DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 001
许冠，詹金峰. 基于YOLOv3改进的手势检测算法［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：1-5.
摘要：针对传统手势检测算法在第一视角多手势场景下检测精度和准确率不高的问题，提出了一种基于YOLOv3网络框架改进的手势检测算法。利用Kmeans++聚类算法代替Kmeans对训练集的尺度进行重新聚类，得到更符合手势分布的先验点；针对检测过程中正负样本极不均衡的问题改进YOLOv3的损失函数，引入Focal Loss损失函数使得网络更加关注难训练的样本；改进非极大值抑制算法 （NMS），通过对候选框进行加权得到更接近Ground Truth的结果，并通过判断候选框之间的位置关系去除冗余候选框。 在Egohands数据集中实验表明，提出的算法相对于原本的YOLOv3算法在准确率和mAP上有较大的提升。
关键词：YOLOv3；Kmeans++；Focal Loss；改进NMS；Egohands
结束语：本文针对手势检测对于检测准确度、检测准确率以及实时性要求较高的特点，选取了YOLOv3来进行手势检测。由于原始的 YOLOv3 无法满足手势检测的要求，本文从3个方面进行了改进：用Kmeans++进行尺度重聚类，使得网络初始Prior更贴合数据分布；引入FocalLoss损失函数代替了原本的交叉熵置信度损失函数，改善网络的训练过程；用加权NMS替换了传统的NMS，并加入位置判别的去冗余模块，提高检测框与GroundTruth的贴合程度并有效地去除冗余候选框。通过实验验证，本文提出的算法相较于原算法，在检测率以及mAP上都取得了较大的提升。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 002
刘水心，王金宇，台述鹏，等. 大功率交错式燃料电池直流-直流变换器研究［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：6-11.
摘要：直流-直流变换器是燃料电池汽车动力系统的核心部件，对整车性能产生重要影响。基于整车动力系统的需求，研发了一种基于SiC功率器件的大功率交错式燃料电池直流-直流变换器，首先对其主拓扑结构和硬件电路进行设计，并对其主电路的主要电路元件进行选型；其次分析选取了控制模式以及控制方法，基于输出电压外环、输入电流内环的双闭环PID控制对直流-直流变换器进行软件设计；然后搭建了测试平台并进行了上位机设计，对直流-直流变换器进行实验研究。研究结果表明：四相交错式燃料电池直流-直流变换器能够满足整车动力系统要求的80 kW额定功率值，功率密度约为5.5 kW/L；四相交错式Boost电路拓扑结构在抑制电流纹波方面性能优异，其输入电流纹波约为1.06%；在正常的输出功率范围内，直流-直流变换器具有较高的效率，其效率均在98.5%以上。
关键词：燃料电池汽车；直流-直流变换器；Boost电路；PID控制
结束语：通过对直流-直流变换器的设计、研发以及实验测试，得到以下结论：（1）研发的燃料电池动力系统直流-直流变换器在输入、输出电压范围，输入、输出功率范围，纹波以及效率等方面均达到要求，功率密度较高，约为5.5 kW/L；（2）额定功率下，电感电流平均值为105.96 A，通过对单相、两相和四相交错式拓扑结构的对比分析，四相交错式拓扑结构的输入电流纹波最小，约为 1.06%，证明了拓扑结构选择的正确性；（3）在正常的输出功率范围内，直流-直流变换器效率较高，在98.5%以上。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 003
赵萌，林蔚然，杨忠昌，等.基于微型自耕机混合动力控制方法及混合机械动力装置设计［J］.机电工程技术，2021，50（06）：12-14.
摘要：为适应蔬菜大棚的大规模发展，解决农业污染，提出一种混合动力控制方法及用于微型自耕机的混合动力装置，具有操作方便、体积小、零排放的优点。分析了该设计的技术难点和解决方案；通过Simulin软件，开发氢燃料-锂离子电池混合动力系统仿真平台和分析微型自耕机的3种工作状态；运用计算机设计软件Solidworks，对微型自耕机的各个零部件进行了三维建模并进行装配；其核心零件动力制器采用凹凸方式设计。样机测试证明，微型自耕机的各项性能指标均已达到国际标准要求，整机质量为40 kg，操作灵活、转移方便、制造成本较低。
关键词：混合动力；微型自耕机；控制方法；机械装置
结束语：本文通过采用混合动力系统，实现高能量密度和高功率密度的优势互补，可以提高农业机械动力系容量，提高农业机械续航能力。提出了氢燃料-锂电池混合动力系统、设计了电池综合管理系统，且在硬件上实现了完成组装及测试。测试表明微型自耕机的各项性能指标均已达到或超过国际标准要求，耕地效果满足农业的要求。通过能量回收模块和电池综合管理模块将制动能量自动回收到峰值瞬时动力输出模块，提高能量的利用效率。稳定动力输出模块提供农业机械的稳定功率需求，并具有能量来源稳定或快速的特点，满足农业生产对长续航的需求。本机整机质量为40 kg，操作灵活、转移方便、制造成本较低。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 004
王梦阳，郭劲，薛向尧，等. 基于β散度约束的非负矩阵分解的机械复合故障诊断方法［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：15-17.
摘要：时频分析经常被用来刻画非平稳振动信号的局部信息，而经时频变换后的特征信号具有较高的矩阵维数，很难对高维特征矩阵直接进行分类或特征提取。为此，提出了基于时频分析与β散度约束的非负矩阵分解算法（NMF）相结合的机械复合故障诊断方法。对采集的振动信号进行时频分析，获取局部特征信息；利用β-NMF算法实现数据的降维，并根据特征信息重构信号；在 β-NMF算法中引入加权脉冲因子（CIF），对重构后的信号进行筛选；将得到的分离信号进行包络频谱分析，实现故障诊断。以滚动轴承复合故障为研究对象进行验证，分析结果表明：所提出的方法可以有效提取出外圈与滚动体冲击性特征，实现了滚动轴承的复合故障诊断。
关键词：时频分析；β散度约束；非负矩阵分解算法；加权脉冲因子；复合故障；故障诊断
结束语：本文针对机械故障诊断领域中存在耦合故障、特征信息难以识别提取的问题，提出了基于β散度约束的非负矩阵分解的机械复合故障诊断方法。利用数据适应性更强的β散度约束，增强局部分解能力；并通过在算法中引入加权脉冲因子 （CIF），对重构后的信号进行筛选，有
效地减少了分解后的冗余信息，实现了数据的有效降维。将其应用在实际滚动轴承信号中，表明存在多重缺陷的故障轴承，经本文所提出的方法处理后，可以分离提取出其特征信息，实现了机械复合故障的有效诊断。因此，本文提出的方法在机械故障诊断领域具有一定的参考意义和工程应用价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 005
申童，刘复秋宣，高学亮，等.基于MCKD和VMD关联维数的轴承故障特征提取AR模型［J］.机电工程技术，2021，50（06）：18-21.
摘要：针对滚动轴承早期故障易受噪声影响难以准确提取特征信息的问题，提出了一种基于最大相关峭度解卷积(MCKD)和变分模态分解(VMD)关联维数的故障诊断AR模型。采用MCKD对滚动轴承振动信号进行降噪处理，滤除噪声影响；对降噪后的信号进行VMD分解，选择对故障特征敏感的IMF分量进行信号重构，并对重构信号建立AR模型，获取自回归参数；计算在指定嵌入维数上自回归参数的关联维数，对滚动轴承的故障进行诊断。实验结果表明，所提方法能够有效提取故障信号中的特征信息，证明了方法的有效性。
关键词：变分模态分解；最大相关峭度解卷积；关联维数；AR模型；滚动轴承
结束语：针对滚动轴承早期故障特征微弱，特征信息难以提取的问题，本文提出了一种基于MCKD和VMD关联维数的滚动轴承故障诊断 AR 模型。该模型采用 MCKD 对滚动轴承振动信号进行降噪处理，提升了信号的信噪比；根据峭度和互信息熵值对故障特征敏感的IMF分量进行信号重构，根据建立的 AR 模型，计算出在指定嵌入维数上自回归参数的关联维数。实验分析结果表明，所提出的 AR 模型在指定嵌入维数上可强化滚动轴承早期微弱故障特征差异，故障诊断结果准确有效。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 006
王循，谢运强，刘春雨，等. 大视场低畸变的星敏感器光学系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：22-25.
摘要：星敏感器是微纳卫星的重要组成部分，其通过光学遥感技术，可推测出微纳卫星的飞行姿态信息。根据星敏感器的要求及所选探测器 CMV300 参数，设计了一种基于球面的星敏感器光学系统。该光学系统由 6 片国产透镜组成，光谱范围为520~880 nm，视场角18°，相对孔径1/1.49。优化后的光学系统焦距为25 mm，总长为37.9 mm，具有极低的畸变率（≤0.12%），能量集中度大于或等于90%（2×2像元内），成像均匀且具有良好的色差校正。结果表明，该光学系统成像质量良好，可满足微纳卫星对星敏感器的要求及发展需要。
关键词：星敏感器；微纳卫星；光学系统；大视场；低畸变
结束语：本文设计了一种基于球面的星敏感器光学系统，该光学系统具有较大的光谱范围 （520~880 nm），较大的视场角（18°）以及较大的相对孔径（1/1.49）。光学系统根据6片匹兹伐改进型物镜作为初始结构并进行优化处理，均使用国产透镜材料，并采用球面加工，降低了加工周期及成本。光学系统焦距为25 mm，后截距为4 mm，系统总长仅为 37.9 mm，满足星敏感器小型化需求。在光学系统成像质量上，弥散斑呈圆形且大小保持一致，成像均匀。且该光学系统拥有极低的畸变率 （小于或等于0.12%），可有效地减小星敏感器的测角误差。此外在2×2像元尺寸半径范围内，各个视场角度能量集中度保持在90%以上，探测恒星准确度较高，且具有良好的色差校正。故该光学系统设计合理，可满足微纳卫星对星敏感器的要求及发展需要。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 007
王林虎，黄天成，陈泽群，等. 节能太阳能充电鞋设计［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：26-28
摘要：为完成能量的转化使用，介绍了一种节能太阳能充电鞋，将普通的电热鞋与太阳能充电系统结合在一起，利用安装于鞋面上的柔性薄膜太阳能板以及鞋底内的直流太阳能充电控制器，将太阳能转化为电能，并储存在鞋内的锂电池中，再利用储存在锂电池中的电能，为碳纤维电热鞋垫加热，从而完成电热鞋的足部保暖功用。考虑到目前太阳能转换系统充电效率不高的问题，以及在使用期间会出现能量供应不足的问题，在电热鞋中加入锂电池充电接口，使用外部电力输入辅助的方式进行弥补。相较于传统电热鞋直接使用外部电源充电的方式，该节能太阳能充电鞋在保证原有电热鞋保暖功能的基础上，又对太阳能进行了合理利用，节能环保，不再单一地依靠外部电源供给。
关键词：太阳能；电热鞋；节能
结束语：该节能太阳能充电鞋的研究设计采用了当前应用广泛的太阳能发电系统技术，并考虑到电热鞋使用的安全性、舒适性及美观性，在普通电热鞋的基础上进行改良，增加了太阳能充电系统和外部能源辅助部分。在实现了电热鞋的保暖功能的同时，又对太阳能这类清洁能源进行了合理的开发与利用，节能环保。采用了锂电池、柔性薄膜太阳能板、太阳能充电控制器、碳纤维电热鞋垫等元件，并在鞋底内设置了安装槽，优化了太阳能系统的发电效率，增加了使用者的舒适性，提高了产品的安全性，解决了现有的太阳能取暖鞋存在的光电效率低、能源供应不足的问题。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 008
张德浩，王佳松，陈禹平，等. 基于VAE-MSGAN网络的复杂细节图像生成方法［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：29-33.
摘要：生成式对抗网络被广泛应用于图像生成领域，但其在图像生成时模型不易收敛，导致生成图像的局部细节易出现背景模糊问题。将变分自动编码器与生成式对抗网络相结合，在两者图像生成方面优势相结合的基础上，引入多尺度判别器，提出了VAE-MSGAN网络模型。通过不同尺度的卷积核可以提取到更加丰富的特征信息，并通过加入批标准化 （BN） 层与特征融合处
理，从而加快网络的收敛速度，有利于特征信息的重利用，再将两者提取到的特征信息进行融合，最后将改进的正则化方法应用到目标函数中，减小网络复杂度和过拟合，提升了GAN模型的训练稳定性和图像的局部细节生成质量。对设计的图像生成算法基于Ubuntu16.04环境下利用Tensorflow深度学习框架进行了实现和仿真。对比在不同军事图像类别上的图像生成质量，通过交叉验证证明生成图像与真实图像在深度学习分类器下分类准确率基本一致，验证了所设计网络模型的有效性。
关键词：图像样本生成；卷积神经网络；生成式对抗网络；变分自动编码器
结束语：图像生成技术一直是计算机视觉领域中的重点内容之一，并且随着近年来人工智能的发展，得到了广泛发 展，而通过GAN来进行图像生成则在图像生成领域有着卓越地位，在通过GAN对图像进行生成时仍存在很多具有挑战性的问题亟待解决。本文针对特定行业领域图像训练样本缺乏这一问题，设计了复杂背景下的特定图像训练样本生成算法流程。通过分析生成式对抗网络的模型结构，设计实现了基于深度卷积生成式对抗网络的图像生成算法，并通过对比实验，确定了网络的模型结构和参数；为了解决生成图像局部失真模糊的问题，通过分析变分自编码器这一生成式模型，将之与生成式对抗网络结合，基于多尺度分类的思想，设计了一个生成式模型，将这一生成式模型的生成结果进行生成质量评价，与真实图像进行比较。因此，本文提出的方法在图像生成领域具有一定的参考意义和工程应用价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 009
高燕，石新发，孙宇航，等. 工业数字化赋能产业的基础能力分析与提升方法建议［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：34-39.
摘要：我国新一代信息技术与制造业深度融合的加快推进提升了工业企业的数字化转型速度，数字赋能产业作为工业企业数字化建设的技术型服务新兴产业，可提供企业数字化、网络化、智能化建设的集成解决方案、关键技术和工程实施，但现阶段中国在数字赋能产业基础上存在许多问题和难点亟待解决，如数字赋能产业基础薄弱、自主研发与创新能力不足、高水平复合型人才短缺规范和标准不完善、数字化研发设计与制造业产业转型需求不匹配和重复建设造成资源堆积等。在我国智能制造相关产业数字赋能产业发展现状调研的基础上，对当前我国数字赋能产业基础能力存在的问题进行了深入分析，并结合现阶段工业领域转型建设需求提出了数字赋能产业基础能力提升的路径、总体技术路线和相关政策建议。
关键词：智能制造；数字赋能；新一代信息技术
结束语：本文通过深入对比分析国内外新一代信息技术的发展，深刻剖析了我国数字产业基础存在的问题，指出了我国现阶段数字赋能产业基础能力提升的主要任务，提出了数字赋能产业基础能力提升的主要路径。结合当前工业企业的数字赋能战略规划、工业发展趋势等实施情况，围绕整体生态要素开展，从数据采集、数据汇聚管管理、数据知识化、数据再流通与应用等基础能力方面，按照核心硬件技术、工业软件、智能应用、数字化生态建设等方向设计了数字赋能产业基础能力提升的技术路线。最后从专项资金、国家宏观调控、供应商建设等方面给出了详细的政策性建议。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 010
冯志徽，黄伟莉. 3D打印技术在图学模型中的应用研究［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：40-42.
摘要：利用光固化3D打印技术成型出各种几何体，将单元基本几何体模型表面磁化处理；利用磁学吸合特性可以直接实现几何体的组合连接功能要求，又保持了几何体表面的平面完整性要求，方便拆分，组装灵活，实现组合体不同形体形式的变换。但同时，光固化3D打印技术在组合模型的制作中也存在新的问题，例如打印出的模型出现变形以及去支撑后表面会留下痕迹等。通过工艺探究，为解决这两个问题提供了一些思路，提高了利用3D打印技术制作图学模型的质量。
关键词：光固化3D打印；模型；磁学；探究
结束语：（1）基于磁学原理的网格组合式图学模型，模块化设计特点，利用磁学原理可实现灵活拆装，自由组合，携带方便；由于具有可拆分特点，因此，内外结构全方位可观察，立体表面的截交线、相贯线的形成过程也可通过模型组合进行观察解析；各种基本单元体采用薄壁中空结构，采用3D打印技术制作，实现轻量化要求。（2）对于光固化3D打印技术在制作图学模型中遇到的问题，通过工艺试验不断探究解决办法，如对缺陷少的模型和模型表面支撑留下凹凸点问题进行修复，提出了自己的方法，有效地解决了打印出模型的利用率，节约了材料，改善了3D打印技术在制作图学模型中存在的问题。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 011
魏海波，梅建伟，刘杰. 双向晶闸管的数字化移相触发控制器设计［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：43-45.
摘要：针对晶闸管模拟式移相触发电路存在的精度低、对称性差、抗干扰性弱等问题，设计并研制了适用于双向晶闸管的数字化移相触发控制器。该控制器采用单片机作为主控单元，设计了相应的单片机最小系统、交流过零检测电路以及脉冲隔离驱动放大电路等。利用单片机的高速运行特性实时检测交流信号，在控制信号的作用下对触发脉冲进行移相处理，相控式驱动双向晶闸管，从而满足控制对象的应用需求。实验表明，所设计的数字化移相触发器具有抗干扰特性好、工作稳定等特点，解决了传统触发器存在的不足。
关键词：触发电路；移相触发；单片机；交流过零检测；隔离驱动
结束语：所研制的基于STC单片机的数字化移相触发器，通过在双向可控硅上进行验证，控制器可以根据设定大小自动调整输出，精度高、对称性好、能够确保控制对象可靠稳定工作等优点，较好地解决了传统的由分立元件搭建的模拟式触发电路中存在的抗干扰性能差、工作时稳定性差等缺陷与不足，表明了在电路设计过程中，利用技术先进的微处理器实现数字化电路替代模拟化电路的必要性与可行性。通过对所设计的硬件电路与软件策略进行适当的修正调整，即可便捷地扩展到其他晶闸管变流装置中加以应用。在晶闸管变流装置数字化改进过程中，具有较好的参考价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 012
谢柳辉，冯晓蕾，周 晓，等. 一种用于消除光晕的靶板系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：46-47.
摘要：视觉检测由于其非接触和检测速度快、检测精度高等多方面的优势，被广泛用于工业检测的诸多场合。由于光晕现象的存在，应用视觉检测的方法在进行图像尺寸测量时，往往会带来较大的检测误。设计了一种用于消除光晕现象影响的视觉算法，具有鲁棒性高，重复精度好等优点。通过对自制的等间距圆环的圆形靶标进行多种曝光环境下的目标尺寸检测，对直接应用大津法进行图像阈值分割和应用算法消除光晕现象之后再计算的靶标外圆环直径结果进行多个方向的误差分析对比。实验结果证明该算法具有较强的鲁棒性，能够适用于多种光照环境，并且检测的精度能够满足大部分场合的应用需求。
关键词：光晕现象；图像分割；鲁棒性强；高精度
结束语：本文给出了一种消除光晕现象影响的图像阈值提取方法，经过实验测试和对比，证明了该算法的鲁棒性强，能够适用于多种光照环境。将该方法处理得到的二值化图像进一步进行靶标最外圈亮环半径尺寸的检测，得出一系列的测试数据。相比于传统的大津法提取的阈值分割，该方法能够极大程度上消除光晕现象对视觉尺寸检测的影响，在工业检测上具有很好的应用价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 013
戴宏跃，廖慧. RFID阅读器网络分布式自适应信号覆盖算法研究［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：48-51.
摘要：为提高目标区域内密集部署的RFID阅读器信号覆盖效率，降低射频信号之间的冲撞，提出了一种分布式自适应信号覆盖
（DAC）算法。通过阅读器与标签之间的一系列相互响应，判断相关阅读器是否冗余，探测出目标区域内的冗余阅读器，以便后续通过相关命令操作，关闭冗余阅读器，让适当数量的活动阅读器对目标区域进行信号覆盖，提高覆盖效率。并在同一目标区域内两种不同的条件下进行了仿真对比分析：一是部署在目标区域内的阅读器数量固定，改变标签的数量；二是目标区域内的标签数量固定，改变阅读器的数量。结果表明，相比RRE算法，DAC算法能探测出更多的冗余阅读器，说明活动阅读器的信号覆盖效率更高，提升了系统的性能。
关键词：RFID；分布式；自适应；信号覆盖
结束语：本文分析了RFID系统相关的信号防冲撞算法的优缺点，根据 RFID 阅读器网络的特点，重点研究分析 RRE算法存在的问题，提出了一种分布式适应性覆盖算法（DAC），仿真结果表明，在相同环境下，DAC算法能够探测到冗余阅读器的数量更多，在该算法支持下，需要活动的阅读器数量更少，信号冲撞的情况便随之降低，验证了DAC算法能在密集环境下的性能明显优于RRE算 法，具有很好的适应性，可以有效提高阅读器网络的覆盖效率，减小信号冲突，达到了预期的目的。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 014
王沿斌. 基于刀轴矢量程序的五轴后处理器开发［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：52-56.
摘要：介绍了一种基于刀具轴向矢量程序的NX/Post Builder后处理器制作方法，不需要考虑五轴机床的结构形式即可制作五轴联动功能的后处理器，生成在不同结构五轴加工中心上通用的刀轴矢程序。以海德汉iTNC530系统为例，详细介绍了刀轴矢量程序NX后处理器的构建过程。为了验证刀轴矢量程序后处理器的效果，设计了一个试切模型，并用NX编写了一段试验程序。结果表明，刀轴矢量程序能顺利实现五轴定位加工和五轴联动加工。
关键词：刀轴矢量；五轴机床；后处理器；NX/Post Builder
结束语：通过上述实践验证表明，刀轴矢量程序能顺利实现五轴定位加工和五轴联动加工，且能在结构不同但数控系统相同的五轴机床上实现程序通用，有助于提高五轴设备使用效率，降低相关生产和教学活动的成本。基于刀轴矢量程序的后处理器在制作和使用过程中均不需要考虑机床具体的旋转轴结构，制作过程简便，各企业和院校的技术人员只需要拥有三轴机床后处理制作经验 ，即可参考本文利用刀轴矢量程序和NX/Post_Builder自主开发出通用的五轴刀轴矢量后处理器，该后处理器经过简单修改就能适配各种结构的五轴机床，降低后处理器开发成本，具有较好的经济价值和推广价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 015
韩岩，刘畅，李建荣，等. 水下目标抓取及打捞装置结构设计［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：57-60.
摘要：设计了一种水下目标抓取及打捞装置，主要实现对目标水下的抓取及水面打捞功能，采用纯机械结构，主要由主开关、机械手、位置锁定机构、浮球脱离机构组成。机械手设计为弧形，方便对目标的抓取；位置锁定机构可实现对机械手张开状态时的锁定；在抓取目标后，浮球脱离机构可实现对浮球的充气及浮球与装置本体的脱离动作，浮球浮出水面即可实现水面打捞功能。所有执行机构驱动力均采用弹簧力，结构简单。为实现浮球充气和脱离动作，分析了机构受力情况并对弹簧结构参数进行设计。试制了产品样机，试验结果表明装置各执行机构动作顺畅、连贯，能够完成抓取及浮球的充气和脱离动作，满足设计要求。
关键词：机械手；水下抓取；打捞装置
结束语：针对水下大质量目标打捞困难，水下作业对机械手密封要求高等问题，本文设计了一款纯机械结构的机械手，可实现在水下对目标抓取，在水面进行打捞的功能，其主要通过主开关、机械手、位置锁定机构、浮球脱离机构之间的紧密配合来实现完整的功能，无任何电子及液压器件，所有执行机构均采用弹簧力作为驱动力，结构简单、质量小，无需考虑密封、作业深度等问题，且采用铝和不锈钢材料，有效保证了强度，提高了抗腐蚀性。产品样机试验结果表明，开发的样机各机构运动顺畅、安全可靠，可实现抓取及浮球脱离等各项设计功能。此装置可人工携带，也可安装在各类型潜水器上，携带方便、适应性强。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 016
毛寒松 王腾. 混合集成电路制造工艺文件体系研究［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：61-64.
摘要：随着国防军事电子装备迅速发展，混合集成电路的需求量也随之快速增加。混合集成电路工艺制造过程复杂，建立完善的工艺文件体系是保证工艺制造流程清晰可控、产品质量稳定的基础。介绍了混合集成电路制造工艺文件体系的发展，指出了制造工艺文件体系是以指导混合集成电路制造过程为基础，深入分析了制造工艺文件体系的构成，包括体系的架构、管理及基本要求，提出了制造工艺文件体系标准化建设的思路，并借鉴PDCA管理思想推进体系的改进与持续完善。
关键词：混合集成电路；HIC制造工艺文件体系；工艺技术文件；工艺管理文件
结束语：本文是多年来建立与完善制造工艺文件体系，以及学习和研究一些先进管理理念、方法的过程中，总结的一些心得和认识。管理的问题根本在于实践的效果，本文的目的就在于推动混合集成电路制造工艺文件体系的建设，提高制造管理水平。制造工艺文件体系的建设与完善是一个长期的持续性工作，保证工艺工作有效性、先进性是每个单位工作的重中之重。通过制造平台工艺文件体系建设，形成了以平台文件为表征的平台制造技术水平与管理能力。通过推进工艺文件体系规范化、标准化建设工作，可以有效促进工艺技术的发展进步，是保持工艺工作的有效性、先进性的重要有效途径。所 以，坚持不懈地持续提升工艺管理水平和推进工艺技术发展，加强工艺文件在科研生产过程中的指导性和可操作性，对于确保混合集成电路产品研制与批产工作的顺利开展，起着举足轻重的作用。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 017
陈建勋，梁敏健，关成文. 电梯曳引轮曳引能力与轮槽磨损深度关系研究［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：65-67
摘要：通过几何分析，建立了带切口半圆槽轮槽角度与磨损深度关系数学模型，并对曳引系数与磨损深度关系进行了定量分析。结果表明：带切口半圆槽轮槽角度随磨损深度的变大而变小，当磨损达到临界磨损深度时槽型特征角度不再变化；假设轮槽与钢丝绳间摩擦因数和包角不受磨损影响，磨损越严重则轮槽曳引系数和曳引能力越大，最终将达到最大值。
关键词：电梯；磨损；曳引系数；当量摩擦因数
结束语：曳引轮的曳引能力与当量摩擦因数和钢丝绳在曳引轮上的包角有关，而磨损对包角的影响是及其微弱的，而当量摩擦因数是轮槽槽形角和摩擦因数的函数。通过研究轮槽磨损深度与槽型角的几何关系，并建立曳引系数与磨损深度数学关系，可对轮槽曳引能力进行定量分析，为轮槽磨损程度评估提供参考。若钢丝绳与曳引轮轮槽表面状况不发生改变，则轮槽磨损越严重曳引能力越大。在电梯实际运行过程中，在钢丝绳表面锈蚀、轮槽表面被外部油污污染等因素影响下，曳引轮与钢丝绳间摩擦因数将改变，同样会导致曳引能力变化。尤其是在曳引轮-钢丝绳界面过润滑状态下，例如变速箱泄漏的油飞溅至钢丝绳或曳引轮轮槽上，将导致曳引能力急剧下降，导致电梯曳引能力验证试验失败，使用时极有可能发生轿厢运动失控。对曳引能力变化进行判断时应考虑轮槽磨损状况和轮-绳间界面状况，并结合两方面因素进行综合分析。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 018
孙元邦，李峰，韦志宇，等. 电力电子功率器件用风冷散热器换热技术研究［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：68-69.
摘要：针对电力电子功率器件的散热需求，对用于其冷却的风冷散热器换热技术进行了深入研究。根据功率器件冷却用风冷散热器的结构特点和技术要求，对不同结构的风冷散热器进行热性能试验，并应用仿真计算软件加以辅助验证，最后在相同的温升试验结果下，对比不同结构的风冷散热器在压力损失、单位体积散热量和功率器件安装面均温性等方面的特点。研究结果为类似结构风冷散热器设计提供了参考。
关键词：散热器；风冷；热性能；热流密度
结束语：通过上述试验结果，可以得出如下结论。（1）风冷散热器的冷却能力按高低排序为：铲齿风冷散热器、板翅风冷散热器、波纹风冷散热器、直齿风冷散热器。（2）波纹风冷散热器和直齿风冷散热器中的散热翅片温差较大，对散热器的冷却能力产生较大的影响。（3）自然风冷散热器，具有最佳翅片间距，可由试验或理论计算而得。（4）由于铲齿风冷散热器的冷却能力较强，可用于局部热流密度较高的电子设备中。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 019
王建青. 基于虚质量法的某承船厢结构自振特性分析［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：70-73.
摘要：国内外承船厢一般为薄壁腹板式金属结构，其是升船机的主要结构部件，内部盛有巨量的水体。通航过程中，船只进出、承船厢启动、加速、停止以及紧急制动时，内部巨量的水体不可避免地会发生流动或晃动，为避免由此引起的一些不安全事件，分析承船厢结构的自振特性很有必要。基于虚质量法分析研究了国内某升船机承船厢自振特性，分析结果表明干、湿承船厢自振特性表现为第1阶为刚体模态，随后特征值随着阶数增大而增加，最后收敛于同一值，第2阶的特征值与水流脉动频率有重合，通航船只进出承船厢以及承船厢充、泄水时可能会引发共振，分析过程也表明基于虚质量法的承船厢湿模态分析是一种简洁快速的方法，可为今后同类承船厢设计提供一种设计分析的思路和参考。
关键词：承船厢；虚质量法；模态分析；自振特性
结束语：本文分析研究了国内某升船机承船厢在无水和盛有航通水位两种工况下结构的自振特性，分别得到了干、湿承船厢前20阶的振型和特征值。两种工况特征值同阶对比后得知考虑盛有航通水位水体质量的湿承船厢相对于不考虑水体质量的无水干承船厢，前6阶模态特征值均有下降，第 7 阶后高阶段特征值收敛于同一值；干、湿承船厢的第 2 阶的模态特征值与水流脉动频率有重合，承船厢结构设计充、泄水位置时可以参考第2阶振型图，避开振型图中变形较大的位置，以减小水流脉动的激励影响，减小结构振动，确保升船机的安全性。同时本文采用Optistruct求解器MFLUID卡片的虚质量法分析承船厢自振特性计算方法，求解过程简洁快速，希望为今后同类升船机承船厢的结构振动特性分析提供一个参考和思路。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 020
李涛，王瑞良，徐伊丽，等. 柔塔式风力机组载荷测试与仿真分析［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：74-77.
摘要：柔塔式机组是低风速高剪切地区首选风力机组，由于机组的高塔架特点，其载荷特性是结构设计的重点。基于新版载荷测试标准，对140 m塔高机组开展载荷测试，重点关注机组的频谱特性以及叶片与塔架主要部件的载荷，并与仿真结果进行对比分析。结果表明，机组仿真结果模态与载荷输出结果与测试数据相近，验证了仿真模型的正确性，研究结果对风力机组设计具有一定的工程指导意义。
关键词：柔塔式；风力机组；载荷测试；仿真对比
结束语：风力机组的载荷测试与仿真的准确性一直是风电行业中重点关注的问题，目前对于机组载荷测试主要集中在钢塔，对于高度更高的柔塔式风机的研究较少，本文基于实测140 m柔塔机组开展载荷测试与仿真对比研究。通过机组载荷数据分析来验证机组载荷的合理性。通过现场实测数据开展模型仿真验证，重点考虑了机组的模态响应、瞬态工况响应以及载荷统计情况，对比结果表明仿真计算结果与实测数据趋势一致，载荷数据拟合较好，验证了仿真模型的有效性，研究工作为新机组研发提供数据验证支持，对机组设计与优化能提供一定的指导意义。最后基于实测机组载荷测试与仿真对比结果，后续在机组控制策略优化降载方面可以继续开展研究。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 021
李政，李妮妮，杜冠廷. 铜排母线温升测试技术研究及不确定评价模型的优化［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：78-82.
摘要：作为验证热平衡的重要测试方法，温升测试能够提升其准确度，更有效地提升新能源汽车热管理的可靠性，降低新能源汽车的由于热失衡导致安全事故的发生率。通过分析铜排母线温升试验原理和常用评价模型，并运用有限元仿真和热成像工具分析热电偶的接触传热路径以及受温度场的影响，论证热传导和冷端补偿两个不确定度分量的不可忽视性。从而对现有的不确定度评价模型进行优化。为后续优化检测方法、提高检测准确性提供理论依据和评价体系。
关键词：新能源汽车；铜排母线；温升试验；模型优化；不确定度
结束语：本文通过深入分析铜排母线温升测试方法及常用的不确定度评价模型，从其中对热电偶接触传热误差和冷端补偿误差两个主要误差来源作出重点分析与探究。对常用温升测试不确定度模型中容易被忽视且影响较大的不确定度分量进行补充优化，为后续优化检测方法、提高检测准确性提供理论依据和评价体系。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 022
王璐，赵建川，马文家. 折转光管结构设计及检测方法分析［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：83-87.
摘要：从折转光管的光学和机械结构两个方面出发，建立了折转光管的设计思路。首先提出了折转光管常用的5种光学结构设计方案，并进行了优缺点以及实际工程应用分析；其次提出了保证折转光管精度所需结构设计的4个方面，包括材料选择、安装方向的影响、外界干扰因素以及几种光学镜的固定方法，并针对具体光学结构设计方案进行了机械方案的设计；最后详细阐述了几种常用折转光管的精度检测方法以及使用条件，并对检测方法精度进行了比较。对折转光管从光学原理、结构原理、检测方法都进行了较详细地阐述，对于折转光管在工程方面的设计具有一定的参考意义。
关键词：折转光管；光学设计；结构设计；精度检测
结束语：本文从实际工程应用角度出发，首先阐述了折转光管常用的几种光学结构设计方案，并对每种方案进行了精度、优缺点分析以及针对实际使用情况的具体选择。其次从仪器精度理论出发，阐述了保证折转光管精度所需结构设计的几个方面，包括材料选择、安装方向的影响、外界干扰因素以及几种光学镜的固定方法，并对前述几种光学结构设计方案的机械方案进行了具体分析与设计。最后详细阐述了几种常用折转光管的精度检测方法以及使用条件，并对检测方法精度进行了比较。本文对于折转光管在工程方面的设计具有一定的参考意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 023
陈鹏满. KX-1主轴电机冷却流道结构设计与仿真分析［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：88-92.
摘要：针对主轴电机冷却系统中流道结构对温升影响的问题，介绍了KX-1主轴电机数字样机基本结构，对其进行了热源分析和传热计算。针对冷却系统设计了单螺旋流道、双螺旋流道、轴向直流道、阵列微流道4种冷却流道，并对4种冷却流道的模型进行了ANSYS CFD仿真分析。结果表明，轴向直流道在流经的整个区域未出现明显的相对高温区，比较其他3种流道具有更好的均匀降温特性。从制造工艺角度考虑，轴向直流道实现量产是可行的。以上仿真分析可为下一步对KX-1主轴电机数字样机的改进和物理样机试制提供参考。
关键词：电主轴；冷却系统；ANSYS CFD仿真；传热
结束语：针对公司产品 KX-1 高速主轴电机温升问题，建立了4种冷却流道的有限元模型，并进行了流固耦合仿真分析，分析仿真结果可得出以下结论：（1） 对单螺旋流道、双螺旋流道、轴向直流道和阵列微流道4种流道模型仿真表明，轴向折返流式水道对该电主轴的冷却效果最佳，阵列微流道冷却效果很不理想； （2）基于仿生理念设计的微流道阵列微流道设计远没有达到预期的效果，后续将进一步加强这方面的研究，力争设计出降温效果好、制作工艺简单的仿生流道； （3）本文的分析结果可为下一步对 KX-1 主轴电机数字样机的改进和物理样机试制提供参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 024
贾巍，方兵华，雷才嘉，等. 一流城市配电网“源网荷储充”协调优化控制策略［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：93-97.
摘要：针对城市配电网中接入新能源技术带来的复杂多样性与随机不确定性问题，提出考虑多种运行场景的“源网荷储充”协调优化控制策略。首先，对一流城市配电网中“源网荷储充”各设备资源的协调运行特性及其运行场景进行分析；其次，为适应多运行场景构建协调控制架构，包括分布协同控制的储能及充电桩互动需求响应控制、无功补偿设备及RDG的V/Q控制，以及根据负载阻抗和等效阻抗对控制变量的敏感性进行集中优化控制。对IEEE33标准节点扩展系统进行算例分析，结果表明，所提控制策略可以有效改善配电网运行电压水平，具有较好的配电网控制综合效益。
关键词：一流城市配电网；源网荷储充协调；可再生分布式电源；充电桩
结束语：本文针对城市配电网中接入新能源技术带来的复杂多样性与随机不确定性问题，提出考虑多种运行场景的“源网荷储充”协调优化控制策略，总结如下： （1）本文充分考虑源网荷储充协调运行特性，提出的协调优化控制策略能够适应配电网的多种运行场景；（2）针对不同运行场景所实施的控制策略，可以有效平缓负荷曲线、改善运行电压水平、具有较好的配电网控制效益；（3）利用“源网荷储充”各设备资源进行协调优化控制，可实现调控高效灵活，为一流城市配电网的规划建设工作提供参考价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 025
吴益雄，陈欣宏，黄云. 一种组切石材金刚石排锯的制作［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：98-100.
摘要：为提高金刚石刀头的锋锐度、耐磨度，用国产替代进口，设计了一种夹层式金刚石排锯刀头切削部结构。刀头结构包括两层工作层，相邻两工作层之间为过渡层，通过精确控制工作层和过渡层的成分和形状，对刀头的导向性进行调制，并引入一种金属基添加稀土元素的结合剂配方进行键合。实验结果表明，金属基加稀土的夹层式刀头设计改善了金刚石粉粒与基体的焊接强度和刀头的锋利度，刀头硬度HRB值达到105~115，下刀速度27 cm/h，刀头耐磨度和锋利度均达到进口同类刀头标准。为减少排锯锯切过程中的谐振现象，设计了一种中间刀头间隔向两边逐次增大的非等距排布方式，对比国外同类排锯，在同等条件下，石材锯切损耗降低了5%~10%。
关键词：金刚石排锯；结合剂；金属基；稀土元素
结束语：金刚石排距夹层式刀头制作工艺中，通过精确控制工作层和过渡层的成分和形状，刀头的导向性得到很好地调制，提升了刀头的锋利度；金属基结合剂中添加少量稀土元素，细化了胎体晶粒，金刚石与胎体界面得到净化，提高了胎体对金刚石的把持力，金刚石粉粒与基体的黏结度增强，使刀头耐磨度得到改善；制作的刀头硬度值达到HRB105~115，下刀速度达到27 m/h，刀头耐磨度和锋利度均达到进口同类刀头标准；相对传统的排锯等距排布方式，中间处排布密集，两侧按一定间隔逐步增大间距的非等距排布方式，锯切过程中的谐振现象得到有效抑制，减少了切削损耗，对比国外同类排锯，在相同条件下，石材锯切损耗降低了5%~10%。本次实验设计制作的组切金刚石排距，性能指标达到了国外同类产品水平。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 026
姚银歌，张涛，朱宇腾，等. 基于FMEA的电主轴冷却系统可靠性分析［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：101-103
摘要：通过FMEA分析方法，对电主轴的冷却系统进行设计，并对工艺过程潜在失效模式和后果进行分析，得出影响冷却系统可靠性的关键因素为冷却结构内表面磨削质量，对此潜在的风险从控制预防及控制探测两方面采取预防控制措施，初步验证生产过程试漏工序合格率由82%提高至96%。FMEA可靠性分析方法为电主轴其他系统功能可靠性的设计提供了参考，对电主轴整体可靠性设计的提高具有重大意义。
关键词：FMEA；电主轴；冷却系统；可靠性
结束语：在产品设计开发阶段结合质量管理开展 FMEA 活 动，可达到将潜在失效风险控制到最低，提高产品设计的可靠性，降低产品开发成本的目的。本文通过对电主轴冷却系统进行FMEA分析，梳理出设计和工艺过程存在的潜在风险，并对RPN指数高的项目制定改进措施，生产过程取得了显著的效果。该可靠性分析方法为电主轴其他系统功能可靠性的设计提供了参考，对电主轴整体可靠性设计的提高具有重大意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 027
陈志平. 复杂型面注塑模具高光高效精密切削实验研究［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：104-106.
摘要：短周期、高精密已成为模具制造行业的热点问题。以注塑模具复杂型面为研究对象，进行高光高效切削加工研究，探索复杂型面在保证加工质量前提下的高质高效切削方法。从切削原理出发进行刀具选型和切削加工参数确定，获得了分别适用于曲面精加工和侧壁精加工的刀具类型以及加工参数。试验研究表明，在保证形位公差和表面粗糙度的前提下，FW型球刀分别可提高精加工切削效率和后序抛光效率22.7%和32.5%，FG-TNU圆鼻刀分别可提高精加工切削效率和后序抛光效率18.6%和9.6%，有效地实现了复杂型面的高光高效切削加工。
关键词：注塑模具；高效；工艺参数；切削实验
结束语：本文实验以型面比较复杂、表面质量要求的空调面板注塑模具为研究对象，采用国产某品牌 FW 型球、FG-TNU型圆鼻刀，针对企业比较常用的NAK80模具钢材料进行了切削实验。实验表明，在满足加工精度（0.02 mm以内）、表面粗糙度 （Ra0.8以内） 情况下，通过实验优化得出了合适的切削参数和刀具选型。在满足模具零件高光的要求下，通过提高机床转速和进给速度使用高速切削技术，切削效率得到大幅提高。同时，由于精加工表面质量的改善，后序抛光效率也大幅提高，达到了满意的效果，初步实现了复杂模具零件加工的高高效，为高速加工技术应用于模具零件加工积累了一定的企业技术基础。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 028
曾伟鹏，钟佳丽，詹城伟. AB型电力蓄电池工程车紧急制动功能分析和计算［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：107-109.
摘要：介绍了DK-2制动系统的基本功能，分析了AB型电力蓄电池工程车紧急制动的基本原理，同时对紧急制动减速度和紧急制动距离进行设计核算。以项目合同要求的最小减速度来计算机车的最大紧急制动距离，并将机车出厂前试验测得的不同等级下的减速度和制动距离与理论计算值相比较。结果表明，不同速度等级下的紧急制动减速度大于项目要求的1.2 m/s2，不同速度等级下的制动距离均小于理论计算距离，满足项目技术要求。
关键词：电力蓄电池工程车；紧急制动功能；计算
结束语：本文介绍了DK-2型制动机的制动功能，介绍了AB型电力机车紧急制动的基本工作原理，最后以不同速度等级为初速度，采用项目合同要求的最小平均减速度来计算出机车的最大紧急制动距离，并用试验的数据进行验证，得出以下结论： （1） 各速度等级下测试的最小减速度为 1.21 m/s2，满足项目合同要求的大于1.20 m/s2；（2） 试验 测 得 初 速 度 分 别 为 80 km/h、 50 km/h、25 km/h 时的平均制动距离分别是 252 m、95 m、26 m，均小于理论安全距离261 m、115 m、38 m，满足技术要求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 029
段梦菲，杨嘉城. 电动机启动压降精确计算及比较［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：110-115.
摘要：以《工业与民用供配电设计手册》第四版电动机启动压降计算公式作为切入点，引出相对精确的电动机启动压降计算公
式。通过多种计算方法比较，发现由于手册中给出的计算公式过度简化，所算得的结果与精准计算、仿真结果相差2%左右。这偏
差对于有较高计算精准度要求的设计选型是不利的。因此通过比较，引出较为精准的计算方法，以代替手册中给出的电动机启动
压降计算公式。
关键词：电动机启动计算；母线电压；电动机端子电压；精确计算；仿真计算
结束语：综上所述，采用标幺制阻抗分压及潮流迭代算法计算出来的数据都非常接近于通过专业电力系统分析软件ETAP 建模计算得出的结果，无论是母线电压和电机端电压与 ETAP 仿真计算的误差值均在 0.5%以内甚至更低。但无论采取何种方法计算电动机启动压降，其目的是为了校验大型电动机在各种运行工况启动时是否会引起大幅度压降，从而影响母线供电质量以及电机启动转矩过低而导致启动失败。随着供电系统日益复杂，以及行业对设计的要求和深度的不断提高，单纯依靠传统的简化算法并不能完全满足全行业设计精度、深度的需求。因此利用专业电力系统分析软件或是自建数据库和公式进行更为复杂的校验计算，也将会成为设计手册外的一种计算手段的补充。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 030
林尔迅. 基于协作服务流程的计量系统主数据管理技术研究［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：116-118
摘要：主数据是处理业务服务流程的基础，其描述了数据记录在信息系统运行过程中所对应的业务对象，例如客户、产品或供应商，因此许多公司都通过采用多个涉及异构信息系统的业务应用程序（每个应用程序都有自己的数据集）来支持其自身的业务服务流程。而在整个服务流程中，需要对流程下的主数据进行协调，因为主数据的协调可以更加高效地处理客户的服务请求，同时也可以有效地节约成本和提高生产效率。基于此，描述了在服务流程中进行主数据管理所面临的具体挑战，并简单概括其可能存在的优点，同时通过示例解释，说明了主数据分布的架构备选方案。最后，以电网公司的案例研究为基础，说明客户和产品主数据管理是如何支持创新服务流程的。
关键词：主数据管理；服务流程；架构
结束语：本文重点描述了在服务流程中进行主数据管理所面临的具体挑战，概括了协调的主数据具有提高客户满意度以及增强流程效率等的好处，同时以某企业的案例研究为基础，说明了客户和产品主数据管理是如何支持创新服务流程的。通过本文的介绍，了解了由于软件供应商提供的产品很大程度上依赖中央主数据系统，因此主数据交换效率较慢，尽管软件供应商针对此情况为主数据的管理提供了各种体系结构方法和解决方案，以期保证主数据的一致性和即时性，但却仍不足以在不同系统之间“无故障”地交换主数据对象。因此，有必要促进各组织间的相互协作，使得主数据的组织间交换可以有效实现。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 031
丁建刚. 基于等效电流法的永磁轴承分析［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：119-121.
摘要：承载力和刚度的计算分析是永磁轴承设计的主要内容。基于等效电流法建立了永磁轴承的数学模型，推导出了轴向磁化永磁轴承轴向力及径向力的理论计算公式，并将数值计算结果与基于等效磁荷法的计算值进行了比较，进一步说明了两种算法的等效性。对径向采用主动磁悬浮轴承、轴向为永磁轴承的转子系统的轴向承载力及刚度特性进行了试验研究，得出一些对永磁轴承的设计可以提供一定参考的依据与结论。
关键词：永磁轴承；等效电流法；承载力与刚度；优化设计
结束语：本文对基于等效电流法的永磁轴承进行了分析，得出结论如下。（1）基于等效电流法的承载力计算结果与等效磁荷法得到的数值非常接近，这也进一步说明了基于等效电流法所建立数学模型的正确性以及这两种观点的等效性。 （2）轴向磁化吸力型永磁轴承的磁力先随着位移的增大而增大，达到最大承载力后，随着位移的增大而减小；刚度在原点处最大，此后随着位移的增大而减小直至负值，最终趋于0。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 032
卜凡涛，刘木林，吴清平，等. 一种适用于多工况的电动汽车电池均衡算法［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：122-125.
摘要：电动汽车的均衡技术缩小了电池组中不同单体电池的容量差异，但是均衡的策略却根据车辆的用途不同而不同。私家车由于充电时间较长，研发人员会设计在充电模式均衡；出租车由于放电时间较长，研发人员会设计在放电模式均衡。提出了可以适用不同用途的均衡算法，无论是充电时间较长还是放电时间较长，都可以很好地减小不同单体电池容量差异。考虑到出租车的连续长时间运行，根据不同静置时间对应不同OCV来对电池原有的OCV进行补偿，进而达到只要静置时间超过14 min就可以计算均衡时间，而传统的均衡算法至少均衡时间达到1 h以上。此补偿算法是创新点，通过实验数据比较此算法，缩短了均衡时间，达到了预期目的。
关键词：均衡；OCV；SOC
结束语：电动汽车的充放电均衡比充电均衡模式的均衡时间小，但是如何很好地计算均衡时间是困扰研究人员的课题。本文提出的补偿算法可以很好地解决需要电动汽车长时间静置来计算均衡剩余时间的问题。本文不仅提出了均衡时间补偿算法，还提出了均衡开启和关闭的时机。此算法已运用到量产车辆中，目前运行良好，得到客户的认可。但本文的补偿算法缺点是每种不同类型的电芯都要进行实验来获取补偿算法的系数，在进行项目开发时需要花费一定的时间。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 033
张芳，龚高，李欣，等. 磁悬浮转子初始状态对跌落至应急轴承的影响［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：126-129.
摘要：应急轴承是磁悬浮系统中的辅助支承结构，可防止磁轴承停电或掉电时与转子碰撞而损坏。应急轴承的可靠性不仅与轴承本身的结构有关，还会受到转子初始状态的影响。采用拟静力学的方法建立磁悬浮转子与应急轴承的跌落碰撞模型，分析转子跌落至应急轴承上的动态响应，探讨了转子跌落初始状态，如初始位置、不平衡量等对转子跌落后轨迹及碰撞力的影响。研究表明，初始不平衡量对转子跌落响应影响显著，转子初始位置对转子跌落响应影响不大，因而为保证应急轴承可靠性，应控制转子初始不平衡量在合理范围。该研究结果为后续跌落试验研究奠定理论基础，对轴承可靠性能的评估具有一定参考意义。
关键词：磁轴承；应急轴承；转子跌落；拟静力学
结束语：本文通过拟静力学方法建立转子跌落至应急轴承上的数学模型，并借助数值方法分析转子的初始不平衡量、初始位置对转子跌落后动态响应的影响，得到如下结论。（1）转子跌落在应急轴承内圈，发生多次弹跳，即
瞬态响应，随着转子动能的耗散，稳定在轴承内圈下半圆周来回摆动，做幅值较小的弹跳运动，即稳态响应。 （2）随着转子不平衡量的增加，其跌落后的瞬态响应时间延长，跌落后的轴心轨迹范围增大，遍布整个保护间隙，易引发转子在应急轴承内圈的涡动，对控制精度和轴承性能提出了严峻考验，因而需要保证转子的不平衡量在必要范围内。（3）转子跌落前的初始位置对瞬态响应有些许影响，对稳态响应影响不大，主要体现在初始位置影响跌落后的轴心轨迹及碰撞前初始动能，进而影响碰撞力，波动约为 21%，但均在跌落后 0.05 s 左右达到稳态，作有效值为200 N（约等于重力）的周期运动。（4）降低转子的初始不平衡量，提高转子的固有频率，可以显著提升磁悬浮轴承的控制精度，进而降低转子初始位置对跌落后动态响应的影响。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 034
林泓熠，魏政君，钟宇婷，等. 基于Autoware的无人驾驶小车平台设计与实验仿真［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：130-133.
摘要：针对目前高校缺乏无人驾驶汽车实验平台的问题，设计并搭建了一个无人车实验平台，搭载工控机、激光雷达、GPS、摄像头等控制设备与传感器，可实现精确定位、路径规划、自主避障等功能。为使理论仿真可直接运用于真实车辆，采用Autoware进行数据处理，经ROS编译生成CAN报文实现实时通讯，从而控制车辆实现既运动。此方法克服了传统仿真需要编写大量代
码、定位精度较低、实时通讯性与可应用性较差等缺点。为保证控制算法与实验测试的安全性，采用LGSVL与Autoware联合仿真，利用汽车安全势场模型的最小纵向安全距离进行评估，验证了当前控制算法模型下，无人驾驶汽车自主避障的安全性与可行性。
关键词：无人驾驶；汽车；Autoware；实验仿真
结束语：本文针对高校无人驾驶汽车实验平台匮乏的问题，设计并搭建了一个无人车实验平台，为相关专业研究生、本科生的科学研究提供硬件支持。该平台上的车载工控机接收激光雷达、GPS、摄像头等传感器的输入信息，通过Autoware进行数据处理，经ROS编译与Kvaser转换生成符合线控底盘CAN协议的报文，从而使实验小车实现既定运动。为保证实验平台测试的安全性，本文采用LGSVL与Autoware进行联合仿真，验证了其符合汽车安全势场模型中的最小纵向安全距离。与传统方式的实验仿真相比，基于Autoware进行的实验仿真不需要编写大量代码且定位准确，同时可以很方便地直接迁移至任何一台线控车辆。根据不同车型与工况，只需在Autoware中更改参数并修改LGSVL仿真场景即可，其工作量小且可操作性强，大大提升了实验效率。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 035
徐丽琴，罗先喜，邵华梅. 基于ARM的滑模无感驱动伺服系统［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：134-137.
摘要：在工业机器人领域中，交流伺服系统得到了大量的应用。针对传感器在一些特殊工作环境下的低精度和高成本问题，为了削弱传感器对系统的约束性，设计了一款基于新型滑模控制算法的双闭环无感伺服控制器。介绍了基于滑模算法的无传感技术系统控制原理、伺服系统主要硬件模块的工作原理，其中包括主控电路、驱动逆变电路以及无感控制电路等，这些功能的实现将通过Simulink仿真建模的理论验证以及实验平台的物理检测。软件部分详细介绍了电机双闭环调速控制、过流和过压保护以及信号采集功能等。实验结果表明，该新型滑模观测器相较于传统传感器具有更高的鲁棒性和控制精度，满足实验低成本和高性能的需求。
关键词：STM32F103；PMSM；新型滑膜控制；双闭环伺服系统；实验检测
结束语：本文研究了基于新型滑模控制的无感双闭环伺服系统，针对电子元件在工业环境存在多种复杂因数的情况以及如何降低设备成本的问题，设计了一款新型滑模观测器来代替传统速度传感器，对电机的转子位移和速度进行估算预测。新型滑模观测器在传统指数趋近率基础上添加了误差因子来降低系统到滑模面时的速度，并同时加快了系统状态点到滑动模态前的速度。仿真实验测试结果表明，滑模无感技术系统的仿真响应速度、稳定误差以及控制精度均能达到有传感状态下的效果，估算的电角度与有感反馈回来的角位移接近重合。为了让理论依据更具有实际工程意义，最后通过程序编写后烧入控制板进行电机速度控制测试，实验结果也说明该新型算法对电机双环控制性能呈现快速响应、稳定控制等优点，这些特性为工业机器人伺服系统在未来更多领域的发展提供了理论与实际支撑。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 036
杨保健，曹云龙，邓永宁，等.基于Zigbee的抛光布轮直径及喷枪工作状态监控系统设计［J］.机电工程技术，2021，50（06）：138-141.
摘要：设计了ZigBee协议为通信协议，目的是建立一个运用于喷枪生产车间的无线传感器网络。单片机CC2530作为主控芯片的远程监测系统，对工作状态进行实时检测以及对布轮的磨损监测，在喷枪不能正常工作时或布轮磨损超过阈值时，进行报警。对机械喷枪使用时工作状态的检测以及抛光布轮磨损的程度进行观察，利用无线传感器网络实现抛光工艺的远程监控，并在协调器的OLED上显示相应的数据，可提高自动化程度，大大减少企业人力成本。
关键词：ZigBee；无线传感器网；CC2530；磨损监测
结束语：本文主要运用ZigBee中的星型拓扑来组建无线红外避障数据传感器网络，通过紫峰技术，并结合CC2530芯片，构建一个红外避障传感器网络，预期对机械喷枪使用时的工作状态进行检测以及抛光布轮磨损的程度进行观察，利用无线传感器网络实现抛光工艺的远程监控，并在协调器的OLED上显示相应的数据。在喷枪不能正常工作时或布轮磨损超过阈值时进行报警，解决了工人长时间对机器工作状态进行实时检测以及对布轮的磨损监测问题，可以减少劳动力成本，给企业带来更高的经济效益。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 037
王伟，唐德文. 核应急处理机器人快换装置［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：142-144.
摘要：根据快换装置在核应急处理时存在远程对接难的问题，提出了一种新的快换装置，介绍了该快换装置的基本结构和工作原理，并对快换装置进行了模态分析，得到了快换装置前六阶固有频率和振型，通过计算得到冲击锤和电动机的激振频率，并与快换装置一阶固有模态进行比较。结果表明，该快换装置的结构设计符合工作原理，可实现远程快速换接，有效地避免共振的产生。此方法为机构的设计和预防共振的产生提供了理论依据。
关键词：核应急处理机器人；快换装置；远程操作；模态分析
结束语：该快换装置的设计采用了电磁锁与液压驱动相结合的方法，实现了工具头的远程控制和快速换接，其设计结构和换接方法为远程对接降低了难度，解决了现有的快换装置远程对接难的问题。通过对快换装置的前6阶模态分析，得到各阶固有频率及振型，与机器人主要的激振频率相比，其一阶频率更高，刚度更好，不会产生共振现象，为防止机器人在作业中共振的产生提供了一种分析方法，但是由于本文采用的电磁锁在进行辅助对接时，产生的吸引力与所施加的电流的大小、吸盘的表面积等因素有关，对于体重较大的工具头进行远程换接并不适合，具有一定的局限性，因此本文的快速换接装置的结构设计存在一定的改进空间。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 038
陈思绵，赖远钦，黄锦涛，等. 一种基于模块化药盒的智能服药管家系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：145-147.
摘要：针对养老院患者经常忘服、多服、错服药和养老院看护人配药效率低的问题，设计了一套多个模块化药盒拼接而成的智能服药管家系统。药盒以ESP32为主控芯片，利用多重身份识别技术来确认服药人的身份，设计优化配药策略，最终实现了迅速配药、用药提醒、用药监护的功能。为此大大提高了养老院为患者配药的效率，并能有效地监控患者服药，实现了从配药、服药再到用药监控的智能化管理，具有一定的市场应用价值。
关键词：智能用药管家；模块化智能药盒；多重身份识别；智能化管理
结束语：本文设计了一种智能用药管理系统，采用ESP32作为主控芯片，实现对药盒的控制及数据的传输。设计了优化配药算法、多重身份识别算法、激光判别药物算法，实现了配药、服药和用药监控的智能化管理。其主要功能是协助养老院护工以高效率完成配药操作，并使用人脸识别和指纹识别来避免患者服错药，从而保证患者按时按量完成服药，再利用WIFI模块与中央平台通信实现用药监控。该设计可扩展性强，适用于多种用户场景，如养老院、居家等，具有良好的应用前景。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 039
邓国华，陈培锋，毛俞霖. 水松纸激光打孔控制系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：148-150.
摘要：对水松纸激光打孔控制系统进行了研究，其主要由触摸屏和PLC、激光控制、多棱镜控制、张力控制、水松纸卷绕控制等5部分组成。采用触摸屏完成各种操作、参数设置、参数和状态显示等；PLC完成对各种I/O信号的处理、故障自诊断和联锁保护；多棱镜控制用于将连续激光转换成脉冲激光束；张力控制主要用于根据不同型号的水松纸预置一个合适的张力；水松纸卷绕控制主要用于打孔过程中线速度和张力恒定。讨论了各控制部份的详细实施方案，并对有些方案作了分析和对比。经多年实际应用，本控制系统完全能满足线速度600 m/min以下水松纸激光打孔要求。
关键词：水松纸；激光；打孔；控制系统
结束语：采用激光打孔技术减少吸烟者对焦油的吸入量，已得到烟草企业的重视，正逐渐成为中高档香烟实现降焦的主要途径[7]，具有很好的应用前景。采用本控制系统制造的水松纸激光打孔已在用户使用多年，运行稳定 可靠，完全能满足线速度 30～600 m/min、透气度70～2 000 CU 水松纸激光打孔要求。当线速度超过650 m/min时，由于各种机械传动阻力增加、控制器响应不及时等原因，会出现断纸和张力不稳定的情况。因此，水松纸卷绕线速度超过600 m/min时，需重新设计机械传动结构并选用响应时间更短的控制器。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 040
彭小松，关叶佳，王楚虹. 仿真人手同步远程控制机械手设计［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：151-154.
摘要：机器人技术的研究已成为当前世界最重要、最热点的课题之一。机械手臂无疑是机器人完成各类任务的最重要执行结构，传统的机械手通过末端执行器进行抓取，但是这种方式比较的单一，而且缺少灵活性。对于一些极端的工作环境，例如高温、有 毒、强酸碱等，在这些环境中进行复杂作业的时候，需要能够进行远程操作。鉴于以上需求，提出一种仿真人手远程同步控制机械手设计方案，该方案通过一个抓捕动作传感器来精确、灵活地感知人体手指关节的动作，通过射频模块将手指关节动作信息传递给机械手，远程控制机械手的各种操作，在灵活控制的基础上增加了机械手对复杂环境的适应能力，能够实现机械手多自由度、多功能、多应用环境的灵活抓取功能。
关键词：机器人；机械手；远程控制
结束语：本文所设计的仿真人手同步远程控制机械手，能够实现人手动作的同时机械手同步动作，同时移动电话端也会显示出机械手的状态，并通过移动电话对机械手进行操控。将抓捕动作传感器设计成为手套的形式，相比较传统遥控器的方式，极大简化了机械手的操作控制的难度，同时控制的灵活性也大大提高。通过远程通信技术，远程控制的设计为抓捕机械手适应复杂恶劣的环境提供了可能。增加机械手舵机的数量和改变机械手材料对环境的适应性，可实现机械手多自由度、多功能、多应用环境的灵活抓取功能。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 041
张亚婉，胡洽锋，唐艳凤，等. 低峰期交通红绿灯减少候灯时间系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：155-157.
摘要：为了缓解城市交通压力，提高城市车辆通行效率，实现对路口交通红绿灯的自动调控能力。提出一种根据车流量的大小智改变红绿灯候灯时长方法。采用STC89C51单片机作为中心控制器，控制红、绿、黄灯按最优时间通过LED显示。对车流量进行数据采集，把采集到的数据进行比较，将比较的结果转换成对红绿灯时间的控制。红绿灯可以根据车流量改变状态，减少低峰期的候灯时间，提高城市道路的通行能力。结果表明，此方法有效解决了低峰期减少侯灯时间，提高了通行效率。
关键词：红绿灯；单片机；车流量；控制系统
结束语：本文针对目前大多数城市交通路口红绿灯等候时长为固定值，通过红绿灯路效率低的问题，提出一种基于AT89C51单片机低峰期红绿灯自动遥控减少候灯时间系统设计方案。采用压力传感器进行车流辆检测，实时计算通过路口的车流量，以实施城市街道交通流量参数的检测，实现根据车流量大小调整等待红绿灯时长。为了验证系统的交通实时运行情况，采用ISISprofessiona7仿真软件进行了系统仿真，仿真中引用假设的车流量参数导入交通灯仿真系统，结果表明该设计方案能有效提高车辆的通行效率。对复杂的交通状况起到一定的调节作用，对缓解交通压力有一定的实际意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 042
朱达文，李东亚. 色系识别自动上下料小车的系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：158-160.
摘要：随着物联网的不断发展，对机械行业提出了新的挑战。“自动上下料”流程是加工体系中的重要的环节之一，精确、高效、安全地进行上下料是一个亟待解决的重要问题，利用机器人替代人力完成上下料是未来发展的重要方向。色系识别小车由车体、机械夹爪、控制系统、颜色检测系统和循迹检测系统组成，以数控车自动上下料为例，利用颜色识别工位，并通过机械手爪完成抓取和放置等动作。通过三维建模与动作仿真验证小车的动作流程，采用Arduino为控制系统核心，完成小车机械手爪动作的控制，利用探索者模型完成小车的装配并进行测试，为数控车自动上下料智能小车的设计提供了参考。
关键词：分拣；新型夹手；颜色识别；上下料
结束语：本文综合运用了机械、电子、自控等多学科知识，实物制作之前利用 UG 进行结构搭建和思路模拟，节省了大量的时间，对各个部分的结构零件、机械结构、布局进行直观、详细地说明。同时利用探索者模型完成了小车的装配并进行测试，为数控车自动上下料智能小车的设计提供了参考。控制系统能精确处理信息，精度高达90%以上。磁感应循迹能够准确识别磁条，保证小车行驶在规定轨迹上，颜色识别传感器能够准确识别工位颜色。通过测试，小车具备了颜色识别、自动上下料、循迹避障等功能，达到了预期要求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 043
陈玉瑜，乔生红，陆宇辉. 一种触碰报警坐姿矫正器的设计［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：161-162.
摘要：通过对近视、驼背儿童的调研发现，大多数儿童近视、驼背都是由坐姿不良引起的。针对这一现象，运用三维设计软件从主体装置、桌面连接装置、电路等方面详细设计了一款由基板、微动轻触开关、扬声器、电源和桌面连接装置组成的坐姿矫正器，桌面连接装置可以和不同厚度桌面进行装配，并且拆装很方便。当使用者身体前倾，身体与课桌之间的距离小于中小学生坐姿礼仪标准中规定的50 mm时，扬声器即会报警，提醒孩子及时端正坐姿。
关键词：坐姿矫正器；碰触；报警
结束语：本文通过分析市面上现有坐姿矫正器的优缺点，根据中小学学生坐姿礼仪标准，从主体装置、桌面连接装置、电路等方面详细设计了一款触碰报警坐姿矫正器。当孩子身体靠近课桌距离小于一个拳头 （大约 50 mm） 时，其会发出“滴滴滴”的报警声，提醒孩子时刻保持正确地坐姿。该矫正器结构简单，可靠性好，灵敏度度高，制作成本低，可适用于不同厚度桌面的装配需求，整体安装和拆卸过程简单，整体便携性好，具有较强的实用性及较好的市场推广价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 044
许连丙. 基于Elman神经网络的采煤机智能调高控制算法研究［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：163-164.
摘要：为提高采煤机自动调高系统的实时性、跟随性以及稳定性，研究基于Elman神经网络的采煤机智能调高控制算法。通过分
析采煤机调高过程，建立采煤机智能调高系统，确定Elman神经网络的输入信号和训练样本，并设计Elman神经网络采煤机智能调高控制算法流程。在仿真环境绘制采煤机滚筒实时位置，基于设计的Elman神经网络算法逼近、拟合采煤机滚筒位置曲线，实时性、跟随性以及稳定性优于BP神经网络算法以及最小二乘算法，提高了采煤机截割滚筒调高控制性能。
关键词：Elman神经网络；智能调高；滚筒调高系统；采煤机
结束语：本文分析了采煤机截割滚筒调高过程，总结现用人工调高模式和自动调高模式存在的问题和弊端。研究了基于 Elman 神经网络控制的采煤机智能调高控制算法，以截割滚筒坐标、采煤机姿态信息以及摇臂倾角为输入信号，以截割滚筒调高状态为输出信号，建立Elman神经网络算法模型和流程。基于仿真软件对研究的Elman智能调高算法进行仿真，并与BP神经网络控制算法、最小二乘算法进行仿真对比，发现Elman控制算法在实时性、跟随性以及稳定性方面较优。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 045
苏 潮，吴洪德，陈庆武，等. 基于STM32单片机的PMSM伺服系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：165-168.
摘要：介绍了一种基于STM32单片机的永磁同步电机驱动方案。为满足伺服系统对电机的高速实时响应特性要求，基于PMSM电机的参数特性和编码器类型，在硬件上设计了以STM32单片机为核心的电路，包括了电流采样电路、功率驱动电路和工业以太网通讯电路。在软件上规划出FOC控制模型，包括CLARKE变换模型、PARK变换模型、空间矢量变换模型。根据硬件和控制算法的特性构造出了一套软件框架和流程。通过建立三环伺服控制系统分析和验证了方案的可行性。
关键词：STM32单片机；FOC；永磁同步电机；磁编码器；SVPWM
结束语：本文的设计方案在算法上通过Matlab仿真得到了验证。该方案最后通过制作PCB电路板，并连接电机、编码器、上位机来进行实际测试验证。实验结果表明，系统的各项功能和性能指标均符合产品设计规格要求，验证了以STM32系列单片机为代表的M系列ARM内核单片机作为伺服电机驱动核心主控的可行性，该方案解决了高性能伺服驱动器的核心控制芯片可选品牌和型号少的问题，也为伺服驱动领域在性能提升、成本降低等方向提供了参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 046
范越. 一种水关节测试装置控制系统［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：169-172.
摘要：水关节是雷达冷却系统的关键部件。水关节测试装置的主要功能是检测水关节各项性能和指标。设计了一个水关节测试控制系统，通过驱动器控制水关节旋转，通过PLC实时采集水路中的液位、温度、压力和流量传感器信号，并保护系统自动停启。该系统利用可编程控制器PLC实现对系统的状态检测和保护，体积小、功能强、可靠性高，完全满足水关节的测试要求。
关键词：水关节；测试系统；PLC
结束语：水关节为雷达整机关重件，要求在较长寿命期限内和振动、冲击等恶劣环境条件下可靠、稳定地工作。本文所设计的水关节测试装置控制系统已经投入使用，完全符合系统工作要求，运行良好。使用后实现了水关节测试装置的自动控制，显著提高了系统的可靠性和效率，与人工测试相比更加省时、省力，对科研和生产都有重要的作用。本水关节测试装置控制系统对自研水关节进行了充分的长周期寿命试验，积累了大量实践经验和试验数据，为后续水关节的设计和批量生产奠定了很好的基础，技术水平和产品质量相对稳定、可靠，保证了水关节自研的基本条件，技术风险可控。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 047
潘欢. 基于PLC的单焦点镜片分选机的实现与应用［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：173-177.
摘要：从运动控制和视觉系统相结合的角度，设计开发单焦点镜片类型的分选设备。采用基恩士PLC作为控制核心，通过相机视觉系统的辅助，从焦度计和厚度计的测量结果中对镜片的厚度、度数、散光等相关参数进行分类。最终实现对单焦点镜片进行自动上料、类型分选、参数打印、产品包装的目的。设备独特的自动调焦功能可实现单焦点镜片参数的精准测量，以满足对测量精度有一定要求的厂商，从而分选出更高品质的产品来供给高端市场。
关键词：基恩士PLC；分选；视觉；控制；镜片
结束语：本文主要从电气设计方面介绍了基于PLC的单焦点镜片分选机，从电气设备选型、原理图的绘制、基恩士PLC程序的编写、触摸屏界面的设计等方面整体展示了分选机的开发过程，展示了设备整体的功能情况及应用场景。单焦点镜片分选机的开发使用，极大地提高了镜片检测分选行业的自动化程度，降低了企业人力成本投入，对企业的发展有着积极的作用。但是单焦点镜片分选机主要针对的分选类型是常见的单焦点眼镜片，对于多焦点的眼镜片还需开发其他设备进行分选检测，这也是后面需要研究和探讨的开发方向。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 048
马建强. 起吊设备钢丝绳远程在线健康监测系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：178-180.
摘要：钢丝绳是港口、矿场、加工车间起吊设备用于提升重物的关键部件，钢丝绳的健康状态直接关联人的生命安全和企业的生产效率。为避免安全事故发生，从钢丝绳健康状态出发，提出了基于声发射和物联网技术的远程实时在线监测方案。通过传感器采集运行状态钢丝绳声发射信号，采用无线及有线通讯方式，将钢丝绳声发射数据由采集卡经对应上位机传至服务器中，服务器通过算法识别各钢丝绳状态并显示在监控界面，从而实现区域范围内起吊设备钢丝绳健康状态的远程在线监测。
关键词：钢丝绳；无损检测；在线监测系统
结束语：根据目前缺乏针对起吊设备钢丝绳健康状态实时追踪的现状，本文提出了基于声发射和物联网技术对区域范围内起吊设备钢丝绳进行远程在线监测方案。采集数据经初步预处理后，利用短距离传输技术，输送到现场网关或上位机中，经网络层传送至各分厂服务器，再通过局域网或5G等物联网，与总部监控室的设备监测诊断管理平台、集控中心、云服务平台、移动终端等进行数据通信，实现设备健康状态信息的集中存储、远程管理和移动办公。该方案综合考虑了测量精度、信号处理方法和传输速率，满足实际工程需要。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 049
段美春. 智慧电厂工地规划与建设研究［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：181-183.
摘要：结合国内各发电集团智慧工地建设的成功经验，提出了火电厂建设智慧工地的目标、特征和模式，分析了各种建设模式的优劣性，并从工地设备、工地边缘、智慧平台以及智慧应用4个方面构建了智慧工地建设的总体架构，为国内外电厂在智慧工地建设模式选择以及总体架构设计方面提供了参考，对于缩短智慧工地建设周期以及节约投资成本方面有着指导性意义。
关键词：智慧电厂；智能工地；智慧管理；构架体系
结束语：基于全厂智慧管控平台的智慧工地将基建MIS平台与智慧工地模块统一规划至全厂智慧管控平台，本文提出的建设模式保证了基建和生产运行阶段平台数据统一性与完整性，平台应用功能易扩展，基建期结束后不需要将智慧工地相关应用模块产生的数据向生产期迁移，基建期和生产期需要的硬件设备（如视频监控、门禁安防等设备）可以统一招标采购，后期硬件设备迁移费用低，项目建设周期短，全生命周期投资费用低。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 050
王宇翔，冯作全. 板式换热器板片质量在线自动检测系统的设计与实现［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：184-187.
摘要：为解决换热器板片在压制成型后减薄（缩颈）和裂纹缺陷检测问题，设计换热器板片质量自动检测系统，采用高精度、高动态性能和高速测量的双激光位移传感器测量板片各点厚度，通过研究数据采集方式、关键特征点数据比对分析，计算各点的减薄量，从而判断板片质量是否合格，最后通过实验样机进行了验证。结果表明，该系统可实现不同波纹形状减薄量和波纹深度的检测，能够替代人工，大幅度提高检测精度，可应用于实际板片生产制造现场。
关键词：板片质量；在线自动检测；数据拟合分析；直线模组
结束语：本文以板片生产检测过程中存在的实际问题为出发点，根据板片压型几何特征及监测要求，对其采样原理进行了分析，设计了板片在线自动检测系统，该系统能够对采集的板片特征数据进行分析处理，可实现不同波纹形状减薄量和波纹深度的检测，能够替代人工，大幅度提高检测精度，可应用于实际板片生产制造现场。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 051
邹国政. ADS-B数据在空管自动化系统中的处理方法分析［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：188-190.
摘要：根据当前雷达数据作为空管自动化系统单一监视源的现状，提出了一种在自动化系统接入ADS-B数据后的处理流程以及与雷达数据进行融合的处理办法，根据两种监视源的特点，对数据进行分类处理，对传统算法进行合理、灵活地调整，优化目标融合效果，对于目标融合使用了基于场景的模糊层次分析法，通过验证结果表明，ADS-B数据引入并参与自动化系统的多监视源数据融合后，实现了低空区域及无雷达覆盖区域的监视，系统在雷达数据处理，飞行计划与航迹相关，告警功能都得到了进一步优化。
关键词：空管；ADS-B；空管自动化系统
结束语：本文从实际应用出发，基于传统一、二次雷达数据处理办法，提出了一种在增加ADS-B数据后的多监视源数据的数据处理办法，通过对两种监视源数据的特点进行灵活地合理设计，使得空管自动化系统能更好地使用好ADS-B数据，实现自动化系统对低空区域及无雷达覆盖区域的监视，ADS-B 技术被大范围应用到民航系统，利用 GPS 定位和数据流技术并集成到空管自动化系统中，对空、地目标飞机进行监视和指挥，将极大地保障飞行安全，提高运行效率，增大空中交通流量。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 052
罗阿静. 地铁智慧车站的应用［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：191-193.
摘要：近年来，各地地铁建设步伐加快，地铁开通运营线路越来越多，而地铁车站涵盖系统繁多，车站管理人员要同时关注多个系统运行状况，极易出现失误。智慧车站以ISCS为基础，与车站的其他专业系统互联，采集各系统信息，通过计算机网络技术、大数据采集及分析、智慧运维、物联网等技术，实现对全站大部分重要设备的集中监控展示。智慧车站可提供一键开关站、智慧安检、物资管理、全景感知等功能。智慧车站的建设可以极大地减少地铁运营成本，提高工作效率。
关键词：地铁；智慧车站；ISCS；互联
结束语：智慧车站是一个广泛的概念，智慧是通过各种科技化、工业化的手段使人类的生活和工作更方便、便捷，不同的城市对于智慧车站有着不同的需求。智慧车站的建设核心在于利用智能设备和系统来辅助车站的日常运营管理工作。为满足轨道交通发展要求与地铁运营实际需求，减少运营成本，提高工作效率，上海、深圳、西安、青岛等地新建线路已开始建设智慧车站。就目前而言，智慧车站还处于发展阶段，相信在不久的未来，通过共同努力，可以打造一个真正的智慧车站。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 053
郑旭光，千登. 航天热处理系统用状态监控数据分发技术研究［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：194-199.
摘要：作为航天火箭发动机生产制造中的重要组成部分，传统热处理设备的单台、单点监控系统逐渐升级为集散控制系统，随着状态监控节点以及设备种类的不断增多，上层应用软件的开发难度逐渐增大，其维护成本也大大增加。针对原有的分布式多节点监控系统进行有关研究，提出了一种基于数据分发服务 （DDS） 的热处理集散控制监控系统的设计方案，实现了状态监控系统的域设计，完成主题创建、配置服务质量 （QoS）、主题发布、主题订阅等4个方面的应用，真正实现了在航天产业中，热处理集散控制系统的状态监控系统的数据分发功能。
关键词：热处理集散控制系统；状态监控；数据分发服务（DDS）
结束语：本文结合信息化技术快速发展对航天用热处理集散控制系统提出的通信系统高效、实时、可靠传输的要求，在深入研究数据分发服务规范的基础上，提出了一种基于 DDS 的热处理集散控制状态监控系统的设计方案，完成了 DDS 在系统功能模块内、模块间的通信设计，从逻辑和物理两方面入手实现了状态监控系统的DDS通信设计。该设计屏蔽了系统平台异构带来的不兼容问题以及数据信息分发中传输层的具体实现过程，大幅改善了热处理集散控制系统中消息通信机制的实时性、有效性，对推动航天用热处理集散控制系统的优化升级具有较高的应用价值。目前，原型系统已经初步实现DDS 通信的基本功能，并通过验证达到了预期目标，但由于验证数据的规模较小以及复杂度不高，后续还要深入研究 DDS 规范，实现基于内容的发布－订阅，并加入对可扩展标记语言XML格式配置文件的解析处理，并针对QoS的设置和过滤调度处理进行完善设计，从而进一步提高系统的整体性能。为后续实现设备间状态监控的信息共享和互操作，真正意义上实现信集成、网络通信和数据共享提供技术支持。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 054
李高鹏，楼海龙. 中东某油田脱气站及井口控制系统过渡性改造［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：200-203.
摘要：为了提高中东某油田脱气站及井口的自动化控制水平，降低安全风险和人力成本，该项目运用DCS和远程控制单元相结合的方式对油田现有设施进行自动化升级改造，通过改造工程的实施极大地提高了油田的自动化水平，同时为今后在海外战乱及高温地区油田进行工程改造积累了经验，为海外油田的运行提供参考。
关键词：油田自动化；DCS系统；井口控制系统；横河RTU
结束语：通过本文改造基本实现了对脱气站生产处理设施过程控制参数及脱气站生产相关辅助系统，如化学药剂、消防水、柴油等参数的远程监控；实现了对各个井口的远程监控，极大地降低了人工巡检的强度，节约了人力物力成本。同时，该项目的改造完成，为在战乱地区进行油田的过渡性改造积累了经验，为我国在海外油田的经营提供了参考和借鉴意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 055
吴熙. 铝挤压机数据采集及其呈现方法［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：204-207.
摘要：挤压机是铝挤压型材生产最主要的设备，其运行状态的好坏影响整个铝型材挤压的生产效率，对整体成本控制有非常大的影响。针对铝挤压效率改善工作的非挤压时间监控需求，提出了针对挤压机进行数据采集及数据分析的方案，方案中通过构建工业以太网络实现OPC服务器与挤压机PLC的远程连接和通讯，以特定的数据采集方法，实时采集挤压机的运行状态数据存入到SQL Server数据库中，并应用网页报表平台将数据进行呈现，实现对挤压机非挤压时间的实时监控和追溯。
关键词：铝挤压；非挤压时间；数据采集；数据呈现
结束语：本文针对铝挤压机挤压效率改善工作需要实现非挤压时间自动采集的需求，采用了以太网通讯、OPC服务器、数据库、Web报表等技术，通过创新的数据采集方法，实现了铝挤压机包括挤压、非挤压周期内状态数据的采集与呈现。该方法对设备的基础信号直接进行采集并存储，将所有获得非挤压时间所需要进行的一些逻辑运算提到了数据库层面。此方法的优点是无须改动任何 PLC 程序，直接读取其基础信号即可，节省了PLC有限的数据处理能力，并且适用于各种类型的挤压机，当然该方法会提高数据库的运算能力要求，但相比较来说服务器的硬件扩充会比PLC简单得多。最后，本案例针对铝挤压机的挤压数据采集和分析方法的设计与实践，通过实际生产中长时间的稳定运行证明了该方法完全具备可行性，可靠性高。并且通过该数据采集方法可以实现铝挤压机其他状态数据和挤压生产线其他设备数据分析的持续拓展。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 056
吴清辉. 基于改进SURF特征点的模板匹配算法［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：208-211.
摘要：针对视觉中的目标识别问题，提出了一种基于SURF改进的模板匹配方法实现目标识别。传统的目标识别算法通常采用基于模板匹配的算法，其中基于SURF特征点的匹配算法被广泛使用，然而其实时性与匹配精度仍有待提高。基于SURF特征点进行改进，利用DAISY算法生成的描述子替代SURF算法中的描述子，并采用PROSAC算法进行误匹配删除，提高了模板匹配算法精度与实时性，最后经过实验验证了所用方法的有效性。
关键词：目标识别；模板匹配；特征点提取
结束语：本文在 SURF 模板匹配方法基础上进行了改进。包括使用DAISY算法构建描述子以提高效率，并使用PRO?SAC算法进行匹配提纯，最后通过实验证了改进算法在旋转、倾斜、放大、缩小、过亮、过暗场景中的有效性，并且相较于SURF模板匹配方法有效剔除了误匹配点对，并且一定程度上提高了模板匹配算法的实时性。但本文工作仍存在不足，本文中模板图像只是取了目标物体某一面的信息，对于同一物体换一个面就无法识别，所以本文中所述方法只是针对采集到的物体的可见表面进行识别与重建，缺少物体的完整信息，后续可以考虑对物体进行多视角的图像采集，建立完整的图像信息库，或构造物体的三维模型作为模板，实现对目标更全面、可靠、可靠地识别。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 057
师帅. 轨道交通系统主动障碍物检测研究综述［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：212-216.
摘要：主动障碍物检测是实现城市轨道交通列车自动化运营的重要发展方向，是提升列车运行安全性和可靠性的关键技术。传统的障碍物检测主要依赖于巡道工、单点监控防护、司机瞭望等人工检测方式，检测效率低、劳动强度大，实现主动障碍物检测对实现轨道交通智能化具有重大意义。对当前国内外轨道交通主动障碍物检测技术的研究现状进行总结，分别对轨旁和车载主动障碍物检测方法进行总结和介绍。最后，对主动障碍物检测系统领域的发展进行总结和展望，为相关领域的研究和工程人员作为参考。
关键词：主动障碍物检测；轨道交通；智能运维
结束语：本文所介绍的主动障碍物检测研究可以提前识别轨行区域内的障碍物，实现对列车的防护。其不仅能够摆脱依赖人工巡查，提升检测效率，保障运行安全，同时也是列车实现GOA4自动驾驶等级的必经之路，越来越多的研究机构和人员进入积极推动该领域的技术发展，为提升轨道交通的安全运行提供解决方案。但是仍存在有待改进的方面，具体如下。（1）对于轨旁障碍物检测，相比于车载检测，其算法复杂度相对较低，可实现性较强，但是轨旁障碍物检测只能检测传感器附近区域，通常只用于检测终点防护区域，全线防护则需要沿线布置，实现成本较高。（2）在实际的复杂运行环境下，周边环境干扰多，实际检测过程中易受到影响导致误报。对于列车防护设备，设备应具有足够的可靠性，误报率不应过高，因此实际检测算法的鲁棒性有待进一步提升。（3）随着深度学习技术的发展，算法层面的检测准确率实现了巨大提升，为实现主动障碍物检测带来新的机遇。但是深度学习仍然需要大量的算力实现，如何优化算法、提升硬件性能，实现检测精度和速度的平衡仍是一大难点。（4）当前嵌入式芯片的性能越来越强，一部分算法可以通过边缘计算在传感器端完成，从而减轻主机的运算压力甚至替代主机直接完成检测算法。如何实现对障碍物检测系统的架构进行设计优化，提升整个系统的性能和运行效率也是值得研究的对象。（5）对于用于主动障碍物检测的防护设备，应具有足够的可靠性，需要设计主动障碍物检测系统及其对应装备，使其满足SIL2、SIL4的安全完整性等级。综上所示，随着当前计算机性能、传感器性能、边缘计算、深度学习等技术的发展，以及研究人员和企业之间的不断探索，主动障碍物检测技术也将愈加成熟，成为维护列车运行安的重要保障。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 058
高杰楚. 智能电网视域下发电机的继电保护分析［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：217-219
摘要：研究智能电网下发电机继电保护措施，提高发电机运行效率。分析智能电网视域下发电机继电保护现状，针对存在的问题制定可行的技术方案，引入单元件保护技术、广域保护技术、重构技术、电子传感技术、电网自愈技术、通讯技术、设备技术以及控制决策技术等。继电保护装置实现自动化、网络化发展，可以及时检测电力系统的运行状态。智能电网可以有效提高电力服务水平，实现电力系统继电保护装置的自动化检测功能，全面提高了电力水平。
关键词：智能电网；发电机；继电保护
结束语：本文以智能电网继电保护失效机理与薄弱环节为分析点，引入单元件保护技术、广域保护技术、重构技术、电子传感技术、电网自愈技术等，保证继电保护装置的在线状态监测，自动定位故障，在整合分析保护状态信息的前提下，确定预警信息对应的故障位置，提高系统运行的便捷性与有效性，实现继电保护的智能化与数字化发展[10-11]，为此后智能电网的广泛应用打下坚实的基础。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 059
王艳春，吴育林，梁明. 灯具的电动变焦组件设计［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：220-222.
摘要：现有调整灯光焦点的方式较常用的是手动调节，灯具安装在较高位置，调焦不方便，也有些灯具使用电动驱动调节，但调节结构复杂，在灯具上应用时，对灯具的要求较高。通过改变电动变焦组件，将电机和齿轮设计在导向环上，调焦环通过轮齿与导向环的齿轮联动，而变焦透镜通过短凸柱、长凸柱与调焦环、导向环的导向槽连接，导向槽将变焦透镜的旋转运动变成上下运动，改变变焦透镜与灯源的距离实现灯具调焦。该自动变焦机构零件少、结构简单、装卸方便，适用于射灯、聚光灯、导轨灯等灯具的自动调焦。
关键词：导向环；变焦透镜；调焦环；电动变焦
结束语：本文设计的自动变焦组件主要由导向环、变焦透镜、调焦环3个零件、1个电机和1个齿轮组成，零件数量少，结构简单。自动变焦组件靠导向环的扣位与灯筒连接，装卸方便，变焦组件的导向环、变焦透镜、调焦环3个零件的装配靠调焦环的扣位连接，3个零件之间装卸也很方便，因此，灯具需要自动变焦就安装，不需要可以拆下来。电机带动齿轮运动从而带动调焦环运动，调焦环带动变焦透镜做直线运动，改变变焦透镜和灯源的距离，实现光束角的变化，该自动变焦组件，对灯具的要求低，可以应用在射灯、聚光灯、导轨灯等灯具上，应用范围广。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 060
张胜，乔金宇. Excel在离心泵额定效率计算中的应用［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：223-225.
摘要：为了对离心泵的额定效率值进行快速计算，提出了一种基于Excel的离心泵额定效率快速计算方法。首先，把标准GB/T13007-2011中表格中的所有效率数值、效率修正值和比转速计算公式编辑到Excel表格中；然后，在Excel表格中利用VB编程，实现离心泵额定效率值的快速计算功能；最后，通过对传统手工计算方法和编程计算方法的计算速度和正确率进行对比。对比发现：编程计算法不仅能提高离心泵额定效率值的计算速度，而且还能避免传统人工手动计算过程中人为因素的错误。实践证明，该计算方法提高了离心泵数据处理工作效率，在离心泵检测过程中具有一定的指导和借鉴意义。
关键词：离心泵；效率；比转速；修正
结束语：本文利用强大的Excel计算功能实现了离心泵额定效率的快速计算，该计算方法不仅能提高离心泵额定效率值的计算速度，而且还能避免传统人工手动计算离心泵额定效率过程中的错误。实践证明，该计算方法提高了离心泵数据处理工作效率，在离心泵检测过程中具有一定的指导和借鉴意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 061
朱宇腾，姚银歌，黄昆，等. 影响系数法在高速轴系动平衡中的研究与应用［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：226-228.
摘要：动平衡校准是高速轴系加工的一道至关重要的工序，各家主轴厂商对此的相关理论研究相对缺乏，对于自身产品的动平衡校准没有统一方法。在总结现有资料的基础上，深入研究了高速轴系动平衡的影响系数法，包括可用于刚性转子动平衡的单面影响系数法、双面影响系数法，并以此引申出了用于柔性转子的多面影响系数法。此外，为了验证理论算法的准确性，采用双面影响系数法对某型号主轴动平衡的校准进行了验证，结果表明理论准确可靠，影响系数法应用于实际生产可满足转轴动平衡技术要求，为行业相关从业人员提供指导。
关键词：高速轴系；动平衡；影响系数法
结束语：影响系法作为指导高速主轴动平衡校准的一种重要方法，目前已经成为高速轴系的研究热点并取得了一系列成果。此方法便于设计人员在设计轴系时，根据转轴经验不平衡量值结合转轴质量、校准平面、校准半径等量值，合理布置轴系，也对操作人员提供了作业指导并提高了工作效率，为主轴性能稳定提供了有力的支持。本文详细阐述了目前针对刚性主轴较为成熟的双面动平衡影响系数法的理论依据及操作方法，并概述了多面动平衡影响系数法，为超高速主轴轴系 （包括磁悬浮主轴、空气主轴等精密轴系）的动平衡校准提供了一个可行的方法。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 062
颜绍军. 一种电梯钢带探伤仪的结构设计［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：229-231.
摘要：随着材料技术的发展，复合曳引钢带代替钢丝绳已成为电梯行业发展的新趋势。为便于对电梯钢带内部缺陷进行无损检测，介绍一种电梯钢带探伤仪，对其使用场景及应用需求进行分析，确定产品外观，并对该产品的总体结构以及各主要部件的设计方案进行详细阐述。利用Pro/Engineer软件对钢带探伤仪结构进行参数化的建模及装配，最后通过制作样品模型进行验证，结果表明钢带探伤仪的结构设计合理。相关设计过程及结构设计方案，可以为今后类似产品的开发提供一种新的设计思路，具有重要
的指导意义。
关键词：电梯钢带；探伤仪；结构设计；Pro/Engineer
结束语：本文介绍了一种电梯钢带探伤仪的结构设计方案，设计过程结合实际应用场景对使用需求进行分析，确定产品的外观及总体结构，并运用三维软件Pro/Engineer对产品进行参数化建模及装配，最后制作样品模型，验证该产品结构设计的合理性。钢带探伤仪是典型的机电一体化产品，相关设计过程及结构设计方案，可以为今后类似产品的开发提供一种新的设计思路，具有比较重要的指导意义。同时，该产品轻巧便携，人机界面友好，具备操作简单、运行可靠等优势，能够探测电梯钢带内部钢丝绳出现的微小缺陷，起到了事故预防的作用，保障乘梯安全效果明显，解决了钢带电梯使用过程中的后顾之忧。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 063
罗文忠，郑坤，李萌，等. 10 000 m3
小型LNG FSRU总体设计分析［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：232-235.
摘要：随着三沙岛礁开发的不断深入，对能源的需求也日益增加，开发一种对环境友好，并能可持续提供稳定且经济的绿色能源系统越发重要。小型液化天然气浮式储存再气化装置（LNG FSRU）特别适应三沙岛礁陆地面积有限、环境要求高的使用需求。区别于大型LNG FSRU，小型LNG FSRU总体设计受成本控制、船体空间限制等方面因素影响，有其自身特点。从货罐选型、主要尺度确定、总布置和主要性能要求等方面分析了10000m3小型LNG FSRU的总体设计特点，同时对小型气化器等关键设备进行了讨论，可为相似船型设计提供有效参考。
关键词：LNGF SRU；总体设计；总布置；独立C型货舱；气化器
结束语：本文针对适用于岛礁的10000m3小型LNG FSRU总体设计进行分析，包括液货舱尺度确定、主尺度确定、总布置特点、主要性能要求、主要设备等方面，形成设计要点如下，可为相似船型设计提供有效参考。（1）小型LNG FSRU 的液货罐布置和类型与常规LNG运输船类似，需重点考虑货舱容积、布置特点以及对船舶主尺度的影响。（2） 船舶主尺度首先受到货罐的尺寸影响，应该考虑布置需求、码头系泊、舱容限制、建造预算等方面因素综合论证。（3）FSRU 的性能要求需符合《海上浮式装置入级规范》，相对IGC CODE更为严格。（4）LNG再气化系统应该根据需求确定经济可行的气化能力和气化器形式。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 064
宋琨. 海上平台箱体式吊机载荷升级技术分析与应用［J］. 机电工程技术，2021，50（06）：236-242.
摘要：海上平台吊机是海上采油平台重要的生产和生活设备，作为关键特种设备，其吊载能力保证了平台上下货物的保障能力。重点介绍一种箱体式吊机载荷升级技术，将吊机的最大载荷吊载半径增加。在保留原车结构的同时，通过对吊机主要结构的评估分析以及液压系统元器件的计算和重新设计升级，来实现吊机载荷的升级，通过分析，此项技术能够达到吊载能力升级的目的，并且已成功应用于海上平台。
关键词：箱体式吊机；液压系统；结构强度；吊载能力
结束语：本文按照吊机的设计规范和要求，对海上吊机结构、液压系统等进行评估和分析，根据评估结果可以分析出仅仅有部分系统不满足升级后的载荷需求，需要对薄弱的系统进行优化和升级即可提高吊机的整体吊载能力。此评估分析方法目前已经成功应用于海上平台箱体式吊机，达到了增加载荷能力的目的，且升级后的吊机成功通过船级社的审核认证，该吊机升级后运行平稳，安全可靠，达到了预期效果。此项技术不仅能够应用于海上箱体式吊机，同时，对桁架式吊机同样机油重要的参考意义。下一步将继续对此项技术不断的完善和推广，降低改造成本，缩短施工周期，为海上的生产和生活保驾护航。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 065
梁培章，陈志洋，梁嘉洛，等． 翻转式飞行影院设备复位方案设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０６）：２４３－２４６．
摘要：针对翻转式飞行影院设备可能存在乘客高空滞留的风险，设计一套复位方案。对翻转式飞行影院可能出现乘客高空滞留的危 险事件进行风险分析，并对零部件及子系统进行失效分析，分析其失效后是否可能造成设备故障从而导致乘客高空滞留。然后根据 降低风险的措施对设备的复位功能进行方案设计，使翻转式飞行影院在各种极端情况下急停时仍可复位，且复位时间控制在５ ｍｉｎ 之内。较短的复位用时能为疏散乘客争取更多的时间，使乘客高空滞留的时间控制在１ ｈ内，符合《特种设备安全监察条例》的 要求。
关键词：游乐设备；翻转式飞行影院；乘客高空滞留
结束语：本文对翻转式飞行影院在乘客高空滞留方面进行风 险分析和失效分析，然后按降低风险的措施设计设备控 制原理框图和液压救援回路。ＵＰＳ系统、电控复位系统、 液压救援回路等用于复位的子系统，在设备正常工作时 与设备的主运行系统互不干扰，当设备在各种极端情况 下急停时能使设备复位。设备复位的时间控制在５ ｍｉｎ 之内，为疏散乘客争取了更多的时间，使乘客高空滞留 的时间控制在１ ｈ之内，符合《特种设备安全监察条例》的要求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 066
郑育前，麦玮琛，李展能，等． 家用燃气灶热效率快速测量方法［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０６）：２４７－２５０．
摘要：提出了一种家用燃气灶具热效率的快速测量方法，设计了测量需要的试验用锅、试验装置和试验方法。试验时家用燃气灶稳 定燃烧的同时锅具可持续生产出热水，实现快速、连续测量燃气灶的热效率。快速测量方法的水锅宜选用反接方式，宜选择试验进 水温度为２０ ± ３ ℃ ，出水温升为５０ ± ３ ℃ 。与ＧＢ ３０７２０－２０１４规定的方法进行试验比对研究，结果表明：采用快速测量方法测量热 效率结果满意率达８３％ ，可节约７０％以上的检测工作时间和燃气消耗，且该方法与国标法的测量结果存在线性相关关系，一元线 性回归方程为ｙ ＝ ０． 9872ｘ－０． 3368，决定系数Ｒ２ ＝0.9727，其测量结果在一定程度上可以反映出ＧＢ30720－2014方法的发展趋势和质量水平。
关键词：家用燃气灶具；热效率；快速检测方法；试验锅
结束语：上述研究表明家用燃气灶具热效率快速测量方 法，可大致节约７０％的燃气和检测工时消耗、可明 显提高工作效率、水路系统的设计使得快速检测方法 容易实现自动化测试。在试验进水温度为２０±３ ℃ ， 出水温升为５０ ± ３ ℃的试验条件下，测量结果与国标 方法测量值之间的绝对差值小于３％ 。家用燃气灶具 热效率快速测量方法可以作为目前现行标准方法的补 充方法进行标准化推广和应用，具有一定的社会和经济价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 067
朱凯，张艳东． 基于低功耗无线传感网络的应力在线监测系统设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０６）：２５１－２５３．
摘要：为解决传统应力在线监测系统存在的问题，基于低功耗无线传感网络设计了应力在线监测系统，实现了对工作面应力变化的 实时监测、显示、预警。为提高钻孔应力的测量精度，设计了十字交叉式油枕应力计，相比传统应力计具有监测精度高、安装简单 的优点。给出了系统的结构图、硬件设计方案和软件算法的流程图，重点针对无线传感网络的低功耗进行了研究，并给出了设计方 案。经试验验证，系统运行稳定性好、功耗低、维护量小、监测连续不中断，能够对保证煤矿安全生产发挥重要作用。
关键词：低功耗；钻孔应力；无线
结束语：本文主要从系统结构设计、硬件系统设计、软件算 法实现３个方面介绍了基于低功耗无线传感网络的应力在线监测系统，实现了对井下应力的在线监测。本文改进了应力计的结构，提高了应力的监测精度，在系统低功耗方面给出了硬件和软件的解决方案。该系统通过实际测试发现，具有测量精度高、功耗低、维护量小、容量大、运行稳定的优点，具有很好的应用价值。通过应 力在线监测系统的应用，可以有效地避免冲击地压事故的发生，当出现压力监测异常时可及时报警，采取泄压解危措施，保证企业安全生产。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 068
夏峰，梁雯雯，江巧逢． 汽车电气设备标准ＱＣ／ Ｔ ４１３－２００２在机车车辆上的应用［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０６）：２５４－２５６．
摘要：近年来轨道行业的飞速发展出现了多种新兴的轨道交通车辆，这些轨道交通车辆与传统公交系统有着相似之处。为了解决传 统公交系统的电气系统在机车车辆上的适用性问题，将ＧＢ／ Ｔ ２５１１９轨道交通机车车辆电子装置与ＱＣ／ Ｔ ４１３－２００２ 汽车电气设备基 本技术条件中所涉及的试验方法进行对比，分析得出两个标准试验的相同点与不同点。同时针对两个标准中不同的试验方法进一步 研究得出汽车电气设备在轨道车辆上应用的可行性。对轨道交通车辆与公交车辆电子装置的互相融合具有一定的实际意义。
关键词：机车车辆；电子装置；汽车；试验方法
结束语：通过对两个标准中试验方法逐条对比可以看出。标准中有３个涉及的试验在ＱＣ／ Ｔ413－2002中的相应点无 法满足铁路标准要求，分别是电源过电压浪涌和静电放 电试验、电磁兼容性试验、绝缘试验。通过修改低温试 验方法可以满足本标准低温存放试验要求。因此在非批量的试验项目或者科研项目中应先将以上３个试验按照要求重新试验，其他高于铁路要求或者等同于铁路要求的试验可以不做。另外水密性试验为非强制试验项点，如设备安装的环境有特殊要求也要根据需要重新 验证。由于本标准与汽车行业标准体系的不同，以上研仅适用于车辆临时小批量使用或科研项目使用。在作为 正常系统安装在车辆上时设备仍应严格按照标准ＧＢ／Ｔ25119－2010进行认证后方可装车。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 069
李东，梁家睿． 机器视觉技术在平面口罩缺陷检测中的应用［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０６）：２５７－２６２．
摘要：为了解决平面口罩产品质量管控的问题，利用工业相机、工业光源、工控机及运动执行机构搭建了视觉在线检测系统。采用 一种基于ＯｐｅｎＣＶ的预处理算法对口罩图像进行降噪、滤波、仿射变换以及特征提取，对提取到的焊点以及鼻梁条特征利用改进 Ｖｇｇ－１６深度学习算法进行建模学习，实现了平面口罩的缺陷检测。和市面上常见的平面口罩缺陷检测的产品相比，前者的检测效 率能匹配全伺服口罩机的生产速度。算法方面引入深度学习模型，相比传统的图像处理技术能够迭代更新，系统具有更高的鲁棒性 和精确率。该视觉在线检测系统经过产线大规模验证，能满足生产品质质量管控要求。
关键词：口罩；机器视觉；深度学习；精确率和召回率
结束语：随着科技的发展，工业生产的过程中不断研发或引 入新型的自动化、智能化设备来提高产线的自动化率， 减少人工的投入。现目前对于口罩外观的光学检测系统， 大部分厂家还是只运用了常规的机器视觉处理算法如： ＯｐｅｎＣＶ、Ｈａｌｃｏｎ等，这不能满足复杂多变的工业现场 要求。本文提出了一种基于ＯｐｅｎＣＶ的图像处理和改进 Ｖｇｇ－１６的深度学习模型结合的口罩缺陷检测算法。通过 ＯｐｅｎＣＶ进行预处理、特征点的定位、分割，用不同的模 型去针对焊点、鼻梁条的检测，相比口罩整体作为深度学习模型的输入样本，能够更好地提取出特征。针对基 于深度学习的口罩缺陷检测算法，能够不断迭代，提高 检测系统的鲁棒性和准确率，具有广阔的研究场景。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 070
许剑波． 永磁电机直联式驱动系统设计与应用［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０６）：２６３－２６５．
摘要：针对某煤矿原井下顺槽１． ４ ｍ皮带机驱动装置存在的故障率高、控制性能差、无法实现连续调速的问题，引入永磁电机直联 式驱动系统，优化１． ４ ｍ皮带机驱动装置。对系统电压等级、电机极对数、变频器输出频率、电压峰值等进行分析和讨论，并基于 无模型自适应控制模型，设计控制器－变频器－永磁电机控制模式，实现井下顺槽皮带机无极调速。实际应用效果表明，该驱动系 统能够实现皮带机平稳启动、无极调速、安全连续运行，应用效果良好。
关键词：永磁电机；直联；变频调速；ＭＦＡＣ；皮带机
结束语：本文针对成庄煤矿顺槽１． ４ ｍ皮带机永磁电机直联 式驱动系统进行设计并实际应用，得出下述结论： （１）确定永磁电机工作电压等级，采用６６０ ／ １ １４０ Ｖ 双电压系统，使其在煤矿井下具有广泛的适应性； （２）确定永磁电机极数，电机极数为３２ 极，其输 出转速为１８７． ５ ｒ／ ｍｉｎ，仅仅是普通异步电机转速的 １２． ６％ ；（３）根据永磁电机转速和皮带机运行速度设计匹配 变频器，解决了变频器输出电压与永磁电机绝缘等级相 匹配的技术难点，保证电机安全稳定运行；（４）设计控制系统，对多台永磁电机驱动系统进行 ＭＦＡＣ调速控制，实现一键式启停、保护及功率平衡 功能。从实际应用效果来看，永磁电机直联式驱动系统不 仅解决了煤矿井下顺槽皮带机软启动的技术难题，同时 在设备配套上数量更少，占用空间更小，控制逻辑上更 加简单清晰，皮带机调速性能更加优越。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 071
张文恺． 综采工作面刮板输送机推移装置应用分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０６）：２６６－２６７．
摘要：针对综采工作面液压支架在移架推溜过程中经常出现支架千斤顶背压死，导致移架推溜难度大、危险系数高、支架千斤顶损 坏严重等现象，通过技术研究，对原液压支架与刮板输送机钢性连接进行优化，安装了一套刮板输送机推移装置，实际应用证明能 够避免支架千斤顶压死现象，使支架千斤顶故障率降低了１４％ ，保证了工作面安全高效回采，取得了显著应用成效。
关键词：综采工作面；刮板输送机；推移装置；应用分
结束语：通过对８３０５工作面液压支架推移千斤顶压死现象主 要原因分析，设计了一套刮板输送机推移装置，根据装 置结构特点及应用效果来看，该装置投入使用后有效避 免了支架推移千斤顶压死现象，弥补了传统支架千斤顶 与刮板输送机硬性连接的不足，保证了工作面刮板输送 机安全稳定推移，该装置已在该煤矿进行推广应用，取 得了显著应用成效。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 072
陈桂丰，周崎，李浩，等． ＨＴ２５０灰铸铁曳引机底座断裂分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０６）：２６８－２６９．
摘要：某公司在测试灰铸铁曳引机底座铸造新工艺时，发现同批次中有多个底座出现裂纹。为找出开裂原因，提高产品质量，对问 题曳引机底座采用断口分析、化学成分、硬度检测等手段进行分析。结果表明：机壳裂纹属于铸造应力引起的冷裂，裂纹源区位于 底座壳体敞口壁厚转变处，属于应力集中位置，从金相组织上可以看出，源区存在强烈的沿枝晶排列的石墨组织及枝晶柱状分布的 共晶碳化物，加速裂纹扩展。
关键词：灰铸铁；铸造应力；冷裂；枝晶排列石墨组织
结束语：电机底座化学成分、硬度检验结果符合ＨＴ２５０ 要 求，裂纹源区存在强烈的枝晶排列的石墨组织及枝晶柱 状分布的共晶碳化物，加速裂纹扩展，机壳裂纹属于铸 造应力引起的冷裂。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 073
朱群伟，朱丹宸，张明悦． 基于改进变分模态分解的滚动轴承弱故障特征提取［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０６）：２７０－２７５．
摘要：针对滚动轴承故障信息微弱且常受到强背景噪声影响，导致故障特征提取困难的问题，提出一种改进变分模态分解（ＶＭＤ） 和Ｔｅａｇｅｒ能量算子的滚动轴承弱故障特征提取方法。该方法以最大加权频域相关峭度为目标函数，对影响ＶＭＤ分解的参数进行优 化选取，确保获取故障特征最为明显子信号。利用Ｔｅａｇｅｒ能量算子处理获取的最优子信号，增强故障冲击特征，并借助快速傅里叶 变换准确提取出滚动轴承故障特征。将该方法运用到滚动轴承仿真和实验信号中，结果表明，提出的方法能够解决ＶＭＤ参数难 以选取的问题，且能从强背景噪声干扰中有效提取出滚动轴承内圈弱故障特征，实现了故障的准确识别，具有一定的实际应用 价值。
关键词：变分模态分解；Ｔｅａｇｅｒ能量算子；滚动轴承；故障特征提取
结束语：本文针对滚动轴承故障特征微弱常被背景噪声淹没 的问题，提出了将改进的ＶＭＤ和Ｔｅａｇｅｒ能量算子相结合 进行滚动轴承故障诊断，并通过仿真和实验信号对方法 的有效性进行了验证，得到了以下结论。 （１）提出了改进ＶＭＤ算法，构造了最大加权频域 相关峭度指标，并将其作为目标函数，对ＶＭＤ中的参数 Ｋ和α进行优化选取，减少了分解时的不确定性，保证 了ＶＭＤ算法的有效性。 （２）借助Ｔｅａｇｅｒ能量算子能够增强信号中的瞬态冲 击成分，且利用Ｔｅａｇｅｒ能量谱能够更为准确和有效地提 取出滚动轴承故障特征。 （３）仿真和实测信号的验证结果表明，本文提出的 算法能够减少背景噪声的干扰，进而准确提取出滚动轴 承的微弱故障特征。与经典的包络解调和ＥＭＤ方法相比 较，进一步体现出本文算法的有效性，具有一定的实际 运用价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 074
王志文，钟佳丽． 电力蓄电池工程车紧急牵引控制逻辑分析及优化［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０６）：２７６－２７９．
摘要：电力蓄电池工程车紧急牵引模式作为降级运行模式，控制逻辑缺陷将直接导致救援，影响次日电客车运营。针对广州地铁 ＺＥＲ４－３型电力蓄电池工程车采用第三轨、接触网、蓄电池３种供电模式的特点，对紧急牵引模式下的占有、供电模式控制、升降 靴／弓控制、主断控制、牵引封锁等的逻辑进行梳理，并针对逻辑缺陷给出了相关的优化方案。
关键词：电力蓄电池工程车；紧急牵引模式；控制逻辑；优化方
结束语：紧急牵引模式作为一种应急模式，主要目的是在 网络系统出现故障时将电力蓄电池工程车驶回车辆段 而不需要救援。本文通过对紧急牵引模式下控制逻辑 的分析和优化，消除了逻辑缺陷，并在使用中得到验 证，为今后电力蓄电池工程车的换代提供了借鉴。广 州地铁ＺＥＲ４－３ 型电力蓄电池工程车作为广州地铁新 建线路的绝对主力工程车，其安全性至关重要，因其应用时间较短，故在电路上还有诸多地方需要持续优化。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 075
黄国辉． 某３０ ＭＷ高温高压汽轮机组取消外导汽管结构及热耗分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０６）：２８０－２８２．
摘要：介绍并比较高温高压汽轮机配汽结构采用外导汽管与取消外导汽管在结构上的利弊，通过计算高温高压蒸汽在流经导汽管道 产生的压力损失，以及蒸汽在外导汽管流动时产生轴向推力和热膨胀推力，得到取消外导汽管后，机组在热耗上的收益达到约 ０． １４％ ，而结构上也避免了额外的推力产生并消除了安全隐患，达到了优化的目的，为今后同类型机组采用本优化结构进行方案设 计提供指导，为取消导汽管结构设计提供理论数据支持。
关键词：３０ ＭＷ高温高压汽轮机组；导汽管；调门；压损；轴向推力；保温层
结束语：由以上计算结果及热耗收益数据分析可以看出，取 消外导汽管对本类型的汽轮机在热耗方面有较为可观的 收益，同时该改进结构能够解决由于外导汽管的存在而 引起的轴向推力对机组本体的影响和解决部分安全隐患。 虽然在结构的加工及安装上比传统结构困难，但是各方 面的收益却非常可观。因此，在进行本类型机组的方案 设计时，可以采用该改进的配汽结构，同时也使得机的外形布置简单化，是值得参考的结构方案。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 076
赵忠祥，王猛． Ｔ型节点焊缝层状撕裂缺陷的检验与修复［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０６）：２８３－２８５．
摘要：在Ｔ型节点焊缝的质量检查中，对于层状撕裂的质量控制尤为重要。该类缺陷常出现于焊缝母材或热影响区，呈梯状平行于 钢板表面的一种裂纹。通过实际案例分析，利用无损检测中超声波检验方式和磁粉检验方式确认层状撕裂缺陷的检查方法以及确定 缺陷反射特征，给出缺陷去除及修复的工艺参数参考。同时，对于该缺陷的预防，从钢材质量、焊接工艺、焊接节点设计都做了一 定的说明并给出了合理的建议。焊缝检验过程中，当层状撕裂出现时，所列工程实例的处理方式和方法提供了一种缺陷问题的解决 方案，以供行业参考。
关键词：Ｔ型节点焊缝；层状撕裂；质量控制；裂纹；缺陷修复
结束语：层状撕裂缺陷往往是从材料内部产生，容易形成隐 患，危害极大，因此对其预防控制工作非常重要。本文 从原材料的质量、焊接工艺、焊接接头设计等方面对层 状撕裂的成因做了具体分析。对层状撕裂的产生及影响 因素进行了列举和论述，并通过举例说明海洋工程中遇 到的层状撕裂的检测方法、注意事项过程及修复焊接工 艺和参数，以供业界参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 077
黄峻，何奉禄． 馈线自动化下的配网可靠性评估方法［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０６）：２８６－２８９．
摘要：配电网直接影响到用户体验，随着馈线自动化的发展，评估馈线自动化下的配网可靠性评估方法十分重要。选择了解析法思 路的可靠性评估方法；对负荷点故障类型进行分类；在分类的基础上，进行故障类型的确定；建立可靠性评估模型进行相关的指标 计算。最后通过某市的环网组线验证了该可靠性评估方法的可操作性，研究成果可计算出改造后暂未有运行数据的可靠性指标，对 配电网的规划运行人员在相关决策上具有一定的参考意义。
关键词：馈线自动化；可靠性评估；配电网
结束语：本文提出了一种馈线自动化下的配网可靠性评估方 法。选择了解析法思路的可靠性评估方法，然后对负荷 点故障类型进行分类，在分类的基础上，进行故障类型 的确定，随后建立可靠性评估模型进行相关的指标计算， 最后通过某市的环网组线验证了该可靠性评估方法的可 操作性，可计算出改造后暂未有运行数据的可靠性指标， 为电网的规划建设提供参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 078
翁继聪，何宏银． 提高中餐燃气灶具产品能效的措施［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０６）：２９０－２９１．
摘要：针对中餐燃气灶具热效率低，且同时存在燃烧不完全、烟气中有害物质含量较高、污染环境、能源利用率较低的问题，对如 何提高节能效果措施进行剖析。结合中餐燃气灶具能效损耗的原因，通过研究改进燃烧器结构、配置合适的风机、选择合适的锅 体、合理利用烟气余热等措施，目的在于更有效地提高商用燃气灶具能效，提升资源的利用效率。
关键词：中餐燃气灶具；燃烧器结构；接触材料
结束语：综上所述，改进燃烧器结构能够提高单位时间内天 然气的供热量；配置合适的风机能够减少预热过程中的 热量流失，使得空气与燃气的比例完美配比，从而能够 充分燃烧；使用保温棉更好地提升接触材料性能，可以 增强灶台的保温性能；选择合适的锅体能够有效提高导 热效率；合理利用烟气余热回收能够实现热量的循环利 用。这些措施均有助于提高中餐燃气灶具能效，对节能 减排、低碳环保的大趋势具有积极的经济效益和社会效益。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 079
常宝波，隋佳斌，程咏斌． 接触网故障测距实现方案分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０６）：２９２－２９５．
摘要：针对接触网短路故障测距问题，在基于阻抗算法的基础上提出了对测距方案的分析。提出的两种测距方案均是在现有装置的 基础上实现的，一种方案是将采集的信号通过电缆传输，另一种方案是将采集的信号通过光纤传输。两种方案均能达到地铁直流供 电系统接触网短路故障的测距效果，满足接触网短路故障测距的要求。这两种方案的提出，将测距算法理论应用于实践，奠定了方 案基础，为实现缩短机车因接触网短路故障而停车的时间提供了可行的方法。
关键词：接触网；短路；故障测距
结束语：本文针对地铁供电系统大小双边切换供电的特点， 分析了接触网对钢轨、对地故障、接触网中电流情况， 提出了能够同时解决大小双边供电方式时接触网对钢轨地短路两种故障类型的两种故障测距方案，即电气量信 息基于电缆传输与电气量信息基于光纤传输。经分析得 出，该方案具有实时性强，在故障发生时即可计算出故 障距离，可大大缩小地铁维修人员排查故障的时间；该 方案通过直流馈线保护装置来实现，实现起来具有简单 可靠、成本低等优点。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 080
刁满佳，代秀秀，杨丹枫． 广州地铁六号线Ｌ３型车架修后冲标故障分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０６）：２９６－３００．
摘要：为探讨分析广州地铁６号线Ｌ３型车在运营时出现冲标现象的原因，从广州地铁６ 号线车辆制动功能、制动效果数据以及车 辆与信号的接口通信方面展开分析，阐述了冲标问题的排查思路。分析得出，广州地铁６ 号线Ｌ３ 型车出现冲标的原因主要有信号 与车辆系统传输延时，车辆控制对信号控制的跟随误差大；低速度下克诺尔制动控制系统与车辆控制系统的控制逻辑拟合性较差， 导致制动补偿不足；闸片与制动盘之间磨合度不足，导致制动效果较差等。
关键词：地铁；制动系统；控制系统；信号；冲标
结束语：在联合车辆、信号专业开展交流分析后，通过修改 软件提升信号系统与车辆制动系统配合度，以及优化车 辆制动与信号控制系统自身软件固有误差的整改措施， 不作为Ｌ３型车架修后冲标故障的首选处理措施。现阶段 已通过提高车辆制动闸片与制动盘的装车平整度标准， 以及增加对车辆与信号系统配合不佳，特殊列车增加尾 班车切除电制动磨合闸片作业，已解决Ｌ３型车架修后冲标故障问题，六号线Ｌ３型车架修后上线运营对标正常， 有效保证了地铁运营服务质量。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 081
王森强． 电梯上行超速保护装置典型功能故障分析及处理［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０６）：３０１－３０３．
摘要：上行超速保护装置在电梯出现上行超速时，及时将电梯轿厢制停或将速度降至对重缓冲器的设计范围，避免出现轿厢冲顶等 安全事故的发生，其功能的可靠性直接关系到电梯的安全性能。在电梯监督检验和定期检验过程中，均应对上行超速保护装置进行 严格地运行实验，监督检验还应检查型式试验报告的符合性。结合现场检验中出现的上行超速保护装置功能故障的问题，详细分析 了出现故障的原因，以及故障的处理方式，为检验检测人员在对上行超速保护装置的实际检验工作提供了新思路，有效避免同类情 况的再发生。
关键词：电梯；上行超速保护装置；钢丝绳制动器；型式试验
结束语：上行超速保护装置是保证电梯安全运行的重要部件， 形式有多种，较为常见的为曳引轮制动器（兼上超功 能）、钢丝绳制动器、双向安全钳３种。检规中将对上行 超速保护装置的检验归为Ｃ类项，曳引轮制动器的上超 功能试验较复杂、钢丝绳制动器多数动作后较难恢复， 检验员在对此项目检验时通常选择对维保公司的自检结 果进行确认，现场实际试验的较少。鉴于本文发现的问 题，检验员应在日后的检验工作中注意以下问题：（１）实施安装监督检验的电梯，应尽可能在现场上行超速保护进行验证，尤其是钢丝绳制动器和双向安 全钳作为最终的执行机构；（２）在定期检验中，考虑到目前人机比较高，为提 高检验效率，部分可以选择对电梯维保单位的自检结果 进行确认，但对于钢丝绳制动器的动作过程应通过现场 的观察，确认理论上动作的可行性；（３）对部分使用年限较久的电梯，应尽量对钢丝绳 制动器进行试验，并要求维保人员定期通过试验确保钢 丝绳制动器的动作可靠性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 082
杨华，张中元，王龙． 某机械臂液压伺服系统异常原因剖析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０６）：３０４－３０６．
摘要：为解决机械臂启动时异动和液压系统压力超高的问题，对其所有可能影响因素进行逐一分析。通过分析液压系统原理、关节 动作对比、液压介质变化计算，指出异常现象是液压系统原理不合理、液压介质物理性质改变等３种因素共同作用的结果。针对以 上影响因素，提出选用热膨胀性小的液压介质、增加加热／冷却系统、增加截止阀等完善液压系统，提高机械臂运动的可靠性和安 全性。
关键词：液压；伺服控制；热膨胀；机械
结束语：本文通过对机械臂伺服液压系统选用元件结构分析、 系统原理梳理、使用环境变化等内外因素进行逐一分析， 指出臂架异常动作是伺服比例阀零偏、零位泄漏、液压 锁的单向截止系统原理不合理和外部环境导致液压介质 物理性质改变共同作用的结果，针对该异常现象提出伺 服比例阀前端增加单向阀、系统增加加热／冷却措施、选用热膨胀性小的介质等完善系统，使用中避免选择介质 温度不稳定时刻作为臂架工作状态等措施，提高臂架运 动的稳定性、可靠性和安全性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 083
朱玲，李春先． 一种现场带电处理铁芯多点接地的方法［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０６）：３０７－３０９．
摘要：变压器在现场运行过程中，铁芯多点接地的情况比较常见。当铁芯有２点或以上接地后，铁芯的主磁通附近存在短路环，将 在短路环内形成短路电流或不稳定连接引起间断的电弧放电，从而导致油中故障气体迅速增加，影响变压器的安全运行。铁芯多点 接地的处理方法通常需要返厂吊芯处理才能从根本上解决。在用户的用电需求不容许变压器断电返厂维修的情况下，从限制铁芯多 点接地电流出发，提出了在铁芯与地之间增加一个串联电阻，减少铁芯多点接地电流，从而实现在变压器不断电的情况下处理现场 运行变压器的铁芯多点接地故障。在现场运行一台变压器中的实践证明，该方法可以大大降低铁芯多点接地电流，使变压器油中气 体的增长速率趋于稳定，保证变压器在现场提供持续供电。
关键词：铁芯多点接地；串联电阻；油中故障气体
结束语：本文介绍了变压器铁芯多点接地导致接地电流过大的 原理，在可能导致铁芯多点接地原因的基础上，提出了现场 便于检测的多种方法，并提供了几种可能的解决方案。实际 案例中，在油中色谱异常的情况下，通过三比值法判断可能 存在铁芯多点接地，通过在线测量铁芯对地电流判断出变压 器铁芯与夹件之间存在多点接地，并通过不断电的情况下增 加串联电阻的方法降低铁芯对地电流小于国标规定允许接地 电流的１００ ｍＡ，保证了电网供电的持续性，为现场带电处 理铁芯多点接地提供了一种简便的方法。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 06. 084
成绵龙，何广添，曾爱平． 口罩设备出现的质量问题及其原因分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０６）：３１０－３１３
摘要：由于新型冠状病毒爆发并在全球快速传播，市场急需口罩生产设备，短时间内，各式各样的半自动口罩机和全自动口罩机数 量剧增，但在设备的实际使用过程中，无论是全自动口罩设备还是半自动口罩设备的质量均良莠不齐，运行稳定性有待提高。针对 内耳带包边焊接机在耳带焊接机构位置出现耳带焊接错位、未焊上、口罩片偏离出料槽等引起的设备卡阻问题及全自动折叠式口罩 机、全自动打片机在运转过程中滚切位置出现偏移等质量问题，结合设备的结构特点，通过试验分析问题出现的原因，并提供了解 决方案，提高了相关产品的质量水平。
关键词：口罩设备；质量问题；原因
结束语：本文针对内耳带包边焊接机、全自动折叠式口罩机、 全自动打片机３种不同类型的设备出现的质量问题，结 合设备的结构特点，通过试验分析问题出现的原因，提 出了解决方案，得出以下结论：（１）通过在控制系统中将料盘速度、焊接时间、焊 接上下、旋转动作速度匹配后进行固化，在送料机构中 增加压料装置，防止口罩在输送中偏移的方式，可解决 内耳带包边焊接机在耳带焊接机构位置出现耳带焊接错 位、未焊上、口罩片偏离出料槽等引起的设备卡阻问题（２）通过在输送系统中增加一组可自动调节的张紧 轮组，将相位调整机构与焊接成型机构位置互换的方式， 可解决全自动折叠式口罩机在运转过程中滚切位置出现 偏移且调整困难的问题； （３）通过在输送系统中增加一组可自动调节的张紧 轮组，在控制系统中增加焊接辊组和滚切辊组的速度同 步控制的方式，可解决全自动打片机在运转过程中滚切 位置出现偏移的问题。