1
标题：基于非接触式的三维重建技术综述
作者：李柏雄;刘俊杰;刘建青;程霖;葛平淑;
摘要：三维重建技术作为获取研究对象空间信息的主要途径，在计算机视觉和计算机图形学领域引起广泛关注，在工业制造、虚拟现实与增强现实、医疗等领域发挥重要作用，呈现出极高的研究价值。为了全面了解三维重建技术的多样方法适应性，聚焦于基于非接触式的三维重建技术的探讨，其中包括飞行时间法、基于三角测距的结构光三维重建、单目视觉、双目视觉、多目视觉的三维重建方法。对各种方法的基本理论进行分析，归纳其应用场景并对未来研究方向做出展望。
关键词：三维重建;图像处理;非接触式;基本理论
作者单位：大连民族大学机电工程学院;大连日佳电子有限公司研发部;
引文格式：李柏雄,刘俊杰,刘建青,等.基于非接触式的三维重建技术综述[J].机电工程技术,2024,53(05):1-5+42.
2
标题：国外机载红外对抗系统及其新进展综述
作者：李林林;边栓成;
摘要：红外制导导弹是目前作战飞机面临的最大威胁之一，随着其性能的不断提升，相应的对抗手段——机载红外对抗系统也在不断地发展完善。国外机载红外对抗系统从最初的红外诱饵弹开始，到红外干扰机，再发展到基于激光干扰的新型激光定向对抗系统，其对抗效能也大幅提升。介绍了机载红外对抗系统的发展历程，阐述了新型激光定向对抗系统的工作原理和关键技术，然后论述了国外机载激光定向对抗系统的最新进展，并对其技术发展趋势进行了分析和展望。
关键词：红外制导;机载红外对抗系统;激光定向对抗
作者单位：中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所;
引文格式：李林林,边栓成.国外机载红外对抗系统及其新进展综述[J].机电工程技术,2024,53(05):6-10+182.
3
标题：基于NSGA-III算法求解柔性作业车间调度问题
作者：宋存利;朱建伟;李金泰;
摘要：针对多目标柔性作业车间调度问题，提出一种改进NSGA-Ⅲ算法，以完工时间、机器总负荷、瓶颈机器负荷为目标建立调度模型。首先，为提高种群的多样性，提出一种基于惩罚的边界相交距离定义关联操作中种群个体与参考向量之间的距离；其次，为提高环境选择的计算效率，利用基于惩罚的边界相交距离消除机制来保护个体，降低了个体保护策略的计算成本；最后，为避免种群陷入局部最优，在遗传算子中采用一种改进的变异策略。运用两个评价指标与NSGA-Ⅲ算法进行比较，其收敛性与多样性均由于NSGA-Ⅲ算法。同时在4个Kacem算例上进行测试得出改进NSGA-Ⅲ算法解的质量较高，最后通过实际的生产实例证明改进的NSGA-Ⅲ算法优于或等同于现存在的方法，也证明了该方法在解决多目标柔性作业车间调度难题上的可操作性。
关键词：多目标柔性作业车间;NSGA-Ⅲ;变异策略;消除机制
作者单位：大连交通大学软件学院;大连交通大学计算机与通信工程学院;
引文格式：宋存利,朱建伟,李金泰.基于NSGA-III算法求解柔性作业车间调度问题[J].机电工程技术,2024,53(05):11-15+85.
4
标题：基于Flexsim仿真的电梯群组上高峰分区分层运行管理模式比较研究
作者：朱丹;何雅菁;陈浩航;
摘要：按楼层序号奇偶属性分区分层运行管理模式与按楼层跨度分区分层运行管理模式是电梯调度管理的两种常见模式，但模式间的优胜性未见验证。为比较上述两种运行管理模式效能的优劣，选择以上高峰交通流为背景，应用Flexsim仿真方法对按楼层序号奇偶属性分区分层运行管理模式与按楼层跨度分区分层运行管理模式分别构建仿真模型，并从时效性、能耗性、舒适度、服务能力4个维度提出评价分区分层运行管理模式运行效能的指标体系。仿真结果表明，按楼层跨度分区分层运行管理模式的运行效能要优于按楼层序号奇偶属性分区分层运行管理模式的运行效能。在此基础上提出设置可移动式候梯设施、分区分层信息醒目提示、程序锁定电梯轿厢可停靠楼层等管理措施，为分区分层运行管理模式的施行创建良好条件。
关键词：电梯群组;分区分层;运行管理模式;上高峰;Flexsim仿真;效能评价
作者单位：厦门理工学院经济与管理学院;
引文格式：朱丹,何雅菁,陈浩航.基于Flexsim仿真的电梯群组上高峰分区分层运行管理模式比较研究[J].机电工程技术,2024,53(05):16-20.
5
标题：薄壁圆环件装夹变形理论分析与仿真预测
作者：崔浩文;何恩球;白俊峰;张威;李涛;
摘要：薄壁圆环类零件广泛应用在离心压缩机设备中，在车削加工中由于装夹力的影响会发生弹性变形，从而影响工件加工精度，为探究零件装夹变形影响，保障离心压缩机运行效率，通过理论分析与有限元仿真模拟相结合的方法，分别建立了薄壁圆环零件在卧式车床四爪卡盘装夹下的理论变形模型和有限元仿真模型进行优化研究。通过两种模型对比可知：有限元仿真模型变形结果与理论模型变形结果较为一致，得出薄壁圆环件普通装夹径向变形较为敏感。据此，提出轴向装夹和均布式径向装夹两种优化装夹方案来减小薄壁圆环件在加工过程中的径向变形，通过计算可知，该两种装夹方式都可有效减小薄壁圆环类零件装夹变形，为提高薄壁圆环类零件加工精度提供理论基础。
关键词：薄壁圆环;轴向装夹;径向变形;均布式装夹
作者单位：沈阳工业大学化工装备学院;沈阳鼓风机集团股份有限公司透平工艺部;
引文格式：崔浩文,何恩球,白俊峰,等.薄壁圆环件装夹变形理论分析与仿真预测[J].机电工程技术,2024,53(05):21-24+33.
6
标题：锥形内翅片管传热性能数值模拟研究
作者：邓明江;黄书烽;蓝宁;彭海健;
摘要：针对传统内螺纹翅片管的翅片高度较低，对热边界层的扰动较弱，传热性能不高等问题，基于计算流体力学理论，利用Fluent仿真软件，在雷诺数为10 000～18 000时，通过对内螺纹翅片管和一种锥形内翅片管数值模拟结果进行比较发现，锥形内翅片管的传热性能远高于内螺纹翅片管。此外，对锥形内翅片管的齿条数、翅片间距以及翅片高度分别进行数值模拟发现，当齿条数N=45时，锥形内翅片管的Nu值较大，约是光管的2倍；当翅片间距越小时，Nu值越大；在L=0.6 mm时，努塞尔数取得较大值，约为光滑管的1.6～1.9倍；高度h=0.7 mm时，努塞尔数有较大值，约是光滑管的1.95～2.01倍。结果表明，齿条数越多，翅片间距越小以及翅片高度越高的锥形内翅片管具有良好的传热性能。这种翅片管具有传热面积显著增大、翅高显著提高以及可以更好地破环热边界层等优点。通过比较不同的结构参数下对应的翅片管的摩擦因数、努塞尔数和综合评价指标等值，以寻求锥形内翅片管最佳的结构参数。
关键词：锥形内翅片管;计算流体力学;传热性能;数值模拟
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院;
引文格式：邓明江,黄书烽,蓝宁,等.锥形内翅片管传热性能数值模拟研究[J].机电工程技术,2024,53(05):25-29.
7
标题：基于VERICUT的大型离心式压缩机壳体数控加工技术仿真研究
作者：李涛;何恩球;白俊峰;兰喜东;常明;崔浩文;
摘要：大型离心式压缩机壳体结构复杂、尺寸较大，一般采用大型龙门铣床加工，其加工难度大、加工效率低，且加工过程中极易出现超程、碰撞、干涉等问题，在数控加工过程中无法人为判断加工程序的正确性。因此需对大型离心机机壳壳体加工技术进行仿真研究，保证加工能够正常进行。研究对象为140万t级离心压缩机机壳和POWERTEC 7000 AG龙门铣床，采用SolidWorks软件建立某型号离心压缩机下壳体的三维模型，利用NX数控加工模块规划刀路再进行后置处理生成数控程序。通过VERICUT软件搭建龙门铣数控加工中心，验证程序正确性和仿真加工过程，消除了加工过程中的超程、碰撞、干涉等问题。最后在公司车间进行实际加工，将模拟与实际加工出的成品相比较，结果符合各项加工指标，进一步验证了虚拟仿真模型和数控程序的正确性。
关键词：大型压缩机;数控加工技术;VERICUT;仿真研究
作者单位：沈阳工业大学化工装备学院;沈阳鼓风机集团股份有限公司;
引文格式：李涛,何恩球,白俊峰,等.基于VERICUT的大型离心式压缩机壳体数控加工技术仿真研究[J].机电工程技术,2024,53(05):30-33.
8
标题：强磁场条件下气体超声波流量计PCB板建模仿真分析
作者：万小辉;李跃忠;
摘要：针对强电磁干扰环境下,多声道气体超声波流量计印制电路板（PCB）的超声波回波信号处理电路与时序电路电磁兼容性问题进行研究，研究了强电磁脉冲场强值对耦合电流的影响，建立了外部强电磁干扰源等效模型，并结合三维电磁场仿真软件（CST）来模拟外部强电磁干扰环境下，通过观察关键敏感电路的不同的电流端口来研究不同电磁干扰源强度下对PCB关键敏感电路电磁耦合的影响，根据强电磁干扰源的大小与流量计PCB板的关键敏感电路感应电压值的线性关系，确认关键敏感电路可受干扰强电磁场的最大辐射阈值，提出了PCB板上关键敏感电路电磁敏感度建模仿真方法，据此总结相关规律，提出优化对应PCB关键敏感电路的相应设计，进行前后仿真分析对比，关键敏感电路耦合电流显著减少，证明了多声道气体超声波流量计在强电磁干扰环境下的抗耦合干扰能力得到显著提高。
关键词：电磁兼容;三维电磁场仿真软件CST;强电磁干扰;抗耦合干扰能力
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院;
引文格式：万小辉,李跃忠.强磁场条件下气体超声波流量计PCB板建模仿真分析[J].机电工程技术,2024,53(05):34-37.
9
标题：球磨机换衬机械臂运动学分析及仿真模拟
作者：张旭阳;邓立营;王小永;
摘要：为提高5 600×8 842型球磨机更换衬板的效率，自主设计一款六自由度球磨机换衬机械臂，并通过Solidworks软件建立球磨机换衬机械臂以及筒体三维模型。然后采用D-H参数法建立机械臂连杆坐标系，由此得到各关节连杆的变换矩阵，根据机械臂实际工作需求代入关节变量值，对机械臂进行正逆运动学分析与解算，并用五次多项式插值法对机械臂进行轨迹规划。最后利用SerialLink函数在MATLAB中对机械臂进行运动学建模，通过工作空间分析与轨迹规划仿真来检验机械臂运动学合理性。结果表明：机械臂换衬工作的运动过程流畅稳定，其工作空间符合筒体结构，能够有效提高球磨机的换衬效率。
关键词：六自由度;运动学求解;工作空间分析;轨迹规划
作者单位：沈阳工业大学化工装备学院;
引文格式：张旭阳,邓立营,王小永.球磨机换衬机械臂运动学分析及仿真模拟[J].机电工程技术,2024,53(05):38-42.
10
标题：基于ANSYS箱涵拼装机主机架动力学分析
作者：张花旭;邓立营;
摘要：箱涵拼装机是现代工业企业重要的搬运机械，主机架作为该类拼装机重要的组成部分，其力学性能的准确性关系到整机安全。以箱涵拼装机主机架为研究对象，应用有限元软件开展主机架结构模态分析，并基于模态分析结果进而对主机架进行谐响应分析，目的是研究主机架结构的固有特性及其频谱特性。研究结果显示：通过使用有限元软件进行主机架结构的模态分析，可以有效揭示其固有特性；而在不同频率的简谐载荷下进行主机架结构的谐响应分析，则能够较为准确地呈现其频谱特征，从而为箱涵拼装机的结构动态设计和优化提供了可靠的基础。
关键词：箱涵拼装机;模态分析;谐响应分析
作者单位：沈阳工业大学化工装备学院;
引文格式：张花旭,邓立营.基于ANSYS箱涵拼装机主机架动力学分析[J].机电工程技术,2024,53(05):43-45+210.
11
标题：基于跟踪微分器的伺服系统抗干扰特性仿真研究
作者：母东杰;郝河;蔡会;单杰峰;
摘要：伺服系统模拟器作为模拟飞机船舶等舵机的环境测试关键设备，其加载力的控制品质决定了模拟器的加载性能。根据加载测试的实际需要，力伺服系统和位置系统（即被加载对象）的刚性连接，会在加载过程中易受到被加载对象等外部干扰的影响，导致加载精度难以保证。为优化模拟器力加载特性，采用了跟踪微分器与结构不变性原理相结合，将被加载对象带来的位置等干扰看成是对伺服系统的总扰动，通过跟踪微分器对被加载对象运动速度进行观测，并采用跟踪微分器来获取加载系统的速度来进行前馈补偿。该补偿对于伴随有随机噪声的输入信号，起到微分并滤波的作用，减小被动加载误差。最后通过仿真实验对比了所提出的控制策略与传统PID控制的加载效果，结果表明采用本文所述控制方法可有效抑制被动加载时的外部扰动，提高了电液力伺服加载系统的加载精度。
关键词：伺服系统;数学仿真;跟踪微分器
作者单位：中国电子产业工程有限公司;北京交通大学机械与电子控制工程学院;
引文格式：母东杰,郝河,蔡会,等.基于跟踪微分器的伺服系统抗干扰特性仿真研究[J].机电工程技术,2024,53(05):46-49+195.
12
标题：基于飞行时间的自动扶梯速度及制停距离测量装置开发
作者：孙学礼;刘英杰;武星军;陈志刚;何山;陈敏;
摘要：针对自动扶梯运行速度及制停距离测量问题，提出了一种基于飞行时间的无接触测量方法，并开发了相应的装置。运行速度测量时，将激光测距模块置于自动扶梯中段的上方，测量梯级的垂直方向上高度变化和上升速度，通过计算得出垂直方向上升速度，再根据扶梯倾斜角度计算得到扶梯运行速度；制停距离测量时，将电流感应模块至于动力回路的线路处，通过检测动力回路电流的通断触发激光测距模块进入制停距离测量模式，测量断电后梯级垂直上升的距离，再通过计算得出扶梯制停距离。开发基于μC/OS-III实时操作系统的手持设备，用于控制激光测距模块的开关及采集/显示自动扶梯速度和制停距离。激光测距模块、电流感应模块及手持模块采用Zigbee无线网络连接。试验结果表明，该装置可有效测得自动扶梯运行速度、制停距离，且安装方便，可重复性高，能提高检验效率及精度。
关键词：自动扶梯运行速度;制停距离;飞行时间;μC/OS-III实时操作系统;Zigbee无线网络
作者单位：广州特种机电设备检测研究院研发中心;
引文格式：孙学礼,刘英杰,武星军,等.基于飞行时间的自动扶梯速度及制停距离测量装置开发[J].机电工程技术,2024,53(05):50-53.
13
标题：基于SolidWorks Flow Simulation的PCB测试设备机柜散热仿真分析
作者：张世光;赵文燕;邹振霖;
摘要：为了解决PCB测试设备在机柜中温度过高导致被测产品损坏的问题。根据实际应用场景，设计出一款具有散热高效、结构紧凑、制作成本低的PCB测试设备机柜。结合PCB检测设备整体结构对其所在的机柜进行结构设计和散热仿真分析。主要以4台PCB测试设备满载运行在机柜中散热情况为研究对象。根据实际结构，使用SolidWorks对机柜和测试设备简化仿真模型进行建模，将简化模型导入到SolidWorks Flow Simulation中对机柜进行散热仿真分析。通过分析计算得出散热的分布情况和测试设备关键地方的温升数值，判断机柜散热结构的散热情况是否与预期结果一致。试验结果表明：常温下，在机柜中4台PCB测试设备满载测试时检测区域最高温度达到28℃左右，能够可持续运行状态并保持稳定工作。通过试验验证，机柜的散热实际温度与其散热仿真结果相符，证实了该机柜散热结构设计的合理性以及正确性，并且确定机柜散热结构设计方案。
关键词：PCB测试设备;机柜;散热仿真分析;SolidWorks Flow Simulation
作者单位：广州科技贸易职业学院交通工程学院;
引文格式：张世光,赵文燕,邹振霖.基于SolidWorks Flow Simulation的PCB测试设备机柜散热仿真分析[J].机电工程技术,2024,53(05):54-57.
14
标题：基于暂态信息的馈线零序电流互感器极性辨识
作者：王维权;梁柱坚;陈浩泳;梁远升;
摘要：零序CT存在异常影响继电保护装置的正确动作，现有判断零序CT极性接反的方法大多基于故障性质，即无法预防CT极性接反而引起的继电保护不正确动作。建立中压配电网系统简化数学模型，通过分析母线三相补偿电容器组不同时投入引起的暂态零序冲击过程，挖掘其零序电气量与零序CT正确极性的关联特征；基于该关联特征提出基于暂态零序冲击的零序CT极性辨识判据，并利用小波变换模极大值捕捉并计算母线三相补偿电容器组不同时投入时的母线零序电压变化量和各馈线零序电流变化量，结合所提判据对零序CT极性进行辨识；最后采用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件搭建中压配电网系统仿真模型，模拟母线三相补偿电容器组投入的不同情况，对所提辨识方法进行验证。
关键词：零序电流互感器;极性辨识;暂态零序冲击
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：王维权,梁柱坚,陈浩泳,等.基于暂态信息的馈线零序电流互感器极性辨识[J].机电工程技术,2024,53(05):58-63+99.
15
标题：基于重量调节式的浮力调节技术研究
作者：马文宇;刘立刚;王玉甲;刘星;林田;
摘要：针对部分水下机器人需要搭载浮力调节系统调控重浮力进行姿态调节或是降低功耗等需求，对浮力调节技术进行研究，旨在提高系统调节精度。指出影响系统调节精度存在两方面因素：一为定量充排的准确性，二为系统在压力作用下的形变大小。通过分析现阶段各调节方式对提高调节精度要求的适用性后，以重量调节式中的液压泵-压载水舱式为研究对象，分析系统内部各组成单元对调节精度的影响。构建液压回路，研制浮力调节装置，设计模糊PID控制器提升系统的响应速度及抗干扰能力，进行陆上及水下定量充排实验。结果表明系统的调节误差可控制在给定允许误差范围之内且将平均误差控制在5%以下，验证了所研究技术的可行性。为后续高精度浮力调节系统的开发提供有益参考。
关键词：重浮力调控;定量充排;系统形变;模糊PID
作者单位：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;哈尔滨工程大学机电工程学院;
引文格式：马文宇,刘立刚,王玉甲,等.基于重量调节式的浮力调节技术研究[J].机电工程技术,2024,53(05):64-69.
16
标题：基于Bouc-Wen模型的肌腱-鞘结构非线性位置控制
作者：李炎清;周佛保;程俭廷;王身宁;刘爱荣;陈炳聪;
摘要：针对肌腱-鞘结构在传递过程中存在严重摩擦、间隙滞后等非线性因素导致无法精准控制的问题，提出了一种基于BoucWen模型的非线性位置控制器。首先，根据Bouc-Wen模型对肌腱-鞘结构的迟滞进行建模；其次，在输出位置反馈的情况下，提出了一种迟滞观测器以补偿系统的非线性干扰；然后，根据迟滞观测器构建了非线性控制器以实现远端的精确位置控制。同时，还利用Lyapunov稳定性准则分析和证明了肌腱-鞘系统的稳定性和有界收敛性；此外，还考虑了远端外部干扰对系统输出的影响。最后，仿真结果表明所提控制器不仅可以显著改善肌腱-鞘结构的精确控制性能，还能有效抑制外部干扰对系统的影响。与常见的逆前馈控制相比，所提出的控制策略在正弦信号的跟踪误差方面表现出色，其峰值仅为0.011 rad，相较于常规情况下的0.251 rad，显著降低。
关键词：肌腱-鞘结构;间隙滞后;Bouc-Wen模型;非线性控制
作者单位：广州诚安路桥检测有限公司;广州大学风工程与工程振动研究中心;广州大学土木工程学院;
引文格式：李炎清,周佛保,程俭廷,等.基于Bouc-Wen模型的肌腱-鞘结构非线性位置控制[J].机电工程技术,2024,53(05):70-76.
17
标题：基于FPGA的轨道车辆运行环境振动特征识别系统
作者：练毅;张智华;吴炜;孙美艳;沈洁惠;
摘要：城市轨道车辆运行引发的环境振动问题近年来受到广泛关注。为了分析轨道地铁运行对沿线环境的振动影响，研究地铁沿线土体结构振动安全性，提出了一种基于FPGA和决策树算法的轨道车辆运行环境振动特征识别方案，开发了振动特征在线监测和自动识别系统。首先设计了轨道车辆运行环境振动信号监测装置，采集时域数据并计算了时域数据的傅里叶幅值谱；然后提取了均方根、峰峰值、均值、优势频率、幅值、波峰数和振动级等7个特征数据，参照ISO2631振动指标评价标准对数据标识后形成了训练数据集；运用C4.5决策树算法对训练数据集进行挖掘，构建了树形识别模型，并采用10折分层交叉验证方法评估了模型的性能；最后将识别模型植入软件，设计了系统的人机交互界面。评估结果表明，类别Green、Yellow和Red的识别正确率分别达到了93.4%、89.1%和87.3%，通过C4.5决策树数据挖掘算法能够有效识别运行环境的振动特征，加权正确率为90.5%。研制的轨道车辆运行环境振动特征识别系统为振动安全评估提供了技术支持。
关键词：地铁;环境振动;特征识别;系统开发;决策树;现场可编程门阵列
作者单位：江苏航运职业技术学院交通工程学院;
引文格式：练毅,张智华,吴炜,等.基于FPGA的轨道车辆运行环境振动特征识别系统[J].机电工程技术,2024,53(05):77-81.
18
标题：基于CFD的大学生方程式赛车发动机进气系统设计优化
作者：章东徽;代雪萍;张明;陈文;柏宇星;臧利国;
摘要：基于大学生方程式汽车大赛规则，为大学生方程式赛车赛用发动机春风650设计全新的进气系统。基于CFD方法，针对6 000转高转速工况下发动机进气系统进行研究。采用ANSYS Fluent对进气系统进行瞬态三维流场仿真，时间步长设置为0.000 5 s。湍流模型选择为realizable k-ε湍流模型，Velocity-inlet速度设置为15 m/s，压力为标准大气压；pressure-outlet采用expression设置压力波动函数，进气压力曲线由实际测量得出并拟合为正弦函数。对仿真结果进行后处理，主要对出口质量流量曲线、进气道内速度矢量分布图和压力云图进行分析研究。通过流场分布得到如下结果：气流在进气系统内呈现出旋转的趋势，弯曲的管道中易形成螺旋气流。进气系统中的压力波动周期循环，且稳压腔内部压力梯度较小。设计的进气系统有效提升了进气量，改善了安装限流阀后发动机的性能，能够提升发动机在比赛工况下的工作性能，为FSAE进气系统设计提供了理论指导。
关键词：大学生方程式汽车;进气系统;稳压腔;计算流体动力学
作者单位：南京工程学院汽车与轨道交通学院;
引文格式：章东徽,代雪萍,张明,等.基于CFD的大学生方程式赛车发动机进气系统设计优化[J].机电工程技术,2024,53(05):82-85.
19
标题：生成式对抗网络估算车辆参数及路面不平度
作者：张展瑜;
摘要：主流的通过逆向分析得到路面不平度的方法很少从车辆的认知不确定性来考虑所识别的路面不平度是具有概率分布性。为了应对这一挑战，提出使用测试得到的车辆加速度响应的方法。基于车辆运动系统约束的生成对抗网络（GAN）进行车辆参数的动态校准和估算路面不平度。通过引入生成模型来描述估计的路面不平度和车辆参数的概率分布。在生成对抗网络训练过程中通过分别最小化其车辆运动系统约束构建物理约束，达到使生成对抗网络的最后输出符合工程问题的强物理性。然后通过使用数值模拟测得的车辆加速度响应训练来学习生成模型，进行了数值仿真实验。使用标准规范的路面不平度和经典车辆模型来证明所提出的方法的可行性。结果表明，所提出的方法可以成功地捕获车辆认识的不确定性。
关键词：路面不平度;二轴车;生成式对抗网络;物理约束机制;车辆参数校准
作者单位：广州大学土木工程学院;
引文格式：张展瑜.生成式对抗网络估算车辆参数及路面不平度[J].机电工程技术,2024,53(05):86-90+107.
20
标题：基于液压夹轮制动的门式起重机抗风防滑装置研究
作者：余俊龙;邓正刚;叶茂;高朝祥;
摘要：门式起重机作为货物装卸机械的主要机型之一，其动态抗风防滑性能是安全使用的关键因素。针对当前动态抗风防滑装置的研究现状，通过分析液压夹轮器防滑机理，利用传感器技术、液压系统和夹轮器，研发一种门式起重机动态液压抗风防滑装置，实现在带电、停电状态下全过程实施制动，制动响应用时短，能满足不同型号起重机抗风防滑需求。通过试验检测，验证了方案可行性与稳定性，已授权实用新型专利。该装置具有较大的推广价值，为相关门式起重机抗风防滑装置的开发设计提供了参考。
关键词：门式起重机;夹轮器;抗风防滑装置
作者单位：四川化工职业技术学院机械工程学院;泸州市龙马潭区长江液压件有限公司;
引文格式：余俊龙,邓正刚,叶茂,等.基于液压夹轮制动的门式起重机抗风防滑装置研究[J].机电工程技术,2024,53(05):91-94.
21
标题：水冷机械炉排块冷却性能分析及强度校核
作者：刘超;
摘要：随着生活垃圾热值的不断升高，机械炉排的工作环境变得更加恶劣，高热值垃圾燃烧时产生的高热流会影响机械炉排的工作稳定性。为避免燃烧高热值垃圾时，对机械炉排造成不可逆损伤，提高机械炉排的稳定性，以某型号水冷机械炉排的水冷炉排块为研究对象，研究其在不同条件下的冷却性能并进行强度校核。分析研究了不同温度载荷下，水冷炉排块与空冷炉排块的平均温度差，评价水冷炉排块的冷却效果。分析研究了不同冷却水入口温度、流速条件下，水冷炉排块的平均温度，明确了冷却水流速和温度的选择。并采用热-力耦合的方法，校核水冷炉排块的强度。结果表明，水冷炉排块能够有效的降低炉排表面温度，相较于空冷炉排块能够降低130～210℃，并且水冷炉排块的强度符合要求，能够满足正常运行。研究内容为水冷机械炉排的设计提供参考。
关键词：城市生活垃圾;水冷炉排系统;水冷炉排块;有限元分析
作者单位：同济大学机械与能源工程学院;上海康恒环境股份有限公司;
引文格式：刘超.水冷机械炉排块冷却性能分析及强度校核[J].机电工程技术,2024,53(05):95-99.
22
标题：某导电塑料电位器失效分析及改进措施
作者：卢炳;张艳征;
摘要：某导电塑料电位器出现零位偏移不复现故障，经失效分析和机理分析发现故障原因是由于助焊剂多余物在温度、湿度变化的作用下，在电位器内部生成磷酸盐结晶物，该结晶物分布在集流环与下簧片组件的接触部位，阻断了下簧片组件与集流环的接触，导致因动端接触不良而出现零位偏移的现象，当电刷在集流环工作面旋转一定的圈数后，电刷面附着的磷酸盐结晶物也会因电刷的运动而脱离接触面，故障消失，难以复现。提出相应的工艺改进措施，可以避免类似故障的发生，有效提高了产品的可靠性。
关键词：电位器;失效分析;改进措施
作者单位：中国空空导弹研究院;
引文格式：卢炳,张艳征.某导电塑料电位器失效分析及改进措施[J].机电工程技术,2024,53(05):100-102.
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标题：数字孪生技术在风机吊装控制中的应用研究
作者：龚聪;
摘要：以国家双碳行动方案为指导，当前风机项目建设规模大、工期紧张，由于大型吊装作业过程中所吊物体具有重量大、体积大、不规则等特点，会对吊机装备提出了新的吊装控制安全要求。以虚拟孪生技术为应用手段，分析了数字孪生技术的具体应用需求，进而提出适用于风机吊装控制的数字孪生总体解决方案；重点讨论了风机吊装控制所需虚拟孪生环境中基于SolidWorks的静态模型分层树状结构构建方法，基于Unity3D的动态模型构建方法及虚实吊机设备的映射运动控制方法；提出基于载荷参数模型的运行校验、碰撞检测技术的运行校验和射线检测技术的空间安全校验等吊装规则方法，用于吊装运动控制过程安全校验。结果显示，数字孪生技术应用于风机吊装控制能有效提高吊装效率，同时降低吊装过程中对于人员及设备的危险。
关键词：风电机组;吊装控制;数字孪生技术;安全校验
作者单位：上海电气风电集团股份有限公司;
引文格式：龚聪.数字孪生技术在风机吊装控制中的应用研究[J].机电工程技术,2024,53(05):103-107.
24
标题：基于拓扑表征优化的多机器人协作运动泛化
作者：黎奕辉;伍家俊;郭灼豪;
摘要：针对多机器人无碰协调操作的运动生成问题，提出了一种基于拓扑表征优化的多机器人运动泛化方法。首先，对示范多机器人系统进行节点化及网格化，利用拉普拉斯坐标构建网格化的多机器人图模型，使用网格的拓扑关系表征多机器人间的空间关系语义；然后，通过示范多机器人系统与泛化多机器人系统间拓扑关系语义的保持，将针对泛化机器人系统复杂的多机器人运动生成问题转化为两个机器人系统间的网格/图变形优化问题，求解该优化问题即可得到新系统的协调运动；最后，通过两个双机器人系统的泛化实验，展示和分析了所提方法的实现流程和仿真结果。实验结果表明，所提方法能生成与示范数据相似的构型序列，实现多机协作的运动泛化，验证了所提方法的有效性及泛化性。
关键词：多机器人;运动泛化;运动生成;运动规划;多机协作;拓扑表征
作者单位：广东工业大学机电工程学院;省部共建精密电子制造技术与装备国家重点实验室;韶关学院智能工程学院;
引文格式：黎奕辉,伍家俊,郭灼豪.基于拓扑表征优化的多机器人协作运动泛化[J].机电工程技术,2024,53(05):108-112+225.
25
标题：基于永磁吸附的船体维护爬壁机器人设计
作者：楼飞;王湘鹤;张翼旺;王为民;张佳怡;
摘要：为了研制可适应大曲率工作环境且效率较高的爬壁机器人，代替人工对船体进行除锈抛光等工作，对一种用于船体维护的爬壁机器人开展了设计与研究。首先，对爬壁机器人的机械结构开展详细设计，该机器人主要由底盘、打磨头和可变形履带组成，并结合设计结果对其功能原理进行阐述；然后，对吸附单元的关键部件和整体框架结构开展了静力学和倾覆力验证计算；最后，利用COMSOL有限元分析软件中的AC/DC模块进行变形履带的磁吸附力分析，求得满足机器人安全工作的吸附条件，确定了以钕铁棚磁铁N35为吸附材料的可行性，并明确了用于隔振抗磨损的磁铁垫片最大厚度为3 mm时，一个磁体吸附单元最大可达34.2 N。研究结果为同类产品的开发提供了参考。
关键词：爬壁机器人;船舶除锈;磁吸附单元;永磁式履带
作者单位：南京师范大学中北学院工学院;
引文格式：楼飞,王湘鹤,张翼旺,等.基于永磁吸附的船体维护爬壁机器人设计[J].机电工程技术,2024,53(05):113-117+132.
26
标题：基于虚拟仿真预测的服务机器人路径规划研究
作者：李俊颖;张晓莹;周黎明;刘艳;
摘要：针对遥操作服务机器人受网络时延影响造成控制信号传输中断的问题，提出了一种虚拟仿真预测平台对遥操作系统中主从两端机器人进行运动预判，提高遥操作服务机器人的控制准确度。对服务机器人建立孪生模型，实现了虚实机器人的深度融合，能够有效反映真实机器人的多维信息。为服务机器人系统建立了人机交互界面，实现了对机器人的实时控制与状态显示。利用机器人的正逆运动学模型，实现了虚实机器人同步控制和轨迹实时映射。采用快速扩展随机树算法（Rapidly Exploring Random Tree,RRT）实现了复杂约束下的无碰撞路径规划。通过实验验证了设计的人机交互界面能够准确控制机器人的运动，RRT算法能够规划出使机器人避开障碍物并到达目标点的路径，真实机器人能跟随孪生模型的运行轨迹实现避障。
关键词：孪生模型;仿真预测;虚实交互;路径规划
作者单位：河南水利与环境职业学院;郑州科技学院机械工程学院;
引文格式：李俊颖,张晓莹,周黎明,等.基于虚拟仿真预测的服务机器人路径规划研究[J].机电工程技术,2024,53(05):118-121.
27
标题：基于模型预测控制的四足机器人面向复杂地形自适应调整算法与实现
作者：余捷;刘绪清;于超;杨波;
摘要：为解决四足机器人在海上FPSO巡检过程中因海浪波动等外界因素导致机身存在不平稳的问题，实现四足机器人在有环境干扰情况下的自适应稳定行走，在利用IMU数据的基础上，设计了以模型预测控制为基础的位姿闭环控制策略。通过运动学建模及引入姿态矩阵建立机器人整体坐标系，实现机器人的位姿控制与坐标映射；由惯性测量单元（IMU）测得机器人运动时的姿态参数，通过设计的基于模型预测控制的躯干姿态闭环控制调整算法，实现了机器人在环境干扰过程中躯干姿态的自适应调整。在仿真环境、实验室环境及现场环境下，验证了所提算法的可行性和有效性。实验结果表明，所提的闭环控制策略提高了机器人在波动环境下的稳定性，实现了四足机器人的自适应姿态调整。
关键词：四足机器人;FPSO;模型预测控制;环境干扰;自适应姿态调整
作者单位：中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司;
引文格式：余捷,刘绪清,于超,等.基于模型预测控制的四足机器人面向复杂地形自适应调整算法与实现[J].机电工程技术,2024,53(05):122-128.
28
标题：基于单片机的黄花菜杀青烘干自动化设备设计
作者：王辉;李晶;谭昕;王多宏;张亚军;李民山;
摘要：针对黄花菜种植分散地区，设计适合农村家用的黄花菜杀青烘干自动化设备，采用蒸汽蒸制杀青工艺和热风干制与红外干制相结合的脱水工艺。测控系统实现自动杀青烘干功能，实时显示黄花菜温度和相对湿度参数。设备采用内胆、外壳分离设计，防止热量散失。内胆顶部排风扇将湿气通过内外夹层向下排气，冷凝除水，多余热风从底部开孔进入内胆循环利用，提高热量的利用率。设计的黄花菜杀青烘干自动化设备烘干速度是传统热风干制的6.75倍，自然晾晒的21倍。加工的干黄花菜色泽比自然晾晒鲜亮，但黄花菜花尖部和柄端有轻微焦化，红外灯功率不能太大，干制温度不能太高。该黄花菜杀青烘干自动化设备具有较高的生产加工速度和产品品质，对黄花菜加工生产行业发展具有一定推动作用。
关键词：黄花菜;杀青;烘干;自动化;单片机
作者单位：兰州工业学院机电工程学院;兰州工业学院汽车工程学院;
引文格式：王辉,李晶,谭昕,等.基于单片机的黄花菜杀青烘干自动化设备设计[J].机电工程技术,2024,53(05):129-132.
29
标题：基于生产过程的多规格不锈钢管自动封箱装置设计
作者：陈思涛;梁柱;陈开源;戚春晓;许文鑫;郑鸿帆;
摘要：针对6种不同规格的不锈钢管和企业对产品的包装需求，为实现3～6箱/min的自动包装效率，设计了一种自动封箱装置，该装置由夹箱机构、纸箱拍齐装置、折箱装置、顶升机构和机架5部分组成，通过分析每个机构的结构特点和工作原理，阐述了夹箱机构、纸箱拍齐装置、折箱装置的运动过程，重点分析了折箱机构中针对不同规格的不锈钢管如何设计其短边折箱机构及其主要技术参数的计算方法。实践证明：该封箱装置结构设计合理，整体运行稳定可靠，产品包装速度达到生产要求，减少了单条生产线所需要工人的数量，改变了传统的人工包装方式，提高了生产效率，降低了生产成本，具有较好的推广价值。
关键词：不锈钢管;封箱;包装生产;机械设计
作者单位：佛山职业技术学院智能制造学院;
引文格式：陈思涛,梁柱,陈开源,等.基于生产过程的多规格不锈钢管自动封箱装置设计[J].机电工程技术,2024,53(05):133-136.
30
标题：闭式线型静电纺丝工艺参数对纳米纤维形貌影响分析
作者：范颖鑫;周海迎;
摘要：为解决低产量、针头堵塞和溶剂挥发的问题，设计了一种闭式线型静电纺丝装置。研究了工作电压、纺丝距离、旋转速度和聚合物溶液浓度4个工艺参数对PVDF纳米纤维形貌的影响，应用响应面法建立工艺参数与纳米纤维直径的多元回归模型，评价这4个工艺参数对纳米纤维直径的影响。单因素实验获得的纳米纤维平均直径（MFD）为84.99～233.65 nm，相对标准偏差（RSD）为29.28%～38.98%。研究结果表明，在一定条件下，PVDF纳米纤维MFD受聚合物溶液浓度和纺丝距离影响显著，受工作电压和旋转速度影响不显著；PVDF纳米纤维MFD随溶液浓度、工作电压、旋转速度的增大而增大，随纺丝距离的增大而减小；并得出上述4个因素对PVDF纳米纤维MFD的影响由大到小依次排序为：聚合物溶液浓度、纺丝距离、喷头转速、工作电压。
关键词：纳米纤维;静电纺丝;工艺参数;响应面法
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院;
引文格式：范颖鑫,周海迎.闭式线型静电纺丝工艺参数对纳米纤维形貌影响分析[J].机电工程技术,2024,53(05):137-141.
31
标题：超声振动对Al-Zn-Mg-Cu合金时效组织和性能的影响
作者：何宇鹏;林亮华;李赞;
摘要：基于自制的超声振动装置对Al-Zn-Mg-Cu合金进行超声振动时效，采用室温拉伸试验、显微硬度测试、电导率测试、金相显微镜和扫描电子显微分析(SEM)等手段，采用单因素实验设计研究超声振动时效时间和时效制度对Al-Zn-Mg-Cu合金组织与性能的影响。结果表明：施加超声振动促进析出相的生长，随着超声振动时效时间的延长，合金电导率逐渐升高，硬度和抗拉强度逐渐降低，伸长率略微增加。金相分析表明超声振动的激振应力切割粗大的第二相粒子，使得黑色颗粒变小，最后溶解或消失。施加超声振动对晶粒大小、形状和数量无明显影响。同时激振应力使得位错塞积开通，降低位错密度，降低残余应力。通过SEM显微镜对拉伸断口观察发现随着施加超声振动时间的延长，韧性断裂的特征更明显，韧窝数量显著增多，韧窝尺寸变大，深度变深。
关键词：超声振动;Al-Zn-Mg-Cu合金;双级时效
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院;
引文格式：何宇鹏,林亮华,李赞.超声振动对Al-Zn-Mg-Cu合金时效组织和性能的影响[J].机电工程技术,2024,53(05):142-145.
32
标题：不同刻蚀条件对铜基表面微结构的表面润湿性能影响
作者：蓝宁;黄书烽;黄伟莉;赵海沣;
摘要：采用60°螺纹车刀对铜棒的端面进行车削加工以获得规则可控均匀的表面微观结构，并结合化学刻蚀和高温氧化构建纳米薄膜以及正十八烷基硫醇修饰的方法来制备铜基超疏水表面。研究刻蚀时间以及刻蚀温度对铜基表面微结构的表面润湿性能的影响。经扫描式电子显微镜（SEM）观察车削加工后表面微观结构和光学接触角测量仪测量铜基超疏水表面的静态表观接触角，结果表明，铜基表面能形成沟壑状并且呈螺旋形均匀分布的亚微米或纳米级别的粗糙结构，铜基超疏水表面静态表观接触角大小随刻蚀时间和刻蚀温度的增加而增大，纳米薄膜覆盖范围随刻蚀时间和刻蚀温度的增加而增大。铜基超疏水表面在化学刻蚀温度为75℃和刻蚀时间为60 min时获得最佳的超疏水性能，最佳静态表观接触角为165°。该超疏水表面制备方法的成本较低，效果相对较好，对超疏水表面的实际生产有一定的促进作用。
关键词：铜金属;化学刻蚀;超疏水表面;车削加工;正十八烷基硫醇
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院;
引文格式：蓝宁,黄书烽,黄伟莉,等.不同刻蚀条件对铜基表面微结构的表面润湿性能影响[J].机电工程技术,2024,53(05):146-149+217.
33
标题：棉秆/PES复合材料的激光烧结工艺和性能研究
作者：张新悦;孙澳楠;
摘要：选择性激光烧结的材料对成型件起着关键的作用，采用棉秆/PES复合粉末，利用桌面级选择性激光烧结机设备进行激光烧结实验，对棉秆/PES复合粉末进行了激光烧结工艺研究。以不同组分配比进行激光烧结实验，观察成型件的断面微观结构，分析其微观特性，并进行力学性能测试，分析不同组分配比对力学性能的影响。以不同激光功率进行激光烧结实验，并进行力学性能测试，分析不同激光功率对成型件力学性能及尺寸精度的影响。结果表明，随着棉秆粉末质量分数的增加，激光烧结成型件内孔增多，烧结颈减少，成型件的拉伸强度与弯曲强度逐渐降低。随着激光功率的增大，成型件的力学性能得到增强，拉伸强度与弯曲强度均逐渐增大，尺寸精度下降。激光功率在Z轴方向的影响要远大于X、Y轴方向的影响。
关键词：激光烧结;复合材料;力学性能;激光功率
作者单位：东北林业大学机电工程学院;
引文格式：张新悦,孙澳楠.棉秆/PES复合材料的激光烧结工艺和性能研究[J].机电工程技术,2024,53(05):150-153.
34
标题：空间视觉测量相机地面检测及显示系统
作者：马经纬;樊博;江山;姜金辰;武治国;
摘要：为了给空间视觉测量相机的研制提供测试环境，充分测试空间视觉测量相机的功能及性能，基于相机的工作特点和实际测试需求，设计了空间视觉测量相机的地面检测及显示系统。地面检测及显示系统由一台高性能计算机、一台图像接收设备、图像显示软件和通信软件组成，适用于空间视觉测量相机单机、环境试验等多种情况测试。通信软件采取分布式设计，分为1个中心服务器软件、4个客户端软件；软件采用MFC架构，多线程方式运行，软件间采取TCP/IP协议进行通信。其中中心服务器软件负责与相机之间进行通信，通信协议为RS422;4个客户端软件分别实现对相机的指令控制、遥测数据的显示及监测、自动运行及在轨更新功能验证。经过多次单机测试及超过400 h的环境试验测试，空间视觉测量相机地面检测及显示系统运行稳定，对相机的各项功能及性能均能实现测试覆盖，能够满足相机研制过程中的各项测试及试验需求，提高了相机研制的测试效率。
关键词：空间视觉测量相机;地面检测及显示系统;分布式软件;实时监测
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：马经纬,樊博,江山,等.空间视觉测量相机地面检测及显示系统[J].机电工程技术,2024,53(05):154-158.
35
标题：基于单目视觉的机器人定位算法
作者：张云凡;江励;徐俊佳;汤健华;
摘要：目前用于单目视觉测量所采用的ArUco标定方法精度较低，无法满足高精度的定位和测距应用。提出了一种基于单目视觉的机器人定位算法，在原始标记周围使用额外的矩形图案进行增强，使其形成一个棋盘格的形状，并引入亚像素角点计算方法，精准定位标记角点坐标信息。最后，通过使用最小二乘法进行拟合，使用PnP算法计算相机相对于标记的空间位置信息，有效提高姿态估计和测距精度。测试结果表明，所提定位方法将深度方向提高了5 mm，误差仅为2 mm左右，相较现有的方法深度估计误差减小了66.7%，水平方向误差仅为1 mm。在复杂环境以及在部分遮挡的ArUco标记也能准确无误的识别。
关键词：机器视觉;ArUco标记;PnP算法;优化算法;鲁棒性
作者单位：五邑大学智能制造学部;
引文格式：张云凡,江励,徐俊佳,等.基于单目视觉的机器人定位算法[J].机电工程技术,2024,53(05):159-161+166.
36
标题：基于机器视觉的轨道线检测方法
作者：赵鸿亮;郭佑民;
摘要：针对现有铁路轨道检测识别算法的准确性和鲁棒性不高的问题，提出了一系列有效的图像处理技术来实现轨道线检测。首先，采用加权平均法对图像进行灰度化处理，以减少计算量并提高计算速度。接着，利用高斯滤波对处理后的灰度图像进行去噪处理，以消除噪声干扰，提高后续处理步骤的准确性。然后，应用Sobel算子边缘检测算法从图像中提取边缘信息，有效识别图像中的边缘特征，准确提取轨道线的边缘信息。最后，利用三次函数对提取出的边缘信息进行拟合，得到平滑的轨道线。通过实验证明，所提出的轨道线检测方法显著提高了检测成功率，在轨道线检测任务中表现出良好的性能，并具备准确性和鲁棒性。
关键词：机器视觉;边缘检测;灰度处理;弯轨拟合
作者单位：兰州交通大学机电技术研究所;
引文格式：赵鸿亮,郭佑民.基于机器视觉的轨道线检测方法[J].机电工程技术,2024,53(05):162-166.
37
标题：基于改进ResNet50在高岭土矿石图像分类的应用
作者：刘凡;陈锐;
摘要：煤矸石是生产高岭土的直接原料。为了能快速精准地将含有高品位高岭土的煤矸石从原始矿石中预分选出来，提出了一种改进ResNet50的小模型图像分类识别方法。基于X射线与物质的相互作用原理，对已划分的高低品位原生矿石进行透射成像（灰度图），使用labelImg标签软件制作数据标签；基于Pytorch深度学习框架，使用数据增强算法扩增样本容量；基于ResNet50残差网络架构，使用多尺度可分离卷积降低卷积计算量并加深网络深度，采用双通道池化替代单一池化来均衡图像局部特征，优化残差结构和微调超参数使网络学习性能达到更优。结果表明：在相同的实验条件下，与传统的ResNet18/34/50和VGG16网络相比，改进的ResNet50网络在验证集上分类准确率最高，达到97.87%；对比GoogLeNet网络，两者分类精度相近的同时，改进的ResNet50网络的整体学习速度提升了接近4倍。
关键词：煤矸石与高岭土;深度学习;图像识别;改进ResNet50;图像增强;灰度直方图
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院;东华理工大学江西省新能源工艺及装备工程技术研究中心;
引文格式：刘凡,陈锐.基于改进ResNet50在高岭土矿石图像分类的应用[J].机电工程技术,2024,53(05):167-171.
38
标题：基于迁移学习和改进Faster-RCNN遥感影像飞机目标检测
作者：周绍鸿;方新建;刘鑫怡;张潆丹;严盛;
摘要：为了提高遥感影像飞机目标检测的准确性和泛化能力，需要解决背景复杂、尺度多变、目标密集、飞机朝向不确定和特征不明显等问题。但现阶段训练数据量有限，初始训练需要消耗大量算力和时间，容易出现过拟合现象。因此，需要优化模型结构和训练过程。针对上述问题，首先引入一种迁移学习的策略，在Faster-RCNN模型训练之前，加载MS COCO数据集预先训练好的权重，使模型快速收敛，节约了大量的训练时间。然后以ResNet50替代原Faster-RCNN的VGG16特征提取网络，更好地利用深层次的语义信息，在此基础上结合FPN网络，并对原Faster-RCNN的9种锚框增加为15种锚框，通过融合多尺度特征图以获得更丰富的特征表示，从而提高网络检测和定位目标的能力。以RSOD-Dataset数据集为例进行飞机目标检测实验，同时比较不同检测算法的性能；再以NWPU VHR-10数据集验证模型的泛化性和稳定性，实验结果表明：改进的Faster-RCNN在RSOD-Dataset数据集上的精确率为97.54%；在NWPU VHR-10数据集上的精确率为98.27%。通过迁移学习和改进Faster-RCNN的网络结构，可以实现在数据量较少的情况下高精度目标检测，且泛化能力较强，所提方法可以利用于其他目标检测和识别，具有较好的推广意义。
关键词：遥感影像;迁移学习;目标检测;Faster-RCNN;深度学习
作者单位：安徽理工大学空间信息与测绘工程学院;二十一世纪空间技术应用股份有限公司;
引文格式：周绍鸿,方新建,刘鑫怡,等.基于迁移学习和改进Faster-RCNN遥感影像飞机目标检测[J].机电工程技术,2024,53(05):172-177.
39
标题：基于机器视觉的相贯线特征提取方法
作者：刘嘉伟;黄伟莉;胡积熠;
摘要：两圆柱正交相贯体相贯线的检测在工程领域具有广泛的应用，但有关相贯体相贯线的检测研究较少。提出了一种基于机器视觉的相贯线提取方法。在图像预处理阶段选取HSV空间的图像中S通道的图像进行OTSU二值化处理，并根据二值化图像进行了ROI图像分割。在边缘检测阶段，提出了一种基于频域图像增强的Canny边缘检测，将传入图像使用巴特沃斯高通滤波器进行图像增强，再经双边滤波后进行自适应双阈值的Canny边缘检测，最后利用闭运算图像形态学处理边缘图像，将图像中离断、孤立的边缘连接为整体。对于相贯线的拟合，分别采用概率霍夫变换和霍夫椭圆变换对直线、双曲线形的相贯线进行了提取。仿真模拟结果显示，所提方法相较于传统的Canny边缘检测方法可以更完整地检测出图像中的相贯线特征，相贯线的检测准确率达到96.2%，精度较高。
关键词：相贯线检测;机器视觉;边缘检测;霍夫变换
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院;
引文格式：刘嘉伟,黄伟莉,胡积熠.基于机器视觉的相贯线特征提取方法[J].机电工程技术,2024,53(05):178-182.
40
标题：基于深度学习的机器视觉实验系统设计
作者：邓睿;胡继华;范红伟;李明洋;黄建亮;
摘要：随着人工智能领域的快速发展，机器视觉技术从以前依赖于传统图像处理方法发展到结合深度学习，并已得到广泛应用。针对上述趋势，设计了一个可降低学习门槛的基于深度学习的机器视觉实验系统。该系统使用Robomaster EP机器人、AI端侧模块和AI训练平台，实验内容涵盖深度学习在机器视觉领域应用时的全部流程，包括数据采集、数据标注、模型训练部署和实践，无需复杂的软件环境配置，界面直观，易于实践，对个人编程经验要求较低，可扩展至非计算机和人工智能专业学生。应用实践结果表明，所设计的实验系统操作简易，兼具实用性和可扩展性，有助于学生直观地理解深度学习技术在机器视觉领域的具体应用过程，激发其对后续深入学习的兴趣。
关键词：深度学习;人工智能;机器视觉;实验
作者单位：中山大学航空航天学院;
引文格式：邓睿,胡继华,范红伟,等.基于深度学习的机器视觉实验系统设计[J].机电工程技术,2024,53(05):183-186.
41
标题：基于机器视觉技术的焊接特征标记方法
作者：吴圣红;赵陈磊;李怒飞;付倩;席林;
摘要：采用机器视觉技术开展焊接质量检测时，通常会提取焊接后的焊缝形貌特征，再与合格的焊接特征进行对比，确定焊接质量是否符合要求，其核心是焊接特征标记。为提高焊接特征标记效果，基于MATLAB平台，对图像进行预处理，降低了图像焊接特征噪声；再选取边缘检测算子，包括Sobel算子、Roberts算子、Prewitt算子、Canny算子，对焊接后的焊缝形貌特征进行了标记，实验结果表明，对于所选取的研究对象，Canny算子标记效果最好，所标记的焊缝特征完整度最高，可为后续焊接质量视觉检测系统提供特征检测依据。
关键词：机器视觉;焊接特征标记;焊接质量检测
作者单位：吉利学院;
引文格式：吴圣红,赵陈磊,李怒飞,等.基于机器视觉技术的焊接特征标记方法[J].机电工程技术,2024,53(05):187-190.
42
标题：工业机器人视觉分拣实训系统设计
作者：肖成军;王文蓉;曾令超;莫慧芳;
摘要：为了满足工业机器人与机器视觉系统集成应用的综合实训需求，设计了一种轻量化的基于机器视觉的工业机器人分拣实训系统。基于Qt平台和OpenCV开发视觉上位机软件，包括系统控制模块、实时显示模块、图像处理模块及网络通信模块。系统控制模块包括相机参数及系统参数设置；实时显示模块设计了相机实时影像监视器、通信日志及标准模板显示；图像处理模块负责采集图像、ROI分割、角度计算和数字识别，基于AKAZE特征匹配与RANSAC优化算法计算工件旋转角度，利用KNN算法识别工件上印刷的数字编号；网络通信模块以视觉上位机软件作为Socket通信服务器，将工件的“颜色、角度、编号”的检测结果通过以太网通信发给ABB工业机器人。视觉分拣实验结果表明，视觉系统对不同颜色不同编号的工件识别效率高、稳定性好。该实训系统能够满足自动化类专业的人才培养要求，培养学生的工程实践能力与创新能力。
关键词：机器视觉;实训;机器人分拣;AKAZE算法
作者单位：广州科技贸易职业学院智能制造学院;广东白云学院机电工程学院;
引文格式：肖成军,王文蓉,曾令超,等.工业机器人视觉分拣实训系统设计[J].机电工程技术,2024,53(05):191-195.
43
标题：基于WPT和复合多尺度Bubble熵的轨道车辆轴箱轴承故障诊断
作者：邱小杰;樊麟华;陆正刚;
摘要：为了提高轴承故障识别精度，同时减少甚至消除参数选择的影响，基于轴承振动加速度信号，提出了一种基于复合多尺度Bubble熵的滚动轴承故障诊断方法。基于轨道车辆轴箱轴承故障响应信号具有较强的非线性和非平稳特征，采用小波包变换频域能量特征重构，对重构信号提取复合多尺度Bubble熵作为故障特征，输入中等高斯支持向量机完成模型训练和故障模式识别。通过基于全尺寸单轮对-轴箱轴承滚动试验台试验的故障轴承数据集以及美国凯斯西储大学公用轴承数据集验证了所提方法的有效性。该方法在不经过参数调节过程的情况下可以达到较高的分类精度，在两种轴承数据集中的正常轴承与故障轴承之间的识别率均为100%，其中在公用轴承数据集中4种故障分类中总识别率为99.83%，在单轮对-轴承滚动试验台数据集中总识别率为93.75%，均高于同类轴承故障诊断算法。实验结果表明，该方法能够有效地提取轴承故障特征，为轨道车辆轴箱轴承状态监测与故障诊断提供了新的解决方案。
关键词：轨道车辆轴箱轴承;小波包变换;复合多尺度Bubble熵;MG-SVM;故障诊断
作者单位：同济大学铁道与城市轨道交通研究院;
引文格式：邱小杰,樊麟华,陆正刚.基于WPT和复合多尺度Bubble熵的轨道车辆轴箱轴承故障诊断[J].机电工程技术,2024,53(05):196-202.
44
标题：混合动力汽车无法READY的故障诊断
作者：朱剑宝;林可春;李銮;
摘要：随着环保意识的增强和能源危机的加剧，新能源电动汽车技术迅速发展，已成为当前汽车工业的重点研究方向。作为新能源汽车类型之一的混合动力汽车，其结构组成既有传统汽车结构又有电动汽车结构，加上电子控制系统复杂，其故障诊断对专业技术人员的要求非常高。首先阐述混合动力汽车动力系统的基本组成和工作原理，并分析混合动力汽车电池系统的组成和控制原理，以普锐斯混合动力汽车无法READY （准备就绪）故障为例，基于故障诊断基本策略方法，借助故障诊断设备进行故障原因分析和诊断，为同行提供一种混动汽车的故障诊断思路，具有一定的参考价值。
关键词：混合动力汽车;结构原理;电池系统;故障分析
作者单位：福建船政交通职业学院汽车学院;
引文格式：朱剑宝,林可春,李銮.混合动力汽车无法READY的故障诊断[J].机电工程技术,2024,53(05):203-206.
45
标题：数据驱动下基于改进生成对抗网络的滚动轴承故障诊断方法
作者：颜毅斌;管俊杰;吉天平;
摘要：为避免大型风电机组因滚动轴承故障影响正常运行，针对风电机组滚动轴承故障诊断与分析展开研究。考虑传统风电机组滚动故障诊断特征提取复杂、仅可辨别真伪、无法识别故障类型等问题，提出一种面向故障数据的基于改进生成对抗网络的滚动轴承故障诊断方法，在阐述传统生成对抗网络工作原理基础上，将传统生成对抗网络中的JS散度替换为Wassserstein距离，形成Wassseratein GAN-GP。以此为基础构建滚动轴承故障诊断模型，利用梯度惩罚方法对诊断模型进行优化，解决模型训练过程中存在的梯度消失问题，在实现学习原始数据分布的基础上，进一步对训练样本集进行扩充。最后设置不平衡数据情况下的实验，结果证明提出滚动轴承故障诊断方法切实有效，可有效降低不平衡与训练数据不足对故障诊断造成的影响。
关键词：故障数据;滚动轴承;生成对抗网络;故障诊断
作者单位：湖南铁路科技职业技术学院;
引文格式：颜毅斌,管俊杰,吉天平.数据驱动下基于改进生成对抗网络的滚动轴承故障诊断方法[J].机电工程技术,2024,53(05):207-210.
46
标题：空载功率法测量电梯平衡系数原理及应用
作者：毛锦荣;兰清生;汪有韬;周叶平;
摘要：对功率法进行过程推导并修正相关理论，揭示了功率法测电梯平衡系数的原理，可为后续设计研发空载法测电梯平衡系数仪器设备提供理论依据。另外，采用型号为NICE3000new的变频器测试了一台曳引驱动乘客电梯的平衡系数，发现空载功率法所测值与砝码称重法所得平衡系数值基本一致，可行性较高。对于无法满足直接读取电梯平衡系数的老旧电梯，可根据经验推导公式进行计算，具有一定的实用和参考价值。
关键词：电梯;空载;功率法;平衡系数;原理;应用
作者单位：江西省检验检测认证总院特种设备检验检测研究院;
引文格式：毛锦荣,兰清生,汪有韬,等.空载功率法测量电梯平衡系数原理及应用[J].机电工程技术,2024,53(05):211-213+221.
47
标题：融合事故表征和CBR的特种设备事故预测方法及结果比较
作者：孙浩翔;季一锦;
摘要：特种设备是指涉及生命安全、危险性较高的锅炉、压力容器、电梯、起重机械等设备，常用于工业生产与居民日常活动中。针对特种设备事故预测难度大、精细度低、成本高等问题，为进一步提高特种设备故障预测精度，提出了一种融合事故表征和案例推理（Case-based Reasoning,CBR）的特种设备事故预测方法。在研究过程中，首先通过分析特种设备事故原因与构建事故表征结构模型，梳理特种设备事故表征。再通过明确事故表征规范与事故表征信息编码，构建形成事故表征案例库。最后通过进行属性权重计算、案例相似度计算以及事故发生概率预测，总结出融合事故表征和CBR的特种设备事故预测方法，以提高特种设备预测结果精准度，打破目前仅用事故表征法预测特种设备事故的局限，保障特种设备的安全运行。
关键词：事故表征;特种设备;故障表征信息;案例推理
作者单位：江苏省特种设备安全监督检验研究院;
引文格式：孙浩翔,季一锦.融合事故表征和CBR的特种设备事故预测方法及结果比较[J].机电工程技术,2024,53(05):214-217.
48
标题：基于机械性能的便携式电梯层门强度测试装置
作者：陈司彬;黄丽群;陈洪俊;
摘要：传统电梯层门强度的测试方法是利用移动的撞锤，通过控制撞锤移动速度和距离实现不同参数测量，并测量样品变形量、应力、应变等指标的实验过程。针对传统实验装置较为繁琐的问题，设计了一种可以方便携带的电梯层门强度的测试装置，用于检验电梯层门强度是否符合要求。在设计上注重体积小、质量轻、携带方便的理念，采用手握式结构，可单手操作，便于在层门任意位置实施检测。装置通过旋动调节旋钮、调节力值刻度进而调节测试力的大小。施力盘与电梯层门的间距采用专用工装进行限定，使作用力精确、稳定。配备5 cm~2和100 cm~2两种规格施力盘，符合相关规范要求，并通过快捷的连接设计使施力盘的更换简单、快速、易操作。
关键词：检验;电梯;层门强度;测试装置
作者单位：福建省特种设备检验研究院;
引文格式：陈司彬,黄丽群,陈洪俊.基于机械性能的便携式电梯层门强度测试装置[J].机电工程技术,2024,53(05):218-221.
49
标题：超声波检测法辨别焊缝中微细裂纹
作者：路正道;蒋桂通;贾刘仁;白明辉;李绪清;
摘要：超声波检测法在检测海洋工程钢结构焊缝时发现一种难于辨别的缺陷反射波，难点在于此反射波的波型特征像横向裂纹，但波幅很低，横向扫查有反射波，纵向扫查反射波时有时无，且横向扫查波幅高于纵向扫查，在骑缝扫查移动探头过程中，超声波显示屏中出现此起彼伏的波形，按照经验判断，此反射波应是缺陷，且应是横向裂纹，但气刨和打磨到指定位置，未见缺陷。为解决这一难题，超声波检测法主要利用GE USM35超声波探伤仪和45°、60°、70°探头对此批焊缝进行换角度多方向扫查，经过1∶1作图，精确定位缺陷反射波水平位置和垂直深度，而后气刨到距指定深度一定距离处，再逐步进行打磨加磁粉检测，最终发现和验证了横向微细裂纹和微小气孔，总结了区分两种缺陷的方法，形成了超声波检测法辨别焊缝中微细裂纹的方法。
关键词：超声波检测;磁粉检测;横向;微细裂纹
作者单位：海洋石油工程股份有限公司;
引文格式：路正道,蒋桂通,贾刘仁,等.超声波检测法辨别焊缝中微细裂纹[J].机电工程技术,2024,53(05):222-225.
50
标题：汽车空调系统生产过程检漏能力提升
作者：李武波;林耿杰;陈伟志;陈海滨;
摘要：汽车空调系统运行中，管路的微小泄漏会导致制冷剂缺失，进而影响空调系统的制冷效果。迫切需要提升生产过程的检漏能力，避免此类缺陷车给用户造成损害。分析了实际汽车生产过程中的制冷剂加注过程和空调系统初始化过程的制冷剂压力检测，在不追加生产设备及人力的条件下，在制冷剂加注过程运用正态分布3σ准则对加注真空检漏参数进行标准收严控制。在空调系统初始化过程中，当空调系统管路存在泄漏时，系统的压力值会存在异常，通过对压力最大、最小两参数运用正态分布3σ准则设定出监控值，将制冷剂压力异常的车辆检出。测试结果表明，通过加注真空检漏和管路压力值监控，可识别出空调系统存在微小泄漏的车辆，提升了整车生产过程的空调检漏能力。
关键词：汽车空调;泄漏检测;生产;正态分布3σ
作者单位：一汽-大众汽车有限公司佛山分公司;
引文格式：李武波,林耿杰,陈伟志,等.汽车空调系统生产过程检漏能力提升[J].机电工程技术,2024,53(05):226-228+247.
51
标题：基于西门子PLC与WINCC的轮毂打磨系统设计
作者：张俊;王瀚彬;刘天宋;张任天;
摘要：随着智能制造的快速发展，汽车行业迅猛发展，为满足汽车轮毂零件的生产需求，结合传统打磨工艺，提高轮毂零件打磨效率，设计了一种基于西门子PLC与WINCC的轮毂打磨系统。硬件设计上使用西门子S7-1200 PLC为主要控制系统，执行装置采用ABB工业机器人，视觉检测装置采用欧姆龙工业相机。软件方面设计了PLC主控程序、仓储块程序、打磨块程序、ABB工业机器人的运行程序和视觉程序。系统使用了西门子WinCC软件作为生产状态监控系统，负责实时监控零件打磨的全过程。完成各个子系统的调试后，进行了整个系统的实际应用测试。测试结果表明：自动化轮毂打磨系统运行良好、工作状态稳定，轮毂零件完成度高、完成速度快。系统具有广阔的应用前景。
关键词：轮毂;打磨;S7-1200 PLC;WINCC;工业机器人;智能制造
作者单位：江苏联合职业技术学院常州刘国钧分院;南京航空航天大学;南通理工学院;
引文格式：张俊,王瀚彬,刘天宋,等.基于西门子PLC与WINCC的轮毂打磨系统设计[J].机电工程技术,2024,53(05):229-232+261.
52
标题：轻量化钵育秧盘的3D打印及有限元分析
作者：张宁波;程良鸿;孙令真;刘杰;杨军;
摘要：新型插秧机的研发过程中，秧盘尺寸需要不断调整，为提高研发效率，引入3D打印技术制作秧盘。为使得秧盘更接近实际工况，对秧盘进行了抽壳处理以达到轻量化。为了保证秧盘组装后的强度，仅对秧盘3号块件进行抽壳。考虑到秧盘的尺寸大于3D打印机的最大打印尺寸，对秧盘进行了拆分和组装设计。为验证轻量化互锁拆分秧盘设计的合理性，对3种不同设计方式的秧盘进行了有限元分析。研究表明互锁拆分轻量化秧盘不仅能达到轻量化要求，而且其变形幅度也小。最后对轻量化互锁拆分秧盘进行了3D打印试制。实践结果表明，采用轻量化互锁设计后的秧盘，不仅省材、轻量，也能同时满足应用力学性能要求。
关键词：轻量化;钵育秧盘;3D打印;有限元分析
作者单位：广州华立科技职业学院;华南农业大学;
引文格式：张宁波,程良鸿,孙令真,等.轻量化钵育秧盘的3D打印及有限元分析[J].机电工程技术,2024,53(05):233-236.
53
标题：基于PLC的订单识别与包装入库系统设计
作者：周涛;杨汇军;韩金来;
摘要：针对生产企业的实际发展需求，从系统方案出发，利用西门子S7-1200系列PLC，研究订单识别、配料与包装入库系统，主要实现对工件的加工、配料、检测、包装、入库等环节的控制过程。采用TIA Portal软件对系统进行硬件组态、软件编程、监控界面仿真。利用相关传感器实现对工件位置、高度等信号的采集，并通过PLC对运输电机、阀门等执行器实现传输、上色等过程控制。采用工业高频RFID读写器对包装后的工件进行识别、记录，并采用相关协议实现PC机、控制器、RFID通信。利用WINCC进行模拟仿真调试，验证程序可靠性，完成工件的加工、配料、检测、包装、入库等环节的控制过程。其创新之处在于采用Modbus TCP通信实现PLC对PC机上的订单信息进行识别，通过订单信息对多种颜料进行配比，实现智能配料的过程。
关键词：西门子PLC;S7-1200;RFID;监控界面
作者单位：辽宁工业大学电气工程学院;
引文格式：周涛,杨汇军,韩金来.基于PLC的订单识别与包装入库系统设计[J].机电工程技术,2024,53(05):237-240.
54
标题：红树林种植修复机器传送苗及种植机构设计
作者：李德荣;余莹谅;梁俊杰;李在文;黄桂羚;
摘要：红树林种植修复机械化将成为必然趋势。为沿海滩涂种植红树林作业专门研发了一款全自动化种植机器，由驱动行走机构、传送苗筒机构、种植机构和控制系统4部分组成。其中传送苗机构采用环形输送线的结构进行自动投料，极大地缩短人工种植的工作量，同时降低了种植员的体力消耗。采用ANSYS仿真并建立数学模型对机器结构进行验证。结果表明，该机器的播种效率达到20株/h，储苗运输机构储苗量最低为36株，栽植株距为0.8 m，行距为1.0 m，满足种植要求，提高了红树林生态植被修复的高效性、实用性。给出了红树林种植修复机器的传送苗及种植机构设计，包括种植机构设计、鸭嘴种植筒结构、PLC控制系统等。该机器的推广能有效种植修复红树林生态，并且有效解决人工种植不科学导致红树林树苗存活率低的问题。
关键词：红树林修复;自动化;鸭嘴种植筒;PLC控制系统
作者单位：广东海洋大学机械与动力工程学院;
引文格式：李德荣,余莹谅,梁俊杰,等.红树林种植修复机器传送苗及种植机构设计[J].机电工程技术,2024,53(05):241-247.
55
标题：基于拓扑优化的大型推进电机支撑结构轻量化设计
作者：苏凯;季杰;陆彬;
摘要：为解决某大型推进电机陆上试验支撑结构质量大、制造及运输成本高的问题，首先将依据经验设计的支撑结构建立三维模型，采用ANSYS Workbench进行静力学分析和模态分析，确认原设计的可靠性。然后基于ANSYS Workbench拓扑优化模块，通过去除优化区域中对整体结构影响最小的部分进行优化，根据优化结果重新设计并建立三维模型，最后进行静力学分析及模态分析，确保经优化后仍能满足推进电机运行要求，从而在保证安全运行的条件下实现支撑结构的轻量化。经过优化设计，支撑结构整体质量减小了26.4%，达到了轻量化设计的目的。本次优化设计表明拓扑优化可以有效指导大型设备支撑结构的设计工作，能够优化支撑结构的构成，降低制造、运输成本，避免材料的浪费。
关键词：推进电机;拓扑优化;静力分析;模态分析;优化设计
作者单位：中国船舶集团有限公司第七〇三研究所无锡分部;
引文格式：苏凯,季杰,陆彬.基于拓扑优化的大型推进电机支撑结构轻量化设计[J].机电工程技术,2024,53(05):248-251.
56
标题：基于无速度传感器的永磁同步电机反步控制设计与仿真
作者：余跃;邓弘志;
摘要：给定信号和外部负载的扰动对永磁同步电机的输出有着不可忽略的影响，为提高永磁同步电机在多种工况条件下的稳定性，采用先进控制算法对提高系统的控制效果具有重要意义。文中采用反步控制与无速度传感器相结合设计了一种新的控制策略，该方法利用了反步控制全局稳定性好，动、静态性能优良的特点，可以有效抑制负载变化带来的扰动，同时系统采用扩展卡尔曼滤波器进行相关过程参数的辨识，为控制器提供电机的当前运行状态。对所提出的永磁同步电机控制系统进行了数学模型推导，并且通过MATLAB进行了仿真实验。仿真结果表明，与传统的反步控制系统相比，所提出的无速度传感器永磁同步电机驱动系统能更有效地控制电机的转速，具备良好的动、静态特性和鲁棒性。
关键词：永磁同步电机;反步控制;无速度传感器
作者单位：中冶赛迪信息技术(重庆)有限公司;
引文格式：余跃,邓弘志.基于无速度传感器的永磁同步电机反步控制设计与仿真[J].机电工程技术,2024,53(05):252-256.
57
标题：用于10 kV系统检无压的电阻式电压互感器设计
作者：徐肃;王飞;苏俊炫;刘永胜;马可;王辉辉;韦炜;
摘要：目前电力系统电压信号的采集大多采用传统的电磁式电压互感器。存在磁饱和及铁磁谐振等弊端，输出的是模拟量的信号，在需要检测有压、无压信号的情况下不能直接应用。在电阻式电压互感器的基础上，通过过不同的设计与方案对比，设计了一款体积小、功率小，能输出有压无压信号，适用于需要检无压功能的场合的电阻式电压互感器。经过3种方案的设计与测试比较，得出以电阻分压信号处理的方案更优，其准确度与精度比其他两个方案更高。为飞速发展电力设备状态检测技术以及设备自动化和智能化的要求（自诊断、运行状态可控、及时发现故障前兆等）提供了更多的可能性与思路。
关键词：互感器;电阻分压;检无压
作者单位：内蒙古电力(集团)有限责任公司包头供电分公司;广州市宁志电力科技有限公司;
引文格式：徐肃,王飞,苏俊炫,等.用于10 kV系统检无压的电阻式电压互感器设计[J].机电工程技术,2024,53(05):257-261.
58
标题：智能数显扭矩扳手硬件电路及控制系统设计
作者：徐东;潘礼辉;徐骏升;薛学真;胥鑫;张其贺;
摘要：设计了一款智能数显扭矩扳手以更好地实现人机交互，该扭矩扳手扭矩精度高、能够进行无线充电且可实现拧紧角度检测等功能，解决了目前扭矩扳手在应用量程范围内精度较低、扳手接插式充电方式容易磨损、扳手控制系统架构无法满足现有装配系统需求、扳手设计针对复杂的生产现场不能满足操作员的理想操作性能、扳手使用寿命低等问题。在硬件电路方面，在满足功能需求的前提下以长续航、低成本以及高精度为原则进行关键元器件和电路的选型与设计；在控制系统方面，总结了智能装配系统功能需求，以拧紧作业实际操作应用需求设计扳手控制系统，然后对智能数显扭矩扳手进行扭矩标定及疲劳实验验证。实际扭矩标定及疲劳实验结果表明，智能数显扭矩扳手精度在±1%以内，且疲劳寿命在15万次以上，扳手硬件电路及控制系统整体性能稳定，满足设计要求。
关键词：扭矩扳手;硬件电路;控制系统;角度控制;扭矩控制;疲劳实验
作者单位：山东中车同力达智能装备有限公司;
引文格式：徐东,潘礼辉,徐骏升,等.智能数显扭矩扳手硬件电路及控制系统设计[J].机电工程技术,2024,53(05):262-265+289.
59
标题：电子产品静电危害分析与静电控制防护设计
作者：李荣跃;梁乐波;杨天福;徐立立;
摘要：静电放电是导致电子产品出现功能异常乃至失效的一个重要因素。约10%的概率会导致电子产品即时失效，90%的概率会成为隐患，严重影响产品的可靠运行。为避免电子产品受到静电损伤，从电子产品的生产过程、研发设计两大方面给出了可降低电子产品静电危害的措施以及防静电干扰的方法。首先介绍静电原理以及传导的方式，说明静电聚集到电子产品上的原因；随后给出了静电产生的主要因素，详细阐述了电子产品生产过程中和使用过程中静电生成的主要因素，案例分析了静电危害以及后果。最后提出了从设计、生产到使用阶段相应的预防、控制及设计防护措施。为电子产品从生产、设计到使用过程的静电防护提供参考。
关键词：静电;危害;预防
作者单位：广电计量检测(北京)有限公司;
引文格式：李荣跃,梁乐波,杨天福,等.电子产品静电危害分析与静电控制防护设计[J].机电工程技术,2024,53(05):266-268+273.
60
标题：基于磁吸附的风管密封盖板优化设计
作者：曹立峰;
摘要：针对传统风管密封方式存在拆装不够便捷、密封质量不可靠、不能重复利用、用完后丢弃容易引起环境污染的问题，基于磁吸附理论，设计了两种具有磁吸式的风管密封盖板，方案一中磁铁块的长宽高为20mm×10mm×2mm，方案二则为40mm×20mm×5 mm。为验证磁吸式风管密封盖板设计方法的可行性，在SolidWorks中对风管和密封盖板进行三维建模和虚拟装配。根据风管密封盖板的三维设计方案，利用激光切割机、数控冲床、数控折弯机、焊机等设备，进行风管和密封盖板各零部件的机加工制造，最后进行风管和密封盖板的组装密封测试。结果表明：两种密封盖板虽然都能起到密封效果，但方案二中的密封盖板磁性更强，在与风管进行贴合时的吸附粘合力更大，所以密封效果更好；优化后的风管密封盖板采用磁铁吸附密封方式，其具备拆装方便、密封性强、可重复使用的特点，有效解决了传统风管密封方式存在的弊端，为传统风管密封方式的改进和优化提供了参考依据。
关键词：风管;密封盖板;磁铁吸附;虚拟装配
作者单位：深圳市朗奥洁净科技股份有限公司;
引文格式：曹立峰.基于磁吸附的风管密封盖板优化设计[J].机电工程技术,2024,53(05):269-273.
61
标题：基于CFX的核电汽轮机润滑油箱内润滑油流动分析
作者：兰述;陈新;陶泓;徐仕海;张增明;
摘要：研究了润滑油在核电汽轮机润滑油箱内的流动特性，以加深对润滑油系统润滑油运行的理解。采用CFX软件对典型百万千瓦等级核电汽轮机润滑油箱内润滑油流动进行数值模拟，得到润滑油箱内润滑油流动压力、速度和润滑油在油箱中的滞留时间。数值模拟结果表明润滑油流线为规则的S形流动，在两隔板间的端部区域易形成回流漩涡。润滑油箱内润滑油压力整体分布均匀，流动特性良好。润滑油在隔板间中心和折流区域流速较高，在边缘区域流速相对平缓。计算得到润滑油在润滑油箱内的滞留时间为355 s，其值大于润滑油的空气释放值指标，从而保证了润滑油中雾沫空气在润滑油箱内的顺利释放。分析结果有利于对润滑油箱内润滑油流动特性的进一步探索，具备借鉴指导意义。
关键词：CFX;润滑油流动;滞留时间
作者单位：东方电气集团东方汽轮机有限公司;
引文格式：兰述,陈新,陶泓,等.基于CFX的核电汽轮机润滑油箱内润滑油流动分析[J].机电工程技术,2024,53(05):274-277.
62
标题：煤矿主斜井输送机控制系统冗余设计及应用
作者：郗存根;陈太光;闫雨辰;张笑文;
摘要：主斜井带式输送机是煤矿安全生产的咽喉，必须保证主斜井带式输送机的可靠稳定运行。现有的通信电缆和通信模块均是单线单模块布置，一旦一个通信模块或一路电缆损坏均会造成整套系统不能正常运行。因此设计了基于S7-400H的带式输送机冗余控制系统，实现双机热备、无缝切换，保证单台CPU故障不会引起停机，降低了主斜井带式输送机的停机风险和停机时间，提高了系统的可靠性。同时在监控方面，配套冗余WINCC监控软件和双服务器，实现上位机监控的软硬件冗余。另外，扩展IO模块均采用ET200M冗余模块，扩展相应的DI,DO,AI,AO及通信模块，实现通信链路和通信模块的冗余。与变频器的DP通信选用YLINK冗余模块，实现控制系统与变频器的冗余控制，控制和通信更可靠。所提冗余设计可以大幅提高主斜井带式输送机运行的可靠性，具有推广价值。
关键词：冗余系统;S7 400 H;主斜井带式输送机;控制系统;可靠性
作者单位：中煤科工集团上海有限公司;国家能源集团新疆能源有限公司设备管理中心;
引文格式：郗存根,陈太光,闫雨辰,等.煤矿主斜井输送机控制系统冗余设计及应用[J].机电工程技术,2024,53(05):278-281.
63
标题：海洋平台海水提升泵选型及状态监测
作者：王东升;杨天郁;胡志成;
摘要：结合海洋石油平台实际状况阐述了在平台建造期间或平台生产流程改造期间海水提升泵在选型、设计、制造、安装方面的要点，说明了参数选型容易产生偏差的环节以及错误选型会造成的影响，为提升海洋石油平台海水提升泵可靠性提供了在设计选型方面的参考。主要从设计规范结合海洋平台实际生产条件出发，论述海水提升泵选型的关键点，重点强调在海水提升泵扬程计算方面的注意事项；同时，结合设备状态监测技术提出对海水提升泵运行状态实施状态监测，并对监测系统进行优化，既要避免监测系统的高投入，又能及时进行电机故障预警。可以为海洋石油平台海水提升泵选型配置提供重要参考和借鉴。
关键词：海水提升泵;选型设计;监测;制造;安装
作者单位：中海油能源发展装备技术有限公司;
引文格式：王东升,杨天郁,胡志成.海洋平台海水提升泵选型及状态监测[J].机电工程技术,2024,53(05):282-285.
64
标题：基于网络拓扑自动识别的海量挂取保电标识牌功能设计与实现
作者：吴海雄;孙殿坤;
摘要：电网在保供电时期需要对供电线路两侧挂保电标识牌。随着电网规模日益庞大，电网110 kV及以上线路日益增多，人工逐条线路进行挂牌、摘牌处理存在操作失误等安全隐患且耗时过长。为此基于东方电子E8000V3平台开发了海量挂取保电标识牌功能模块。该功能基于用户提供的不同保电等级下的供电电源清单，获取保供电线路配置文件，基于网络拓扑自动识别并处理挂牌线路信息，包括电压等级、厂站信息、线路信息、挂牌时间、摘牌时间等。测试结果表明，该功能模块逻辑判断正确，操作正确，解决了安全隐患，节约了大量调度操作时间。
关键词：保供电;网络拓扑;自动识别
作者单位：广东电网有限责任公司珠海供电局;
引文格式：吴海雄,孙殿坤.基于网络拓扑自动识别的海量挂取保电标识牌功能设计与实现[J].机电工程技术,2024,53(05):286-289.
65
标题：导热灌封胶在电力功率印制电路板（PCBA）上的应用研究
作者：刘春桂;闫继豪;唐晓明;蒋维新;
摘要：为了解决电力行业功率印制电路板（PCBA）运行中的高温升问题，更好地适应高频振动、高盐碱度和高灰尘等复杂环境。通过设计气味筛选、耐压测试、温升测试、温度循环、中性盐雾、恒定湿热、耐热冲击和振动测试等试验方案，使用气候模拟试验箱、电动振动试验平台、盐雾试验箱、冷热冲击箱及耐压仪等设备开展了一系列试验分析，对不同导热率的有机硅灌封胶进行选型分析。进一步开展滴三防漆极端试验、PCBA清洗及固化环境试验，分析含有丙烯酸酯成分的三防漆对灌封胶固化的影响，优选出高、中两款导热率的有机硅灌封胶。最后进行系统性运行试验，验证PCBA三防后对散热性能的影响，并优化功率PCB板结构，提升散热效果。导热灌封胶不仅解决了电力功率PCBA因温升过高导致故障的问题，还提高了抗振动性及防护性，也提升了产品整体品质，增强了企业的市场竞争力。
关键词：灌封胶;PCBA;导热;功率
作者单位：常州博瑞电力自动化设备有限公司;
引文格式：刘春桂,闫继豪,唐晓明,等.导热灌封胶在电力功率印制电路板（PCBA）上的应用研究[J].机电工程技术,2024,53(05):290-293+310.
66
标题：生活垃圾焚烧厂炉渣热灼减率影响因素
作者：张轲囝;
摘要：为提高生活垃圾焚烧发电厂精细化管理水平，从控制炉渣热灼减率入手，通过热灼减率的检测方式、垃圾热值及燃烧的稳定性3个影响因素开展研究，对义乌某生活垃圾焚烧（炉排炉）项目热灼减率数据进行收集，采用控制变量法及数据回归分析法对数据进行分析，并对分析结果进行对比。结果表明：检测方式的取样位置宜选在炉渣输送设备上或其末端落渣部位，该取样位置的热灼减率均值比渣坑取样的均值低了1.49%；垃圾热值与热灼减率呈负相关，2021年热值较2020年升高973.459 kJ/kg，热灼减率降低0.68%；蒸发量波动率与热灼减率呈正相关，蒸发量波动率最高与最低点的热灼减率差值为1.32%；热灼减率与燃烧异常情况占比呈正相关，异常情况占比最大时的热灼减率比最低时高出2.4%。研究有助于提升对生活垃圾炉排炉炉渣热灼减率控制的水平，开拓了生活垃圾焚烧发电厂精细化管理的思路。
关键词：生活垃圾焚烧;精细化管理;热灼减率;检测方式;垃圾热值;燃烧的稳定性;炉排炉
作者单位：上海康恒环境股份有限公司;
引文格式：张轲囝.生活垃圾焚烧厂炉渣热灼减率影响因素[J].机电工程技术,2024,53(05):294-297+306.
67
标题：磁悬浮鼓风机在火力发电行业的应用
作者：王本义;安然;李瑜;
摘要：针对火力发电行业脱硫氧化风机噪声大、能耗高、维修工作强度大以及成本高等问题，分析了磁悬浮鼓风机在火力发电行业脱硫氧化工艺中的应用可行性，通过对比现有的氧化风机的特点、性能及维护性，发现磁悬浮鼓风机在火力发电中的脱硫氧化过程中具有节能优势、噪声优势、日常维护优势以及智能控制的优势。在磁悬浮鼓风机替代传统氧化风机的应用案例中，磁悬浮鼓风机较单级离心鼓风机在同风量下节能20.1%，噪声降低19 dB (A计权)，在同工艺效果下节能32.5%，噪声降低22 dB (A计权)，同时实现了智能控制和无人值守，降低了劳动强度，提升了火力发电的能效，减少污染排放，从而促进火力发电行业的可持续发展。该技术的应用为火力发电行业节能降碳提供了创新的技术解决方案。
关键词：磁悬浮鼓风机;火力发电;脱硫氧化工艺;节能
作者单位：中车大连机车研究所有限公司;
引文格式：王本义,安然,李瑜.磁悬浮鼓风机在火力发电行业的应用[J].机电工程技术,2024,53(05):298-301.
68
标题：核电站用1E级干式变压器应用与鉴定研究
作者：林同光;
摘要：探索核电站安全系统中所用1E级干式变压器的标准体系、质量鉴定程序以及鉴定工作的关键技术，从而提高核电项目的设备国产化水平。1E级干式变压器作为核电站安全系统中的重要设备，在核电站的正常运行和安全性方面扮演着重要角色。然而，目前我国多种核电技术路线并存，因此需要针对不同核电堆型中的1E级干式变压器多次进行相应的研究和鉴定。为了减少供货周期和鉴定成本，分析了各核电技术路线中1E级干式变压器主要的技术参数和特点，包括额定容量、额定电压、抗震要求等，并结合各技术路线的标准体系，提出了1E级干式变压器的一般鉴定程序，给出了鉴定样机参数选择的包络性建议。在鉴定过程中，老化试验是非常重要且耗时最长的环节之一。提供了从原材料、绝缘结构模型到整机的整体验证思路，并提供了测试验证的实例作为参考。同时，针对鉴定中最关键的抗震试验，从楼层反应谱包络性、联合抗震接口等方面进行了论述，并给出了降低抗震风险的建议。通过以上关键技术的研究，提高了1E级干式变压器鉴定试验的严谨性和通过率，降低了鉴定过程中的风险。并通过采用先进的标准体系和质量鉴定程序，可以确保1E级干式变压器在核电站安全系统中的可靠性和稳定性，进而促进核电项目的国产化进程。
关键词：1E级;干式变压器;鉴定;不同堆型;老化试验;抗震试验
作者单位：江苏核电有限公司;
引文格式：林同光.核电站用1E级干式变压器应用与鉴定研究[J].机电工程技术,2024,53(05):302-306.
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标题：电磁环境影响分析及标准测试和设计
作者：杨天福;李荣跃;梁乐波;丁协宾;
摘要：5G通信技术和人工智能的发展，产品的通信频率变得越来越高，同时功耗越来越大，带来更多电磁兼容性问题。电磁兼容相关问题主要包括EMI和EMS两个方向。EMI是指产品自身运行中不对其他系统或产品产生危害的干扰；EMS是指产品运行过程中不受周围电磁环境的影响，并且能够完成预定的功能。首先简要介绍电磁兼容中EMI及EMS的原理及主要传导方式，分析了当电磁环境下电磁指标不符合要求带来的影响；随后介绍了为保证电磁干扰符合应用而制定的相应标准以及标准中规定的测试项目及指标要求；同时，介绍为保证电磁兼容性而一般采取的设计方法。通过对电磁影响分析、标准要求及一般的设计方法，为产品电磁兼容性设计及测试提供参考。
关键词：电磁影响;标准测试;电磁设计
作者单位：广电计量检测(北京)有限公司;
引文格式：杨天福,李荣跃,梁乐波,等.电磁环境影响分析及标准测试和设计[J].机电工程技术,2024,53(05):307-310.