单位：山东建筑大学机电工程学院
引文格式：卓越，李克强，付航，等.六维微型力/力矩传感器静态标定平台的设计［J］.机电工程技术，2023，52（05）：40-45.
标题：基于粒子群模糊PID三环控制的全向转台控制系统
作者：黄瀚韬;李跃忠;陈斌;董文剑;徐群;马超群
摘要：根据航空航天模拟实验系统对转台的应用需求研制了一套大功率全向转台控制系统。为满足其大惯量高动态特性的需求，提出了基于三环控制的粒子群最优参数自整定模糊PID控制系统。MATLAB仿真结果表明：该控制策略相较传统PID控制超调量更小、调节时间更短、系统带宽更大；同时该系统在抑制轴系耦合干扰和负载干扰的能力比传统PID控制更强。工程实践表明，所提转台控制系统可以显著提升转台的控制精度，极大提高了转台控制系统的动态性能，满足“双十”指标，同时通过粒子群迭代的方式计算系统最优参数可以大大减少人工调参的时间，提高了产品研发效率。
关键词：全向转台;粒子群;模糊PID;三环控制
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院;上海航天控制技术研究所
引文格式：黄瀚韬，李跃忠，陈斌，等.基于粒子群模糊PID三环控制的全向转台控制系统［J］.机电工程技术，2023，52（05）：46-52.
标题：基于CamTrax的凸轮廓线设计方法研究及运动学分析
作者：刘健;安法金;侯玉秋;刘泳汝;董守骏;王程皓
摘要：凸轮机构是纺织机械重要的组成部分，其精度要求较高。但传统的凸轮轮廓设计的作图法和解析法存在步骤繁琐且精度较低的问题。以特种缝合设备珠边机勾线部件凸轮传动机构为研究对象，使用三维设计软件SolidWorks及其凸轮设计插件CamTrax进行凸轮阔线设计及相关运动学研究，将凸轮运动规律输入到CamTrax中可以得到凸轮的轮廓曲线，进一步获取凸轮速度、加速度、压力角等参数，然后基于运动学分析选择较为合理的凸轮阔线，将其导入到SolidWorks软件中生成凸轮模型，再利用Motion分析仿真凸轮的运动学性能。将获得的运动规律进行对比验证了凸轮设计的可靠性。所提方法使凸轮的设计精度和设计速度得到了极大的提高。
关键词：凸轮;阔线设计;运动学分析;CamTrax;SolidWorks
作者单位：天津工业大学机械工程学院;天津工业大学工程教学实习训练中心
引文格式：刘健，安法金，侯玉秋，等.基于CamTrax的凸轮廓线设计方法研究及运动学分析［J］.机电工程技术，2023，52（05）：53-56.
标题：坩埚表面辐射率对分子束源炉温度场的影响
作者：黄星星;吴进;祝经明;王凤双;侯少毅;卫红;李嘉锋;胡强
摘要：坩埚表面辐射率是影响坩埚性能的关键因素，直接决定了分子束外延的成膜质量，而错误的选型设计会降低坩埚性能。对分子束源炉内部复杂热场开展了机理研究和数值仿真计算，获得了坩埚表面辐射率对分子束源炉温度场的影响规律。研究发现降低坩埚表面辐射率可减少向外辐射热量，提高保温效果。采用ANSYS仿真分析源炉坩埚内部的温度场，发现坩埚埚口区域温度随着发射率的增加而降低：当发射率从0.05增加到0.95时，坩埚埚口区域温度最高降低90℃，验证了机理分析的结果。通过防氧化处理、精细抛光和表面喷涂特种涂料等处理方式降低坩埚材料表面粗糙度，能够降低坩埚表面辐射率。
关键词：分子束外延;源炉;表面发射率;温度场;仿真分析
作者单位：季华实验室;东北大学;中国科学院半导体研究所
引文格式：黄星星，吴进，祝经明，等.坩埚表面辐射率对分子束源炉温度场的影响［J］.机电工程技术，2023，52（05）：57-60.
标题：基于交叉注意力的时域语音分离模型
作者：刘雄涛;周书民;方江雄
摘要：在实际应用中，语音分离不仅要根据声音信息分辨不同说话人，还要根据其他维度信息，例如视觉信息来辅助辨别不同说话人，相比于单纯依靠声音来说，通常人在交流过程中会根据说话人的表情、动作等来更加准确地判断说话人的身份。为了将视觉信息融合到语音分离的各个阶段，增强音视频特征相关性的同时更加准确地分离声音源，提出交叉注意力语音分离网络CANet。利用视觉信息辅助语音分离，保证在多目标说话人和视觉缺失条件下的语音分离性能。网络包含编码器、注意力交叉分离网络和解码器3个模块，其中视觉编码器采用改进的MLP采集深度视觉信息，引入残差连接学习不同维度特征，使用注意力机制将视觉特征与语音信息融合。实验表明，交叉注意力时域语音分离网络CANet较纯语音分离网络效果提升了9.5%，较简单融合语音分离模型ResMNet提升了36.1%。
关键词：交叉注意力;信息融合;残差连接;语音分离
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院;台州学院电子与信息工程学院
引文格式：刘雄涛，周书民，方江雄.基于交叉注意力的时域语音分离模型［J］.机电工程技术，2023，52（05）：61-66.
标题：基于Unity3D的工业机器人仿真教学实验系统
作者：张丛林;王全景;陈清奎
摘要：借助Unity3D虚拟现实开发平台设计并开发了一套工业机器人的虚拟仿真教学实验系统。以某款六轴工业机器人KR16R1610为研究对象，运用SolidWorks与3DsMax软件完成了工业机器人的三维建模及动画制作，运用Photoshop软件对模型进行贴图制作和UI界面设计，使用博图V16软件完成机器人控制程序代码，利用C#语言实现PLC与Unity3D软件的通信与数据交换，最终在Unity3D平台中完成并发布工业机器人仿真实验教学系统。该系统提供工业机器人在智能制造产线中的工作原理以及工业机器人的结构组成等教学内容，实现了工业机器人教学的虚拟可视化。系统具备PC端人机交互功能，亦可通过博图软件编写的PLC程序控制仿真机器人动作，能够极大地提高学生动手编程能力和实验兴趣，提高实验效率，改变传统实验教学方式。
关键词：工业机器人;虚拟现实;虚拟仿真;实验教学
作者单位：山东建筑大学机电工程学院
引文格式：张丛林，王全景，陈清奎.基于Unity3D的工业机器人仿真教学实验系统［J］.机电工程技术，2023，52（05）：67-70.
标题：基于SolidWorks的爬壁机器人设计与分析
作者：戴开鹏;冯鲜;饶盛琳
摘要：对爬壁机器人进行总体方案设计，确定了足式爬行方式、真空吸附方式、动力采用RDS3120舵机。完成了爬壁机器人的主体、机身、腿部以及足部等运动机构设计。爬行机器人腿部设计为3自由度，足部采用万向摇杆装置，外圈用压棒和弹簧组成压紧装置固定以避免吸盘失效。设计了爬壁机器人运动的相关方式及参数，完成了爬壁机器人腿部机构的运动学分析，求解足部的位姿、腿部在运动情况下的正解与逆解，为爬壁机器人运动方式提供了理论依据，确定了各项性能指标。完成了滑落与倾覆两种情况的静力学计算分析，确定了吸盘安全吸附的合理尺寸，吸附材料选用丁腈橡胶，保证了爬壁机器人的安全可靠。最后通过SolidWorks软件完成了爬壁机器人的三维建模与运动仿真以及主要零件的有限元分析。确认了所设计的爬壁机器人满足运动过程中的强度要求，设计合格。
关键词：爬壁机器人;吸附方式;万向摇杆;动力学分析
作者单位：无锡太湖学院智能装备工程学院
引文格式：戴开鹏，冯鲜，饶盛琳.基于SolidWorks的爬壁机器人设计与分析［J］.机电工程技术，2023，52（05）：71-76.
标题：保测合智纵向集成的智能变电站过程网故障诊断与定位方法
作者：李颖;王维权;张良;梁柱坚;徐真理;梁远升
摘要：在城市变电站小型化的要求下，保测合智纵向集成的智能变电站成为新趋势，而过程网是智能变电站实时信息的交互中心，准确快速地诊断与定位过程网故障能及时排除二次系统隐患，保障变电站的安全可靠运行。为此，以某110kV智能变电站为对象，针对保测合智纵向集成的智能变电站过程网的故障诊断与定位方法开展研究，根据信源/信宿矩阵、端口物理/逻辑联接矩阵，构建保测合智纵向集成的智能变电站IED的端口报文信息传输链条模型；并基于此，针对不同类型的过程网络故障类型分析了基于SV或GOOSE报文异常告警信息的过程网络故障特征，从而形成过程网络的异常故障类型辨识与故障定位判据，最终提出了一种保测合智纵向集成的智能变电站过程网的故障诊断与定位方法，为保测合智纵向集成的智能变电站过程网实时信息传输链条模型的构建提供了方法。
关键词：智能变电站;保测合智;纵向集成;过程网络;故障诊断
作者单位：广东电网有限责任公司肇庆供电局;华南理工大学电力学院
引文格式：李颖，王维权，张良，等.保测合智纵向集成的智能变电站过程网故障诊断与定位方法［J］.机电工程技术，2023，52（05）：77-80.
标题：YBD-0立式加工中心整机有限元分析与结构轻量化设计
作者：梁荣富;林朝光;林承敏;王柱;王天雷
摘要：分析某公司YBD-0立式加工中心的原始设计方案，在不降低其静动态特性的前提下，研究整机结构轻量化方案。首先分析计算了满载工况所需的切削力。然后将简化处理后的整机模型导入ANSYS Workbench开展静力学和模态分析，并对几个关键大件进行拓扑结构优化。最后对优化重建的整机开展静动态分析，对比了优化前后的整机性能。结果表明，优化后的整机质量和总位移分别为3 361.66 kg和39.315μm，比优化前的3 573.60 kg和60.864μm分别减少了5.98%和35.4%，基频由优化前的47.07 Hz提高到55.23 Hz，满足设计要求。
关键词：立式加工中心;有限元;模态分析;拓扑结构优化;轻量化
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，林承敏，等.YBD-0立式加工中心整机有限元分析与结构轻量化设计［J］.机电工程技术，2023，52（05）：81-84.
标题：基于KNN算法的大型压缩机组设备在用油油质性能评估方法
作者：许春伟;许少凡;李顺利
摘要：针对大型压缩机组设备检修与用油安全问题，考虑压缩机组设备运行特点及用油情况，从基本理化指标和污染性能指标两个维度，选择16个具体指标构建了基于K邻近（K-Nearest Neighbor,KNN）算法的数据处理与评价模型。利用该模型对设备在用油品进行油质性能分析评估可得到5种不同等级的润滑油劣化结果，以投运中的3台压缩机组为例对所构建的模型进行验证，结果与润滑油实际检测评价结果吻合。表明所提出的方法适用于压缩机组在用油评价，可供判断油品的品质，为科学换油提供数据支持，辅助决策机组检修。
关键词：压缩机组;油质性能评价;独立成分分析;K近邻算法
作者单位：中海油惠州石化有限公司;广研检测(广州)有限公司;广东工业大学
引文格式：许春伟，许少凡，李顺利.基于KNN算法的大型压缩机组设备在用油油质性能评估方法［J］.机电工程技术，2023，52（05）：85-88.
标题：高压/低压预装式变电站防火研究
作者：由恒远;屈东明
摘要：高压/低压预装式变电站（简称预装式变电站）尺寸和结构形式多样，从10～220 kV供电系统均有广泛的应用。随着我国用电量的增加，电气火灾形势日趋严峻，因此预装式变电站防火设计也异常重要。但目前预装式变电站的防火标准只对外壳进行了简单的约束，防火设计存在部分无标准可依的现象。通过对预装式变电站内风险源、成因和火灾形式的研究，针对性地分析出预装式变电站防火的设计重点；并结合工作中遇到的实际问题，提出了“防火为主，局灭为辅”的核心设计思想，方案包括大中小型的预装式变电站的不同设计思路，预装式变电站材质和内部设备无油化设计，重点设备的布置策略等；对预装式变电站防火设计的一些关键措施进行了阐述，包括基础电缆夹层防火设计方案，防火间隔设计方案、底部通风防火方案及环境凝露防火方案等。
关键词：箱式变电站;电气火灾;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，屈东明.高压/低压预装式变电站防火研究［J］.机电工程技术，2023，52（05）：89-92.
标题：一种排水应急救援纯电动水陆两栖履带车的设计
作者：周应来;刘杰梅;王文高
摘要：为解决极端气候复杂环境下的排涝救援工作难题，研究了一种排水应急救援纯电动水陆两栖履带车，采用纯电动驱动履带车行驶，搭载轻小化永磁潜水电泵，均采用远程无线遥控操作实现履带车行驶及水泵启停及动作。产品具有陆地及涉水环境两栖式工作、轻小灵活、爬坡能力强、越障通过性好的特点；配合搭载具备发电机组、模块化泵组、快接水带、快接电缆、大功率照明高杆灯等作业功能的母车形成模块化组合进行排捞救援工作，能够在复杂环境下保持机动灵活作业，减少救援前期的布置耗时，提高应急救援效率。通过理论设计分析和样机研制与实地测试结果，验证了预期的设计目标。
关键词：水陆两栖履带车;电动机驱动行驶;取水抗旱;排涝救援;应急抢险
作者单位：长沙迪沃机械科技有限公司;湖南省应急排水抢险设备工程技术研究中心
引文格式：周应来，刘杰梅，王文高.一种排水应急救援纯电动水陆两栖履带车的设计［J］.机电工程技术，2023，52（05）：93-95.
标题：用于铀矿石分选的Nal线阵探测器系统设计
作者：钟浩威;邢吉胜;邓鸿亮;彭坤涛;王仁波
摘要：为了实现铀矿石的放射性预分选，基于放射性铀矿分选项目中阵列探测器对铀矿石数据读出的需求，设计了一种Nal线阵探测器系统。该系统由多路数字化单道脉冲幅度分析器、FPGA、STM32、Nal探测器构成。该系统具有精度高、操作简易等优点，能够针对多个探测器进行信号采集，同时能够矫正探测器不一致性。系统能够甄别探测器输出的信号，将信号幅度在参考电压范围之内的信号反符合成方波信号，不符合条件的信号过滤，再使用FPGA对方波信号进行计数。用户能够通过上位机对系统参数进行调节，改变系统中电路的相关参数指标使得不同的探测器对铀矿石的探测响应保持一致性。经测试，系统能够对10 kHz的信号准确计数，能够准确甄别Nal探测器输出信号，简单易用，稳定性好，长时间使用阈值电压漂移0.205%，高压漂移0.8%，且实现通过改变系统参数使得不同探测器对同一铀矿石响应具有一致性。
关键词：放射性分选;Nal探测器;一致性
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院;东华理工大学核科学与工程学院;东华理工大学核技术应用教育部工程研究中心
引文格式：钟浩威，邢吉胜，邓鸿亮，等.用于铀矿石分选的Nal线阵探测器系统设计［J］.机电工程技术，2023，52（05）：96-99.
标题：基于单晶铜的纳米压痕的机理分析
作者：高志远;李耀贵;李家学;杨晶晶;覃羡烘
摘要：为了进一步深入研究纳米压痕的机理，提高纳米压痕的测量精度和应用范围，对单晶铜纳米压痕的机理展开详细分析与研究。从纳米压痕的理论方法入手，建立单晶铜的分子动力学模型，利用该模型对压力和势能进行仿真分析，并得到相应的曲线。在单晶铜的纳米压痕过程中，压力先增加后下降，其中，曲线的波动主要受表面粗糙度、表面化学反应膜、表面力、表面加工硬化等因素的影响；原子势能一直上升，最后趋于稳定，推断出纳米压痕没有出现位错的现象。最后，对纳米压痕的局限性进行总结，并针对不同的问题，提出行之有效的措施，为纳米压痕的精度提高奠定良好的基础。
关键词：单晶铜;纳米压痕;机理分析;分子动力学
作者单位：广东理工学院智能制造学院
引文格式：高志远，李耀贵，李家学，等.基于单晶铜的纳米压痕的机理分析［J］.机电工程技术，2023，52（05）：100-103.
标题：一种基于运行数据的SCR串级脱硝控制系统参数优化方法
作者：高红雨;李震;郭迈豪
摘要：SCR脱硝系统具有严重的非线性、大惯性、大延迟和时变性等特点，在系统实际运行时，常规PID控制器的控制效果并不理想。提出一种基于数据驱动控制且带有数据库更新的控制器参数优化方法。该方法在利用改进KNN算法在历史数据库中查询与当前状态较为相近的K个数据组，并对其进行加权平均得到适合当前状态下的控制器参数。利用Hurst指数判断控制性能，通过扩展虚拟参考整定（EFRIT）算法对得到的控制参数进行优化并在线完成数据库的更新，保持数据库的时效性。以SCR脱硝系统的典型工况作为测试对象，实践结果表明，相比于常规PID控制器，当系统负荷增加时，该控制策略下的调节速度增快；系统负荷减小时，该控制策略下的超调量减小，具有更好的控制效果。
关键词：数据驱动;选择性催化还原脱硝;参数优化;扩展虚拟迭代整定算法
作者单位：国家能源集团宿迁发电有限公司;华北电力大学
引文格式：高红雨，李震，郭迈豪. 一种基于运行数据的SCR串级脱硝控制系统参数优化方法［J］.机电工程技术，2023，52（05）：104-109.
标题：多通道环境下油样检测光谱分析系统的方案研究
作者：熊翌竹;赵泽;王智民;王高杰
摘要：对于光谱仪的信号采集系统的两个关键技术指标是微弱光电信号的处理和多通道数据的同步采集和传输。在分析信号采集的工作原理基础上，结合工程应用，研究了用于直读光谱仪的多通道数据采集与处理系统。基于微弱光电信号的特性和系统性能指标的需求，设计了以FPGA为控制核心、信号调理模块增益可控、多通道数据并行采集、实现数据无损传输的系统总体设计方案。设计了实现数据采集系统各功能模块的硬件电路，以及FPGA对系统各个模块的控制逻辑，并完成系统硬件测试和功能测试。测试结果表明本系统能够采集光电倍增管输出的微弱电流信号。
关键词：FPGA;直读光谱仪;数据采集;多通道
作者单位：广东科学技术职业学院;广东顺德创新设计研究院
引文格式：熊翌竹，赵泽，王智民，等.多通道环境下油样检测光谱分析系统的方案研究［J］.机电工程技术，2023，52（05）：110-112.
标题：基于机器视觉的齿轮参数测量系统
作者：陈朝伟;范芳蕾;黄伟莉
摘要：针对传统的机械接触式齿轮测量仪器操作复杂、易产生主观误差等问题，提出一种基于机器视觉齿轮参数非接触式测量系统。首先利用图像灰度变换、直方图均衡化方法对图像进行预处理，提出小波变换模极大值法计算图像的矢量模值和相角，寻找梯度方向极大值点，选取自适应阈值方法提取目标图像边缘。对齿轮的边缘轮廓形状特征，采用最小二乘法拟合原理，计算齿轮的齿根圆直径、齿顶圆直径、齿数和模数等参数。以两种参数的齿轮零件测量为例进行实验分析，结果表明，测量值满足测量精度要求，证明了所提测量系统的可行性。
关键词：机械视觉;非接触式测量;齿轮参数测量;小波变换模极大值;最小二乘法
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院
引文格式：陈朝伟，范芳蕾，黄伟莉.基于机器视觉的齿轮参数测量系统［J］.机电工程技术，2023，52（05）：113-116.
标题：基于高效率功率跟随的氢燃料电池客车能量管理策略
作者：周嫣
摘要：为了解决氢燃料电池客车动力性不足，燃料消耗过高和氢燃料电池工作效率过低等问题。首先在AVL-Cruise和MATLABSimulink软件搭建氢燃料电池客车整车模型和能量管理控制策略。其次根据CCBC和CHTC-B行驶工况确定整车功率需求，匹配氢燃料电池复合电源并且满足整车动力性要求。然后提出一种高效率功率跟随能量管理策略，根据超级电容当前SOC、整车需求功率等条件来判断氢燃料电池开关状态和限制氢燃料电池输出功率以提高工作效率。将设计高效率功率跟随控制策略在CCBC和CHTC-B行驶工况下对整车经济性和动力性进行仿真。仿真结果表明：在高效率功率跟随能量管理控制策略条件下，氢燃料电池客车在CCBC和CHTC-B工况下氢气消耗量和高效工作区间占比分别为24.45 kg/100 km、54.86%和21.97 kg/100 km、55.46%，最终解决了氢燃料电池工作效率过低的问题。
关键词：氢燃料电池;复合电源;能量管理;高效率功率跟随
作者单位：无锡南洋职业技术学院
引文格式：周嫣.基于高效率功率跟随的氢燃料电池客车能量管理策略［J］.机电工程技术，2023，52（05）：117-121.
标题：APS46-1排刀式数控车床静动态特性分析及拓扑结构优化
作者：李志刚;曾凡洋;李泽亮;王柱;王天雷
摘要：排刀式数控车床主要用于加工轴类小件，可实现一次装夹、全序加工，自动化程度与生产效率高。随着数控机床向高精、高速方向发展，对机床的加工精度、表面质量和生产效率提出了更高的要求。基于上述原因，采用有限元分析方法对现有产品APS46-1排刀式数控车床进行静/动态特性分析；对该机床的大件进行了拓扑结构优化；对比分析仿真优化前后的整机性能，优化后整机质量下降了7.1%，最大变形下降了49.1%，最大应力下降了78.2%，整机前6阶固有频率均有一定的提高。对比结果说明：通过机床大件的拓扑结构优化，对整机结构刚度提高的效果明显，可为APS46-1排刀式数控车床结构改进设计提供参考。
关键词：排刀式数控车床;有限元分析;动态特性;拓扑结构优化
作者单位：广东艾普升智能装备有限公司;五邑大学智能制造学部
引文格式：李志刚，曾凡洋，李泽亮，等.APS46-1排刀式数控车床静动态特性分析及拓扑结构优化［J］.机电工程技术，2023，52（05）：122-127.
标题：基于正交实验法TPU材料3D打印参数的优化
作者：喻永巽;张家峰;陈建武;张星
摘要：3D打印工艺参数直接影响制件的成型质量和机械性能，为研究打印工艺参数对制件机械性能的影响规律，提高热塑性聚氨酯（TPU）柔性材料在熔融沉积（FDM） 3D打印技术的应用水平，基于四因素三水平正交实验法，通过对制件进行拉伸测试实验，重点考察了打印温度、打印路径、分层厚度、填充率4个因素对制件机械性能的影响，并结合实验结果进行极差分析和多因素方差分析，结果表明：制件最大拉伸强度的打印参数优化为打印温度200℃、打印路径45°、分层厚度0.1 mm、填充率100%；打印参数对拉伸强度的影响大小顺序依次为填充率、打印路径、分层厚度和打印温度；其中填充率对拉伸强度的影响最为显著。
关键词：3D打印;打印参数;正交实验;拉伸强度
作者单位：湄洲湾职业技术学院
引文格式：喻永巽，张家峰，陈建武，等.基于正交实验法TPU材料3D打印参数的优化［J］.机电工程技术，2023，52（05）：128-130.
标题：基于多方向扩展Sobel加权算法的合作目标检焦方法研究
作者：朴思儒;李彬;张赫;匡海鹏
摘要：在高空及邻近空间环境中，温度、压力等环境的急剧变化会导致航空光学载荷的光学系统出现离焦现象。为此，对图像背景亮度均衡算法和基于边缘检测图像清晰度评价自动检焦方法进行了研究，针对静态合作目标的检焦图像背景亮度不均衡的问题，提出了动态分块均衡背景亮度算法，设计了一种基于多方向扩展Sobel加权算法的合作目标检焦方法，所提的背景亮度均衡算法能够在保留细节的同时均衡图像背景亮度，设计的检焦方法能够有效检出图像更多边缘细节。为了验证该方法的检焦性能，使用可见光探测器对合作目标成像，模拟光学载荷的检焦过程获取过程图像，实验证明的了该方法消除了背景亮度变化对检焦结果的影响,较传统图像检焦算法具备更高的灵敏度，检焦精度提升了5%。
关键词：航空光学载荷;图像检焦;图像清晰度评价
作者单位：中科院长春光学精密机械与物理研究所
引文格式：朴思儒，李彬，张赫，等.基于多方向扩展Sobel加权算法的合作目标检焦方法研究［J］.机电工程技术，2023，52（05）：131-134.
标题：基于随机森林的风电机组机舱传递函数估计
作者：何宇翔;陈宝康;刘永强
摘要：安装在风电机组机舱尾部的风速仪会受到风轮尾流和机舱形状影响，无法直接用于功率曲线测试，国际电工委员会在标准文件IEC 1400-12-2:2013中给出的区间拟合法（Binned-NTF）准确性不高。应用随机森林方法拟合机舱传递函数，分析了海上和陆上的多个机型的实测数据，对比IEC方法，在均方根误差（RMSE）、平均绝对误差（MAE）、拟合精度R2等指标上均有较大改善。功率曲线趋势曲线的拟合均方根误差从0.2～0.5降低到0.1～0.3，发电量评估的误差从0.4%～8.2%降低到-3.1%～0.2%。研究表明影响机舱传递函数的主要特征为风速、功率和变桨角。对8个项目的功率曲线测试数据进行分析，发现变桨角的重要系数随测试数据集中变桨的数据量百分比的升高而增加，该方法简单易用，为提升机舱传递函数估计的准确度提供了有效支持。
关键词：机舱传递函数;功率曲线测试;随机森林;特征重要系数
作者单位：明阳智慧能源集团股份公司
引文格式：何宇翔，陈宝康，刘永强.基于随机森林的风电机组机舱传递函数估计［J］.机电工程技术，2023，52（05）：135-139.
标题：全风况下双馈风电机组参与电网频率支撑研究
作者：李照霞;薛舜;周微;周波
摘要：随着风电机组装机容量的不断增加，系统总惯量越来越低，已严重威胁电网运行的稳定性。针对此问题，首先分析双馈风电机组的发电原理，然后结合虚拟同步机的惯量响应以及调频控制机制，提出一种全风况下双馈风电机组参与系统频率支撑的方法。在恒转速区，采用基于虚拟惯量与一次调频协同控制的方法，即基于频率偏差与频率变化率作为控制输入，该方法可具备两者优点，既具备快速性，且频率未恢复到死区前，在机组正常运行的前提下，功率可满足持续支撑；在最大功率系数区，采用虚拟惯量调频与亚最优功率系数运行协调控制，机组通过变转速运行在非最优功率系数点上，预留一部分能量，减少因转速下降可能造成的机组失速停机；在恒功率区，采用虚拟惯量调频与桨距角协调控制，通过桨距角预留一部分能量，减少转速恢复时可能对电网造成的二次伤害。最后在MATLAB/SIMULINK中搭建模型进行仿真，验证了提出方法的有效性与可行性。
关键词：双馈风电机组;全风况;虚拟惯量调频;亚最优功率;MATLAB建模仿真
作者单位：浙江交通职业技术学院
引文格式：李照霞，薛舜，周微，等.全风况下双馈风电机组参与电网频率支撑研究［J］.机电工程技术，2023，52（05）：140-144.
标题：基于激光视觉的自动焊接专机研发
作者：浦汉军;何振威;谢恒星;谢小鹏
摘要：为解决大型薄板结构件机器焊接质量不高，需要人工补焊的难题，采用了激光视觉传感器与数字焊机设计了一种智能焊接专机，进行了该专机的机械系统、焊接系统以及控制系统的研发，并制造了该焊接专机的样机。该专机通过激光焊缝识别跟踪技术，实时测量焊接工件的焊缝轨迹，并把该焊缝轨迹实时反馈至设备控制器控制焊枪的运动以及焊机的焊接动作，实现大型薄板结构件焊缝的自适应跟踪与无人自动化焊接。采用典型的大型薄板结构件——集装箱下波纹板进行焊接试验，实验结果表明，所设计的焊接专机能够较好地监测和跟踪焊缝尺寸和轨迹，并据此实时调整焊接位置、电流和速度，以适应不同作业的焊缝大小和轨迹误差变化大的问题，可自动修正±2 mm的焊缝误差，具有焊接跟踪精度高、焊接质量好、焊接速度快的特点。
关键词：焊接专机;焊接机器人;视觉跟踪;激光视觉;智能焊接;焊缝跟踪
作者单位：华润股份有限公司;深圳中集智能科技有限公司;华南理工大学机械与汽车工程学院
引文格式：浦汉军，何振威，谢恒星，等.基于激光视觉的自动焊接专机研发［J］.机电工程技术，2023，52（05）：145-149.
标题：基于PLC的RGV加减速优化控制及实现
作者：蒋正锋;秦向前;周波
摘要：在智能化立体车库中，RGV作为重要的车辆运载装备，其运行精度、稳定性要求较高。传统RGV控制主要关注RGV软启动，定位准确性，对于柔性加减速控制关注较少。当前的加减速算法包括直线加减速法、指数加减速法、多项式加减速法、抛物线加减速法、S曲线加减速法等算法，存在加速度突变，不能体现柔性加减速的思想，或者算法复杂需要消耗控制器大量逻辑运算时间，抑或固定在控制器参数不方便调节。为此建立基于PLC控制的两相混合式步进电机控制系统，采用M测速法测速，基于改进型正弦加减速速度曲线算法实现柔性运动控制，应用于RGV行走结构控制模型系统。实验表明改进正弦加速度算法易于实现，参数较少，可调节，减轻PLC运算压力，运行速度曲线较平滑，响应速度快，也可拓展用于其他柔性加减速控制场合。
关键词：RGV;PLC;步进电机;加减速控制;正弦S曲线
作者单位：兰州交通大学;四川理工技师学院
引文格式：蒋正锋，秦向前，周波.基于PLC的RGV加减速优化控制及实现［J］.机电工程技术，2023，52（05）：150-153.
标题：基于LD3320语音控制的家用电器智能开关系统设计
作者：彭锦锟;王文华
摘要：以具有红外功能的空调遥控和空调主机为研究对象，针对有红外遥控的家用电器设计开发了一款语音控制的智能开关系统。利用STC11LO8XE单片机、LD3320芯片以及IR02红外学习模块等设计语音识别控制的智能开关并构建硬件电路，采用Keil5单片机开发软件环境对语音识别控制的智能开关进行C语言软件设计，使用MR-LD3320语音识别模块对MP3-TF-16P音乐模块和IR02红外学习模块进行调用，实现语音交互的智能控制效果。对软件程序烧录、测试和修正之后，连接实物并对智能开关系统做运行效果测试，结果表明该智能开关实现了红外学习、语音交互以及控制设备的各个功能，准确率高，系统接收一级指令后正确率为100%。通过修改相应的一级口令进行学习，具有红外遥控的家用电器都可以借助该开关系统实现家用电器的智能控制。
关键词：语音控制;STC11LO8XE单片机;LD3320芯片;智能控制
作者单位：广东海洋大学电子与信息工程学院
引文格式：彭锦锟，王文华.基于LD3320语音控制的家用电器智能开关系统设计［J］.机电工程技术，2023，52（05）：154-158.
标题：基于DMBOK的智能电驱桥前瞻技术应用研究
作者：宋锋;李家扩;魏永祥;武帅
摘要：电驱桥作为新能源工程车辆的核心零部件，在面对企业数字化变革时，研发目标除了传统的减重、降本和性能提升外，还应该加入数据采集、大数据分析的软硬件应用，并在此基础上建立属于自己的大数据库及数据智能提炼分析工具，从而依靠先发优势占领未来工程车辆大数据平台的领导地位。基于数据管理知识体系（DMBOK）的数据科学过程迭代模型，结合公司新能源工程车辆电驱桥业务实际发展需要，通过增加一系列传感器进行数据采集，再经过车载终端和企业云平台对数据进行分析提炼，最后通过算法挖掘单个数据以及各数据组合背后的价值并进行反馈。该技术不但可以对现有服役产品进行实时监控、寿命预警和故障诊断，还可以为研发及时提供准确的客户痛点和设计优化方向，减少设计冗余和规避设计风险，真正达到提质降本的目的。
关键词：大数据;数据科学;电驱桥;数据管理知识体系(DMBOK)
作者单位：湖南大学工商管理学院;三一重工股份有限公司
引文格式：宋锋，李家扩，魏永祥，等.基于DMBOK的智能电驱桥前瞻技术应用研究［J］.机电工程技术，2023，52（05）：159-162.
标题：“VR+乡村振兴”虚拟展示系统的设计与实现
作者：杨玉婷;燕元皓
摘要：为全面实施乡村振兴战略，以某村为样本，设计并实现乡村振兴VR展示系统。从展示乡村振兴成果的角度探讨乡村振兴的途径和方法；结合VR技术及Unity 3D开发平台，通过沉浸式漫游、代入式音视频介绍和一比一还原典型建筑物，使访问者能够打破时间和空间的限制，身临其境地融入村庄的美丽环境，感受费孝通先生的文化精神及乡村居民的幸福生活。该系统为弘扬中国传统文化、广泛宣传和共享乡村振兴成效、学习乡村振兴实践方法提供了有利手段。
关键词：虚拟展示系统;乡村振兴
作者单位：苏州市职业大学计算机工程学院
引文格式：杨玉婷，燕元皓.“VR+乡村振兴”虚拟展示系统的设计与实现［J］.机电工程技术，2023，52（05）：163-166.
标题：基于工业互联网的PLC远程监控系统的设计
作者：杨振宇;钟勇锐;罗锦涛;谢祥吉;陈钦炜
摘要：针对传统设备管理模式下，生产现场的单机设备管理效率低、维护成本高的问题，设计并构建一种基于工业互联网的远程监控系统。该系统由PLC和以太网通讯模块、映翰通IR915工业路由器和设备云平台、上位机和组态王软件，以及瑞箭xArrow Android手机组态软件等构成；通过对工业路由器进行联网配置，上位机与现场设备PLC的远程维护通道的构建，以及上位机PC端和手机端监控画面的组态，实现对现场设备的远程监控。将该系统应用于某项目设备全自动补强贴片机中进行验证。结果表明：利用该系统可实现现场生产设备的远程控制、数据实时监测和PLC程序远程维护；该系统运行稳定，使用方便；对于工业自动化装备制造企业以及使用单机生产设备进行产品制造的生产型企业，进行设备的智能化改造，推动生产模式转变和企业转型升级均具有重要意义。
关键词：工业以太网;PLC;工业路由器;设备云平台;远程监控系统
作者单位：中山职业技术学院机电工程学院
引文格式：杨振宇，钟勇锐，罗锦涛，等.基于工业互联网的PLC远程监控系统的设计［J］.机电工程技术，2023，52（05）：167-171.
标题：无人观光车底盘嵌入式控制系统设计
作者：舒望
摘要：针对特定区域行驶的具有自动驾驶功能的观光车，结合自动驾驶上位机控制系统，设计一种基于嵌入式技术的自动驾驶观光车底盘控制系统。该控制系统在上位机的控制下能控制观光车的油门、制动、转向系统；通过模拟油门踏板位置传感器信号、在原车制动踏板上加装推杆电机、切断原车挡位控制信号由嵌入式控制器模拟挡位信号的方式对原车的油门、制动、挡位系统进行自动化改造。结果表明：利用该系统输出的油门模拟信号能控制观光车的行驶速度，其输出模拟信号与理论信号的误差仅为-0.847%；该系统控制精度高且响应速度快，具有一定的应用和推广价值。
关键词：无人观光车;上位机;嵌入式控制器;底盘控制
作者单位：湖南汽车工程职业学院车辆工程学院
引文格式：舒望.无人观光车底盘嵌入式控制系统设计［J］.机电工程技术，2023，52（05）：172-177.
标题：基于PCS7的污水处理厂自动化控制系统研究
作者：彭勇;帅坤义;钟前进;谢译莹
摘要：根据污水处理厂工艺及自动化系统特点，将西门子PCS7 V9.0 SP3系统的Client/Server结构作为总体架构，研究基于PCS7的污水处理厂自动化控制系统。该系统由下自上共3级总线结构：现场总线、工业以太网系统总线和终端总线。PLC站与现场设备采用PROFIBUS DP、PROFINET、HART、MODBUS TCP、ETHERNET IP、HART转PROFIBUS DP,IEC104转MODBUS TCP等多种通信方式。全厂自动化系统网络结构共设计为11个PLC站，采用双千兆Industrial Ethernet光纤双环网通信，中央控制室中设计有2台冗余数据服务器。实践表明，因PCS7功能及性能较好且灵活性较高，它可用于自动化控制系统的设计、开发、调试及运行；基于PCS7的自动化控制系统运行高效、稳定。
关键词：达舍尔甘地;污水处理厂;PCS7;PLC
作者单位：成都市信高工业设备安装有限责任公司
引文格式：彭勇，帅坤义，钟前进，等.基于PCS7的污水处理厂自动化控制系统研究［J］.机电工程技术，2023，52（05）：178-186.
标题：天然气介质实验室智能安全管理系统研究
作者：陈学科;端祥刚;朱海勇;胡志明;常进;周尚文
摘要：为充分保障天然气介质实验室的安全，分析使用天然气开展实验的安全风险，设计一套针对天然气介质实验室的智能安全管理系统，并开展运行管理机制研究，形成实验室的安全运行方案。针对气源控制、使用过程、监测预警和应急处置过程的安全风险，设计了气瓶安全舱和输送子系统、浓度监测子系统、排风子系统和中控系统。结果表明：该系统实现了使用-监测-预警-控制一体化的安全管理功能；在实现物防的基础上，形成了管理员、安全员、实验员分级管理体系，加强了风险分级管控、隐患排查治理双重预防性工作机制建设，最大程度上保障了天然气介质实验室的安全平稳、高效运行。
关键词：天然气;甲烷气;安全系统;实验室安全;浓度监测;应急处置
作者单位：中国石油勘探开发研究院;国家能源页岩气研发(实验)中心;上海智飞电子科技有限公司
引文格式：陈学科，端祥刚，朱海勇，等.天然气介质实验室智能安全管理系统研究［J］.机电工程技术，2023，52（05）：187-192.
标题：基于FPGA的图像采集与存储系统设计
作者：刘明闯;孙海江;王嘉成;江山;王佳松
摘要：高分辨率传感器应用越来越广，但超高清分辨率图像会带来高带宽、高存储、高码流等一系列问题。针对这些问题，提出一种基于FPGA的图像采集与存储系统的设计方案。在硬件设计上，以FPGA、NVMe SSD固态硬盘、DDR、CMOS为核心器件，通过FPGA芯片实现对CMOS、DDR、NVMe SSD固态硬盘的驱动控制功能，以实现图像数据的采集、高速缓存、高速存储等功能；通过千兆网将图像数据传输到PC端进行解码、显示等操作。利用FPGA实现对图像数据流的控制，可最大限度发挥FPGA芯片的性能，保证高分辨率图像传输的实时性、稳定性、高效性。从硬件设计、软件设计、测试试验等方面，对图像采集与存储系统进行了说明并进行了试验。结果表明：利用该系统最终采集到了分辨率为9120像素×7000像素的图像，该系统可实现的存储速度为608 MB/s，实现了9 K以上分辨率的图像采集和存储。
关键词：超高清成像;FPGA;图像采集;图像存储
作者单位：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
引文格式：刘明闯，孙海江，王嘉成，等.基于FPGA的图像采集与存储系统设计［J］.机电工程技术，2023，52（05）：193-199.
标题：基于5G通信技术的水文水质一体化智能自动监测系统的设计及应用
作者：黄华;苏兆景;林奕霖
摘要：为解决传统水质自动监测站建设占地大，基建投入高等问题，开展小型水文水质一体化自动监测系统设计。分别研究温控系统、采样系统、监测系统、控制系统、冲洗系统、数据采集与传输系统、监测数据应用管理平台，提出一种基于5G通信技术的水文水质一体化智能自动监测方案；设计一体化智能自动监测系统，以一体化自动监测站为核心，搭载水文水质和气象监测仪表，采用5G融合网关进行数据采集与传输；一体化自动监测站占地小于1 m2；对一体化自动监测站进行实地测试。结果表明：该一体化自动监测系统实现了水文水质气象数据的精准实时在线监测和高清视频的实时回传，满足一体化站占地面积小，建设成本低的需求，可适用于不同环境。
关键词：5G通信技术;水文水质;智能自动监测系统
作者单位：广东粤水信息科技有限公司;广东省水利电力勘测设计研究院有限公司
引文格式：黄华，苏兆景，林奕霖.基于5G通信技术的水文水质一体化智能自动监测系统的设计及应用［J］.机电工程技术，2023，52（05）：200-203.
标题：城轨车辆车载轨道智能巡检系统设计
作者：王鲲鹏;赵心颖;王雨婷;刘海涛;周洋
摘要：针对传统人工巡检缺乏实时性与准确性的缺点，设计一套基于视觉分析的智能化轨道巡检系统。在巡检梁的不同位置安装视觉组件，利用三维测量、视觉检测等技术对轨道及扣件进行实时图像采集；通过拼接多个位置视觉组件采集的视觉数据，得到采集区域的二维灰度数据和三维立体数据。将该数据与车辆速度、位置等信息相结合，通过深度学习、大数据分析等技术，实现对轨道病害空间上与时间上的准确定位。与传统的安装在巡检车辆上的巡检系统相比，所设计的车载轨道智能巡检系统可安装在运营车辆上，在车辆运营的同时实现对轨道病害的边检边报。结果表明：所设计的系统可实时、准确定位病害的位置与里程信息，轨道病害检出率可达到90%以上；该系统通过5G上传与数据云处理等技术，实现了数据在线与离线的可视化处理。
关键词：轨道巡检;三维测量;视觉检测;大数据分析;可视化处理
作者单位：中车青岛四方机车车辆股份有限公司
引文格式：王鲲鹏，赵心颖，王雨婷，等.城轨车辆车载轨道智能巡检系统设计［J］.机电工程技术，2023，52（05）：204-208.
标题：基于PLC的电加热节能供热控制系统设计与应用
作者：徐家坤;徐永刚;王金才;朱群波
摘要：目前小型电加热供热场合中，温控仪表因价格低廉而被广泛使用，但其电加热功能简单、粗放、不节能。以PLC为核心的控制系统具有编程强、控制灵活的特点，在增加必要的检测仪表后，通过PLC编程定制各种用水模式，谷电时段加热水温至高位，结合热水应用场合白天用水量小的特点，让水温持续降低至低位后再开启加热，但又不加热至最高位。根据热水系统温度和流量仪表检测数据，PLC自动计算出较节能的中间水温，以实现节能、省电、减少系统热损失。在小型热水供应场合，尤其在需要转移使用的、不适合安装空气源热泵的场合中，国内极少应用此种PLC控制系统。该控制系统已应用于工业现场，从节能效果分析，具有明显技术经济优势。
关键词：PLC;电加热控制器;供热;节能;仪表
作者单位：浙江亿扬能源科技有限公司;杭州必为科技有限公司
引文格式：徐家坤，徐永刚，王金才，等.基于PLC的电加热节能供热控制系统设计与应用［J］.机电工程技术，2023，52（05）：209-212.
标题：基于CNN算法的电表箱巡视自动导航及缺陷识别系统
作者：舒成也;张建曙;杨剑;胡卫军;蒋嵘;刘智帅
摘要：针对现有的现场人工巡检电表方式难以快速、准确、及时地判断出电表箱是否存在缺陷的问题，提出一种基于CNN算法的电表箱巡视自动导航及缺陷识别系统。对表箱历史缺陷数据的特征进行抽取及分析，利用神经网络算法模块对上传的表箱图片的特征值进行细粒度的信息提取；通过整合目标的状态识别信息及其位置坐标信息，实现对表箱不同缺陷的识别分析和自动巡航定位。整体外观的完好度、箱门状态、视窗状态、门锁状态、电表箱下螺丝的情况等的智能化识别率分别达到了81.67%、83.12%、90.20%、87.37%、92.23%。结果表明：利用所设计的系统可以减少表箱寻找时间及台账手动更新时间，降低辖区内表箱存在问题误判和漏判概率，提升工作效率，提高企业的服务和管理能力。
关键词：卷积神经网络;电表箱;自动巡视;自动导航;缺陷识别
作者单位：国网浙江省电力有限公司金华供电公司婺城供电分公司
引文格式：舒成也，张建曙，杨剑，等.基于CNN算法的电表箱巡视自动导航及缺陷识别系统［J］.机电工程技术，2023，52（05）：213-216.
标题：基于STM32单片机的水下触发式报警装置设计
作者：李建荣;王永伟;韩岩
摘要：为实现对水下特殊目标的监测，设计一种基于STM32单片机的水下触发式报警装置。对该系统的原理、功能、组成、工作流程等进行研究。根据功能需求进行硬件设计，报警装置主要由触发开关、电缆和主机组成，其中主机由警报器、控制电路板、控制开关、电池、显示屏等组成。当触发开关被触碰时，警报器会发出声光报警，同时记录触发日志。操作人员可以通过控制开关调整声光报警强度及时长、查看报警日志、清除报警日志、解除警报等。根据功能和工作流程进行软件设计，依据系统任务设计出软件结构及程序流程图。根据软硬件设计结果试制产品样机，并利用样机进行实际使用验证试验。结果表明：该报警装置使用方便、可靠性高，能够实现对水下特殊目标的监测。
关键词：触发开关;报警装置;STM32单片机
作者单位：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;中国人民解放军93127部队
引文格式：李建荣，王永伟，韩岩.基于STM32单片机的水下触发式报警装置设计［J］.机电工程技术，2023，52（05）：217-219.
标题：光电协同工作的多功能隐秘摄像头检测装置设计
作者：田学军;曾宝雯
摘要：针对现有隐蔽摄像头检测器功能单一、探测效率低的问题，设计一种光电协同工作的多功能隐秘摄像头检测装置。根据红外线探测原理和摄像镜头的“猫眼效应”原理，分别提出一种光电被动式探测技术和光电主动式探测技术。提出一种检测无线传输信号的方法，以提高检测准确率。运用仿真研究法、实验研究法对所设计的检测系统进行检测。结果表明：该检测系统的被动探测技术、光电主动探测技术和无线视频传输信号检测技术均能在真实环境中实现探测隐秘摄像头，可有效提高探测速度，阻止偷拍行为，达到保护隐私的目的。
关键词：隐蔽摄像头检测装置;红外传感器;光学效应;射频检测
作者单位：岭南师范学院机电工程学院;广东技术师范大学机电学院
引文格式：田学军，曾宝雯.光电协同工作的多功能隐秘摄像头检测装置设计［J］.机电工程技术，2023，52（05）：220-222.
标题：基于Git的软件项目管理配置方法及应用实践
作者：仇礼钦;王鑫;盛飞龙;唐卓睿;戴科峰
摘要：Git分布式特性和分支管理能力适用于大型软件项目，每个分支彼此独立，互不影响。为提高碳化硅外延设备控制系统的精度、实时性、稳定性，提出一种基于Git进行配置管理的方法。介绍Git的特点、环境配置和常用操作；简单说明配置管理的概念并建立配置管理环境；介绍基于Git进行配置管理的具体实践，包括分支管理和版本管理。使用Git进行配置管理，可有效解决代码冲突、事务并发、文档冗余等问题，实现对项目的高效管理，也可保证版本的可溯性，有针对性地解决源代码混乱的问题。结果表明：应用Git的配置管理方法充分利用了Git的优点，大大提高了碳化硅外延设备控制软件开发的效率和质量，为项目的成功提供了坚实的保障。
关键词：Git;配置管理;软件工程
作者单位：季华实验室
引文格式：仇礼钦，王鑫，盛飞龙，等.基于Git的软件项目管理配置方法及应用实践［J］.机电工程技术，2023，52（05）：223-227.
标题：风机群在轨道交通项目中的节能探索
作者：汪义玲;刘基照;李岷芳;龚进成;刘晓池
摘要：为实现城市轨道通风系统节能，提出一种新的节能方案。分析风机群的节能原理，对轨道交通典型TVF风机进行改造，详细对比常用的变频节能方案与风机群节能方案的优缺点。风机群的节能技术是用多台小型风机替代一台大风机，分解了设备整体质量及电机容量，方便吊装和维护；小功率的电机可以不配置软启动装置而直接启动。通过关停风机群的个别风机可实现通风系统的气动性能调节，进而实现按实际需求调节通风；不需配置变频装置，节约了初投资。该方案有望用于轨道交通旧项目改造、新项目建设中，也可用于替代其他工程项目的大功率风机。
关键词：轨道交通;变频节能;风机群;大功率风机
作者单位：南方风机股份有限公司;武汉大学弘毅学堂
引文格式：汪义玲，刘基照，李岷芳，等.风机群在轨道交通项目中的节能探索［J］.机电工程技术，2023，52（05）：228-232.
标题：筛选试验方法在产品研发过程中的应用
作者：果仕达;魏开利;张永霞;杨静;吴超云;孙丽伟
摘要：筛选试验是保证产品质量可靠性的重要环节，而筛选方法的选择、筛选应力的大小也对产品的质量及可靠性有着深刻的影响，在产品交付前正确进行筛选试验具有重大意义。阐述筛选试验的原理及目的；介绍筛选试验的分类，以及产品研发到生产各阶段应对应使用的筛选试验；介绍筛选应力的选择，筛选应力的大小直接关系到产品的质量及可靠性。提供相关案例，帮助相关人员正确地选择筛选程序及方法，为设计人员提供参考。
关键词：可靠性;筛选;应用
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：果仕达，魏开利，张永霞，等.筛选试验方法在产品研发过程中的应用［J］.机电工程技术，2023，52（05）：233-236.
标题：三维结构光人脸识别电子柜锁系统设计
作者：王军伟;丁凡;张浩;黄湘婉;鲁展;姚春良
摘要：为了满足数据中心网络机柜等应用场景电子柜锁高安全、高便利产品的需求，设计了一套基于三维结构光人脸识别技术的电子柜锁系统，采用近距离的三维结构光人脸识别模组，通过构建ESP32-C3和BF5823双MCU系统，并将系统集成到有限空间的电子柜锁结构里，无线、有线网络通信实现人脸模板、鉴权信息和事件管理；为实现大通量数据传输，对现有的MODBUS TCP通信协议进行了优化，使其充分发挥TCP和MODBUS二者的优点。实验结果表明，该系统假体抗拒率达100%，人脸活体检测接收率为99.71%，从触发到单次人脸识别开锁时间小于2.5 s，解决了网络机柜等应用人脸识别开锁的难点。
关键词：三维结构光;人脸识别;ESP32-C3;电子柜锁;网络机柜
作者单位：宁波生久科技有限公司
引文格式：王军伟，丁凡，张浩，等.三维结构光人脸识别电子柜锁系统设计［J］.机电工程技术，2023，52（05）：237-241.
标题：基于SQL服务器和C#编程技术的列车运行仿真平台设计与应用
作者：张永才;祖健;于亚新;刘宇哲;张羽圣
摘要：基于SQL服务器和C#编程技术开发了一套列车运行仿真平台，主要包括线路数据扫描软件和列车性能仿真软件两部分。线路扫描软件解决了手动提取线路信息的效率低下问题，可以扫描列车运营线路纵断面图，并分类自动提取线路数据，包括车站、弯道和坡道以及对应的里程标数据，并进行结构化的存储，方便对线路信息的直接导出使用，实现了线路信息由图像到结构化文本的转换，能够大大降低出错率、提高工作效率。列车性能仿真软件主要实现列车最小时分运行策略的仿真模拟，列车在特定线路运行时，利用列车信息、线路信息，提取列车在不同车站区间、不同限速区间的运行状态，得到每一个时刻列车仿真模拟的迭代结果，包含列车运行的速度、位置、时间、功率、能耗、受力情况等信息，实现对列车运行性能的模拟仿真查看，辅助对列车的模拟测试。
关键词：线路识别;数据提取;运行仿真;能耗仿真
作者单位：中车青岛四方机车车辆股份有限公司
引文格式：张永才，祖健，于亚新，等.基于SQL服务器和C#编程技术的列车运行仿真平台设计与应用［J］.机电工程技术，2023，52（05）：242-247.
标题：综合能源智慧管理系统在区域集中供冷中的应用
作者：王晓峰;周涛;徐誉玮;谢昊;王鑫
摘要：简要阐述了通过综合智慧能源管理系统，以更加先进、科学的方式完成综合能源项目的区域集中供冷为主的能源供应控制管理，从而降低城市碳排放量，节约能源，改善环境。阐述了综合智慧能源管理系统平台在负荷预测分析评估时采用的人工神经网络算法、模糊算法、模型预测控制算法、负荷预测算法等几种算法的原理及其在区域集中供冷自动化、智能化和节能等方面的应用。并以某地金融城起步区内能源综合管理为例，通过协同不同的可调控资源，实现分布式光伏的消纳、储能调峰/调频、峰谷电价的充分利用、降低负荷峰值、提高能源使用效率，实现绿色高效能源利用。
关键词：区域综合能源系统;综合能源智慧控制管理平台;负荷预测分析评估算法;节能
作者单位：广州综合能源有限公司
引文格式：王晓峰，周涛，徐誉玮，等.综合能源智慧管理系统在区域集中供冷中的应用［J］.机电工程技术，2023，52（05）：248-252.
标题：开关电源EMI滤波器磁芯的选择与设计
作者：姚林杰;王耀斌;蒋伟;杨金超;袁红兵
摘要：开关电源具有经济、轻便、高效等优点，已广泛应用于社会和民众生活中。但是，开关电源在运行过程中会因为各方面的原因而产生电磁噪声，从而影响电子电路信号的完整性。近年来，学者们发现EMI滤波器CM和DM电路传导电磁噪声有着很好的抑制效果，从而使开关电源稳定并高效工作。因此，EMI滤波器的设计是目前关于开关电源降低电磁噪声的研究热点之一。在EMI滤波器工作原理的基础上利用CM设计方法设计了EMI滤波器的磁芯。首先依据磁芯材料的特性确定了磁芯材料的选择；然后介绍了EMI滤波器中CM电感的具体设计步骤；最后通过设计实例分析，针对不同形状的磁芯分别进行了铁氧体材料成分的选择和磁芯绕组线圈的计算。所提出的EMI滤波器的磁芯设计方法只需以对应的工作频率为基础进行设计，无需复杂的计算，对EMI滤波器磁芯的选择和设计具有一定参考价值。
关键词：EMI滤波器;开关电源;磁芯
作者单位：株洲宏达电子股份有限公司
引文格式：姚林杰，王耀斌，蒋伟，等．开关电源EMI滤波器磁芯的选择与设计［J］．机电工程技术，2023，52（05）：253-257.
标题：基于ANSYS参数识别的散热器结构设计
作者：金龙;黄鉴良;黎金强
摘要：散热器能够带走功率器件工作过程中产生的热量，降低功率器件工作温度，提高系统稳定性，是电器控制板中不可缺少的元器件之一。在家用空调主板上的散热器不仅性能要满足要求，而且还要求成本更低。基于此，提出了利用ANSYS参数识别等效模拟分析对散热器结构参数优化方法，建立与实际相符的等效散热器流体域模型，通过大量数据计算分析可求出与实际相符的关键参数——热流密度，并将此参数作为类比实际散热性能依据，重新建立关于散热器翅片高度、翅片厚度、基板厚度的参数化模型，并进行了相同工况下的散热性能强弱模拟实验，计算出各参数的等效质量贡献因子。数据显示散热器各参数对散热器性能都有不同程度的影响，其中翅片高度对散热性能影响最大。据此对现有散热器进行结构调整，实际测试结果显示此优化方法是有效的，能够提高散热器的设计效率，降低开发成本。
关键词：散热器;仿真模拟;等效分析;参数识别
作者单位：珠海三友环境技术有限公司
引文格式：金龙，黄鉴良，黎金强．基于ANSYS参数识别的散热器结构设计［J］．机电工程技术，2023，52（05）：258-260.
标题：基于Solidworks Simulation的磨梗机盖改进优化与应用
作者：向光;禹韬;马齐瑶;谭荣华;戴勇;谭添
摘要：为解决磨梗机定期保养维修过程中机盖拆装不方便且存在一定的安全隐患等问题，对磨梗机盖进行了一系列的优化与改进。运用软件Solidworks 2019对磨梗机盖进行建模，分析磨梗机盖的侧翻开启、后翻开启两种开启方式，确定采用手动旋转蜗轮的侧翻开启方式；运用Solidworks Simulation根据磨梗机盖的实际工况计算出在重力作用下磨梗机盖最大内应力为9.874×10~5N/m~2，受到撞击后最大应力为1.444×10~8N/m~2，均小于材料的屈服强度2.482×10~8N/m~2，磨梗机盖受到撞击后不受约束端产生1.171 mm的最大位移，在最大位移处设计快速夹紧装置，完成传统设计方式的数字化验证，辅助设备元器件制造的改进优化，确保磨梗机盖在使用时的强度可靠。改进优化后的磨梗机盖已投入到实际生产中，使用效果良好。保养维修过程中，可由一名工人轻松开启、关闭磨梗机盖，其工作效率、安全性得到了大幅提高。
关键词：有限元分析;磨梗机盖;改进优化;Solidworks Simulation
作者单位：湖南中烟工业有限责任公司长沙卷烟厂
引文格式：向光，禹韬，马齐瑶，等．基于Solidworks Simulation的磨梗机盖改进优化与应用［J］．机电工程技术，2023，52（05）：261-264.
标题：基于分体式技术的电梯智能检测仪设计
作者：覃国机
摘要：多数检测技术偏向于故障诊断与运行质量检测，而国内大多数电梯事故的直接诱因是电梯门故障。除此之外，国内多数检测仪或者相关检测装置价格较为昂贵，无法全面推广。为保障人们的生命财产安全，从硬件与软件两个角度，提出了一种可对电梯门机械强度、阻止关门力、关门行程动能、开关门速度、门隙进行检测的智能检测仪，严格按照国家标准对电梯性能进行检测，并采用分体式设计方法降低设备的设计难度与制造难度。试验结果表明，设计的智能检测仪检测结果较为精准，符合国家相关标准和规范，并在一定程度上降低了工作人员的劳动强度，提高了工作效率。
关键词：电梯;智能检测仪;设计方案;现场测试
作者单位：广西壮族自治区特种设备检验研究院
引文格式：覃国机．基于分体式技术的电梯智能检测仪设计［J］．机电工程技术，2023，52（05）：265-268.
标题：冲洗对机械密封性能的影响分析
作者：周波;赵瑜;张海峰;刘峰;朱文兵
摘要：机械密封产品被广泛应用到食品、炼油、石油化工等行业中，在保证设备能够安全运行的同时，机械密封还能够节约企业维修维护成本，使企业效益得到提高。在全新市场环境中，市场对于机械密封的性能和使用寿命的要求越来越高，机械密封性能和使用寿命与选材、结构、选型、工况情况具有密切关系。另外，正确选择冲洗能够使机械密封性得到提高，还能够使机械密封使用寿命得到延长。针对某石化装置中的密封方案进行研究，概述两种密封方案的特点和适用范围。通过环境友好性、操作维护便利性等方面进行的对比，通过有限元分析软件ANSYS充分考虑各种因素对机械密封性能的影响，计算端面弧形浅槽机械密封在不同冲洗量的温度场，并且基于温度场计算力热耦合变形。研究结果表明，冲洗能够使动静环最高温度降低，并且减少密封环温差的差别。
关键词：冲洗;密封;水下密封
作者单位：中国船舶集团公司第七一五研究所
引文格式：周波，赵瑜，张海峰，等．冲洗对机械密封性能的影响分析［J］．机电工程技术，2023，52（05）：269-272.
标题：汽车发动机检测仪检定装置校准方法
作者：何生才;刘伯涛;高涛
摘要：对于汽车发动机检测仪检定装置，我国尚未制定相应的检定规程或者校准规范，为确保有效地开展汽车发动机检测仪的检定工作，更需要保证汽车发动机检测仪检定装置本身的溯源可靠性。参照已有的类似校准规范，结合汽车发动机检测仪检定装置在日常检测工作中的实际应用，提出了汽车发动机检测仪检定装置的校准方法，分别针对转速、点火提前角、白金闭合角、加速时间、标准电压源、标准电流源几个参数的计量特性，提出了具体的校准方法以及对结果判定的技术要求，并结合具体试验数据对点火提前角以及标准电压源两个参数的测量结果不确定度进行了分析评定。提出的校准方法已应用于实验室汽车发动机检测仪检定装置的具体校准工作中，取得了良好的效果，为合理、准确、可靠地开展汽车发动机检测仪检定装置的溯源工作提供了技术参考。
关键词：汽车发动机检测仪检定装置;计量特性;校准方法
作者单位：广州计量检测技术研究院
引文格式：何生才，刘伯涛，高涛．汽车发动机检测仪检定装置校准方法［J］．机电工程技术，2023，52（05）：273-277.
标题：特定场址ECDs阵风分析方法研究
作者：刘为;王瑞良;孙勇;章培成;张缘
摘要：IEC61400-1标准中提出了对于特定场址评估，可以采用特定场址的风向变化的极端相干阵风模型（ECDs），但是标准中未明确具体的取值方法。基于此，从统计学出发得到一种风速和风向同时变换的ECDs模型阵风幅值确定方法。基于特定场址项目的SCADA数据，通过判断风向变化阵风指数（GDI）的大小筛选出满足IEC标准要求的阵风样本，然后使用统计学方法得到五十年一遇重现期内的阵风最大值，并分析其对载荷的影响。结果表明，采用甘布尔分布拟合结果良好，SCADA数据时长对结果有影响需要采用一年以上数据，相同项目不同机位点之间ECDs阵风幅值同样存在差异，不同项目之间ECDs阵风幅值差异较大，对于简单地形的项目，湍流强度期望值和平均风速越低则项目ECDs阵风幅值越低，反之ECDs阵风幅值越高。
关键词：风力发电机组;IEC标准;ECDs;阵风幅值;甘布尔分布
作者单位：浙江运达风电股份有限公司;浙江省风力发电技术重点实验室
引文格式：刘为，王瑞良，孙勇，等．特定场址ECDs阵风分析方法研究［J］．机电工程技术，2023，52（05）：278-281.
标题：堆垛机行走机构失效分析与优化
作者：贺灿辉;李辉;蔡庆喜
摘要：堆垛机是自动化立体仓库的核心物流设备，其可靠性直接影响立体仓库的工作效率。因此，分析影响可靠性的原因，进行优化改进，提高堆垛机可靠性就显得非常重要。首先，以双立柱堆垛机为例，简单地介绍了堆垛机的基本组成、各部件的功能和工作原理；然后，从车轮、轴承和驱动轴3个方面阐述了堆垛机行走机构的常见机械故障，并针对行走机构机械故障产生的原因进行了详细地分析，认为行走机构机械故障产生的原因包括设计、工艺、制造和装配4个方面；最后，针对行走机构各故障，提出了优化改进措施，可以有效降低堆垛机故障率，提高堆垛机的可靠性。特别是对行走机构结构的优化，能有效地缩短行走机构的维修时间，解决行走机构拆装困难的问题，降低经济损失。
关键词：堆垛机;行走机构;失效分析;优化
作者单位：美的集团股份有限公司;菱王电梯有限公司
引文格式：贺灿辉，李辉，蔡庆喜．堆垛机行走机构失效分析与优化［J］．机电工程技术，2023，52（05）：282-286.
标题：汽车空调压缩机自带回油结构的研究
作者：周惠龙
摘要：汽车空调系统的制冷是靠制冷剂在系统中的循环换热实现。一同参与循环的还有冷冻油，冷冻油离开压缩机进入空调系统，会黏附在管路、冷凝器、蒸发器等流道的内壁上，影响空调系统的热交换，从而降低系统热交换的效率，所以系统中冷冻油含量越低越好。但同时冷冻油是压缩机内部各摩擦副润滑的关键，必须要有足够的量才能更好地保护压缩机。基于此问题，设计一种新的压缩机内部气道结构，系统循环时使更多的冷冻油留在压缩机本体内部，即空调系统中参与热交换的冷冻油含量减少，在实现整个系统高效换热的同时又延长了压缩机的寿命，达到节能减排目的。
关键词：汽车空调;压缩机;回油;节能;气道
作者单位：浙江春晖空调压缩机有限公司
引文格式：周惠龙．汽车空调压缩机自带回油结构的研究［J］．机电工程技术，2023，52（05）：287-290.
标题：海洋石油平台污油泵换型改造研究
作者：于昊成
摘要：为解决海洋石油平台污油泵因其流程介质含砂及硫化氢等腐蚀气体造成泵壳腐蚀、机械密封泄漏的问题，现场对整泵进行拆解分析、流程介质取样化验，结果表明溶解在介质中的硫化氢以及氯离子浓度过高导致了泵壳金属腐蚀剥落。另外机械密封冲洗介质中污油和海沙等杂质过多导致了机械密封摩擦副密封面异常磨损，机械密封动环补偿机构弹性失效，从而使得机械密封失效，最终导致污油泵频繁漏水甚至机械密封烧毁。在机械密封方案选型方面，通过对3种机封冲洗方案分析对比，结合海洋石油平台实际的资源配置，选出了最适合现场的API682 PLAN53B冲洗方案，同时将机械密封换型为双端面机械密封。根据污油罐内介质的化验结果，参照金属的腐蚀特性对泵壳材质进行了改进，新泵壳采用了耐腐蚀的双相不锈钢材质。通过以上措施改善了机封运行工况，增强了污油泵泵壳的耐腐蚀和冲刷能力，提高其使用寿命和整泵运行的稳定性。
关键词：离心泵;单端面机械密封;双端面机械密封;双相不锈钢
作者单位：中海石油(中国)有限公司天津分公司
引文格式：于昊成．海洋石油平台污油泵换型改造研究［J］．机电工程技术，2023，52（05）：291-294.
标题：基于小波包奇异谱熵和IWOA-ELM的列车轴承故障诊断
作者：王发令;吴佳敏;陈冠雄
摘要：为了有效提高多工况下地铁列车滚动轴承故障诊断精度，基于轴承振动数据，提出一种基于小波包奇异谱熵和改进鲸鱼优化算法（IWOA）优化极限学习机（ELM）的故障诊断方法。针对轴承振动信号的非平稳性和非线性特点，采用小波包提取样本特征，使用奇异值分解提取小波包数据集的样本信息熵，获得样本特征集。其次，针对模型参数难以确定，优化速度慢且容易陷入局部最优问题，采用变异算子和混沌动态权重因子改进鲸鱼优化算法（WOA），使用IWOA优化ELM参数获得故障诊断模型。最后，使用美国凯斯西储大学的轴承故障数据验证了模型的可靠性和稳定性，在多工况下不同类型组合的300组测试样本中，模型诊断准确率为99.33%。同时与同一数据源的其他诊断模型进行对比验证模型的优越性。结果表明，基于小波包奇异谱熵和IWOA-ELM的轴承故障诊断模型诊断可靠性强、准确率高。
关键词：滚动轴承;故障诊断;小波包奇异谱熵;改进鲸鱼优化算法;极限学习机
作者单位：广州铁科智控有限公司
引文格式：王发令，吴佳敏，陈冠雄．基于小波包奇异谱熵和IWOA-ELM的列车轴承故障诊断［J］．机电工程技术，2023，52（05）：295-299.
标题：箱式变电站无功补偿容量及断路器灵敏度验算
作者：肖磊;殷文权;许建超
摘要：市政电气工程设计人员在设计室外照明线路、配电线路时往往只是简单计算线路末端压降，并不重视箱变无功补偿及断路器灵敏度的计算方法，容易造成补偿容量不够或断路器末端灵敏度达不到要求等问题。结合规范条文和相关资料，以某市政道路户外照明项目为例，分步骤介绍了箱式变电站无功补偿容量及断路器灵敏度验算的计算过程及计算依据，包括箱变无功补偿设计要求、补偿容量计算公式，以及断路器的整定、低压进线断路器不设置瞬时保护问题分析、低压进线断路器和低压馈出线断路器的灵敏度验证等。以期为相关工程设计人员的实际工作，特别是市政配电及照明项目户外配电的计算起到一定的参考作用，通过计算正确选择相关电气元件，提高设计的安全性。
关键词：市政电气;无功补偿;断路器灵敏度;户外配电
作者单位：中建中原建筑设计院有限公司;中国建筑第七工程局有限公司
引文格式：肖磊，殷文权，许建超．箱式变电站无功补偿容量及断路器灵敏度验算［J］．机电工程技术，2023，52（05）：300-303.
标题：蜗杆齿面裂纹原因分析及工艺改进
作者：王海涛;张文焱;张潇康;胡传运;张围围
摘要：针对蜗杆等齿轮类零件加工中易出现齿面裂纹这一问题，建立了以蜗杆齿面裂纹为顶事件的故障树，对造成该顶事件的故障原因进行逐级分解，从设计硬度、锻件毛坯、热处理、磨削工艺等方面对故障原因进行逐一分解，通过查阅设计标准、锻件毛坯化学分析对设计硬度及锻件毛坯原因进行了排除；分析过程中开展了材料热处理检查和金相组织检测，分析结果显示蜗杆齿面裂纹呈现二次淬火磨削烧伤特征和回火烧伤特征，蜗杆加工过程中磨齿工艺参数不合理，对磨削烧伤开展了故障机理分析，给出了工艺改进措施，最后采用磨削前低温回火消除内应力，调整砂轮转速和进给量等磨削工艺参数解决了蜗杆齿面裂纹问题。对齿轮类零件产生齿面裂纹的原因分析方法与实际问题的解决具有指导意义。
关键词：蜗杆;齿面裂纹;热处理;磨削
作者单位：中国船舶集团有限公司第七一三研究所;江南造船(集团)有限责任公司
引文格式：王海涛，张文焱，张潇康，等．蜗杆齿面裂纹原因分析及工艺改进［J］．机电工程技术，2023，52（05）：304-307.