DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 001
张宪民，薛栋栋，郑家和，等. 智能制造中基于OPC UA的多源异构数据传输与解析技术［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：1-7.
摘要：随着信息技术的快速发展，智能制造技术得到了业界的高度重视，而智能制造的关键环节之一是实现各设备与各系统的互联互通。OPC UA作为一种用于工业通讯中的数据交互规范，可用于实现对制造过程中的多源异构数据的传输与解析，进而实现互联互通。以智能制造互联互通研究领域的热点技术OPC UA为出发点，介绍了OPC UA的发展历史与技术特点，在此基础上分析了OPC UA技术的研究进展与应用情况，指出了需要解决的技术问题，最后对OPC UA技术进行了展望。为OPC UA技术的应用和研究提供了参考。
关键词：OPC UA；多源异构数据；智能制造; 互联互通
结束语：随着信息时代的到来，人们对信息共享的需求越来越高，也促使着制造工厂向智能制造的方向发 展。OPC UA技术作为实现智能制造中互联互通的一个关键技术，对制造现场的多源异构数据，其不仅能够实现高效的传输，还能通过信息建模实现数据语义的统一，进而实现多源异构数据的解析。通过OPC UA技术，来自不同厂家的设备可以通过标准的技术入口直接相互联通，实现即插即用。OPC UA是一种面向未来的工业通信技术，面对当前制造业转型的机遇与挑战，应该对 OPC UA 技术予以高度重视，关注其应用与发展。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 002
唐佳，王玉国，谢斌，等.混合式机械加工设备管理信息采集方法研究［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：8-11.
摘要：机械加工设备运行状态信息采集具有实时监测生产环节、高效安排生产任务等优点，广泛应用于机械制造加工企业。将目前存在的机床数集方式分为三大类，基于通信接口、基于传感装置和手工录入的数据采集方式。结合中小型制造单位现状进行了论述，指出兼容性好、成本低是机械加工设备状态采集的发展方向，提出将手工录入和传感装置混合的采集方案。
关键词：机械加工；实时监测；状态采集
结束语：基于机床接口数据采集方式适用于同一批品牌或者相同通信协议的机械加工设备，不同设备之间存在接口不统一、数据结构异常等问题。基于传感装置的机床数据采集方式不依赖于数控系统，可以针对不同设备灵活选用，但前期研发成本高、实现较为困难。基于手工录入的机床数据采集，具有易实现、低成本的优势，但人为干扰因素强，实时性、准确性较差。目前国内中小型制造单位大多采用手工方式进行生产管理，主观性和随意性较强，机械设备种类繁杂且存在大量离线设备，设备无法实现统一管理，也无法实现实时的生产过程控制。因此，对设备状态信息采集的需求强烈，想以较低的成本实现。结合原有的MES制造执行系统，将手工录入和基于传感装置相结合的方式，完成生产信息管理和设备状态监测。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 003
段富海，初雨田，关文卿，等.变形机翼的发展现状综述［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：12-18.
摘要：从变形机翼的发展历程出发，综述了变形机翼的变形方式，主要包括面内变形（变展长、变弦长、变后掠）、面外变形（展向弯曲、变上反角、机翼扭转、机翼折叠）、翼型变形（变弯度、变厚度）以及组合变形。详细阐述了各种变形方式对飞行器飞行性能的影响，重点介绍了当前变形机翼各种变形方式的研究现状，指出为满足复杂严酷飞行环境、多飞行状态和多任务需求，变形机翼正在朝智能实时环境感知、主动变形、智能柔性变形和多种变形组合的方向发展。
关键词：变形机翼；变形方式；面内变形；面外变形；翼型变形；组合变形
结束语：变体飞行器正由简单刚性变形向智能柔性变形发展，变形方式也正在朝着多种变形组合的方向发展。飞行器可根据外界环境和任务需求自主柔性变形，获得最合适的气动外形，完成不同的飞行任务。另外近年来卫星通讯服务的爆炸式增长，使无人机成为许多常规应用的首选技术，如边境巡逻、环境监测、军事行动和搜索救援。由于无人机的研究需要的生产成本、空气动力学载荷、安全性和认证要求均较低，因此将变形机翼技术应用在无人机上，使无人机在军用和民用领域发挥更大用途，这将成为变形机翼新的研究热点。不同的变形方式对飞行器的空气动力学性能影响不同，通过变形机翼技术可以使飞行器在多种环境下保持最优性能和效率。为实现超音速飞行，20世纪以变后掠机翼技术为代表的变形方式得到了快速发展，变展长机翼以及折叠机翼由于变形方式相对简单，发展已经相对成熟，正处于实用化阶段。变弦长、变上反角、变弯度等复杂的变形方式仍需进一步发展和完善，虽然当前关于各种复杂变形机翼已有大量研究，但在商用飞机上实现大尺度变形仍有待验证。随着复合化蒙皮材料、智能驱动技术和柔性变形机构等相关技术的发展，变形机翼技术将会发生革命性变化。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 004
黄伦，黄勋，赵志明. 纸张质量控制系统优势与发展趋势分析［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：19-22.
摘要：纸张质量控制系统作为造纸设备自动化控制系统的一部分，不仅影响着纸张定量、水分等指标的含量，还对提高企业经济效益与产品质量、节约原材料消耗、减轻工人劳动强度、保障人身安全等方面发挥着积极的作用。简要介绍了近年来造纸行业及其设备的使用情况，分析了纸张质量控制系统的结构组成，并介绍了纸张质量控制系统的优势以及先进控制策略的应用，最后指出了未来纸张质量控制系统的发展趋势。
关键词：造纸；QCS系统；优势；发展趋势
结束语：随着社会经济与生活水平的不断提升，人们对纸制品的使用量也日益剧增，以餐饮业纸巾使用与快递包装用纸最为明显，这就为造纸企业乃至造纸设备提出了更高的要求。QCS系统作为造纸机自动化控制系统的一部分，发挥着举足轻重的作用。QCS系统的使用将是造纸业的大势所趋，为造纸企业提高工艺精度和改善纸张质量提供了更加良好的技术保障，保证了纸张的均一性、生产能力的最大化，节省了原料，降低了污染排放，也是造纸企业增强市场竞争力、提高生产效率和经济效益的必然要求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 005
陶湘厅. 国内外垃圾桶清洗模式研究进展［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：23-24.
摘要：城市垃圾桶清洗一直是个难题。介绍了国内外垃圾桶的清洗方式，分析了国内外垃圾桶清洗专用车发展状况，并介绍了垃圾桶清洗专用车其他辅助清洗设备。研究发现，垃圾桶清洗专用车清洗方便，清洗效率高，正成为垃圾桶清洗的主流趋势。随着我国垃圾分类的逐步深入，我国垃圾桶清洗专用车的清洗模式不排除向内外冲洗模式或者内外刷洗模式等两个方向发展。
关键词：垃圾桶；清洗专用车；清洗模式
结束语：随着专用车的技术革新，垃圾桶清洗模式越来越趋向于自动化，在我国更加倾向于使用垃圾桶清洗专用车清洗模式。国外因垃圾成分和分类不同，基本采用内外冲洗的模式，而国内基本采用内部冲洗和外部刷洗相结合的模式。随着我国垃圾分类的逐步深入，我国垃圾桶清洗专用车的清洗模式不排除向内外冲洗模式或者内外刷洗模式等两个方向发展。另外在清洗垃圾桶的规格、路面保洁、冲洗和高压实时加热器等方面，国内垃圾桶清洗专用车还有很大的差距，后续还需各清洗专用车厂家在这几个方面有所突破才能在国际市场上有所突破。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 006
戴斌. 新型电机控制技术用于电动汽车的机遇与挑战研究［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：25-26.
摘要：电动汽车需要依靠电动机进行驱动，驱动电机的功率、性能决定了电动汽车的时速快慢、启动速度，但传统电机控制技术在能耗、性能、控制性等方面存在很大的弊端，不利于提升电动汽车的续航、行驶安全、舒适性。新型电机控制技术的出现给电动汽车发展开拓了新的渠道，但其发展还不够成熟，除了给电动汽车产业发展带来了机遇，同时也带来了重大挑战。基于此，新型电机控制技术要减少对传统能源的依赖性，加强企业间的合作，强化转矩控制，这样才能够发挥其真正的效益。
关键词：新型电机控制；电动机车；机遇；挑战
结束语：综上所述，新型电机控制技术虽然可以有效改善电动汽车的综合性能，提升行车的安全性、舒适性，但同时也为电动汽车发展带来了挑战。通过本文的研究，任何一项新事物，要面对挑战、抓住机遇，通过找出现存问题的解决方案，加强与相关企业的合作、采用高效能转矩控制，从而提高电动汽车安全性、可靠性、续航能力以及降低能耗，最大程度上加强电动汽车的使用效能。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 007
刘英，张嘉易. 数字化单极型SPWM相位角增量驱动方式研究［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：27-29.
摘要：分析了直流永磁同步电机PWM载波频率设置方法，阐述了载波频率应满足似稳条件和绕组磁场建立时间的要求。为便于数字化编程控制，采用了单极型直接面积等效法的SPWM控制方法，推导了正弦脉宽调制PWM占空比计算公式，同时提出了实时调控SPWM相位角增量驱动永磁电机的控制算法。实验结果表明，利用该算法开发的DSP控制程序驱动永磁电机时绕组电压波形稳定，永磁电机转角曲线变化平稳，具有较宽的调速范围，符合SPWM调控要求，而且方法具有算法简单、容易实现的特点。
关键词：永磁电机；PWM载波频率；正弦脉宽调制；面积等效法
结束语：本文分析了载波频率这一关键参数的约束条件，明确了载波频率应满足似稳条件及绕组磁场建立时间远小于载波脉冲周期的要求。又分析了基于等效面积的数字化单极型永磁电机 SPWM 控制方法，得出n（t） = QΔφ，即电机转速与相位角变化量成正比的规律。根据永磁电机结构参数，如极对数、相数等，推导计算了转数与角度增量之间的正比关系，推导了增量式 SPWM 占空比计算公式。实验数据分析表明，该方法能够实现永磁电机 SPWM调速控制，具有较宽的变速范围。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 008
王瑞良，孙勇，刘为，等. 一种风电机组的定场址评估优化方法［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：30-31.
摘要：为了更好地保障实测场址与定场址仿真计算载荷的一致性，对某风场机组的风况环境与载荷进行了测试，并与仿真载荷进行比对。通过对数据的分析研究发现，实际风场的风切变离散度较大，且载荷随风切变的变化并不是线性，即采用平均风切变的仿真载荷并不能表征实际风场的载荷。基于测试数据，提出了一种定场址评估风切变的方法，以保证仿真载荷与实测载荷在20年内疲劳寿命一致。通过对比结果，此方法能够更好地表征实际风场的疲劳损伤，具有一定的实际指导意义。
关键词：定场址评估；风切变；疲劳载荷
结束语：本文通过对风切变以及疲劳载荷的研究，提出了一种采用正态分布统计方法来有效评估风机载荷的方法，并且通过与测试数据的对比分析发现，该方法较传统方法能更准确地评估叶片实际的疲劳损伤，具有一定的实际指导意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 009
何洋，陆正刚. 牵引与主动导向控制的独立轮对转向架结构设计与动力学分析研究［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：32-35.
摘要：为实现独立旋转轮对转向架列车既有低地板轻轨车辆结构优势，且能通过主动导向提高曲线通过性能，解决轻轨车辆小曲线半径通过时轮缘贴靠问题，同时克服独立轮对转向架主动导向与牵引/制动对于一系悬挂纵向定位刚度需求的矛盾，提出了采用低纵向定位刚度一系轴箱悬挂与一系纵向拉杆的独立轮对转向架结构设计方案。牵引仿真分析表明，设计的新型独立轮对转向架可有效传递纵向牵引/制动力，确保转向架纵向运行安全性；动力学仿真分析表明，采用PID主动导向控制策略时，所设计的转向架能有效降低通过小半径曲线时轮对的横移、摇头角，从而降低轮轨磨耗。
关键词：轻轨车辆；独立轮对转向架；结构设计；主动导向控制；动力学分析
结束语：针对采用主动控制的传统独立轮对转向架，仿真表明，在采用PID控制策略进行主动导向时传统独立轮对转向架可在较大半径曲线获得较好的主动导向控制效果，而在通过小半径曲线时控制效果较差，车轮依旧依靠轮缘导向，轮对摇头角较大，进而产生较大的轮轨磨耗。降低一系悬挂纵向定位刚度可有效改善主动导向控制的独立轮对转向架小半径曲线磨耗问题，但又导致轴箱悬挂无法有效传递纵向牵引/制动力。为解决以上问题，本文提出一种采用低纵向刚度轴箱悬挂与一系纵向拉杆的独立轮对转向架结构设计方案，在独立轮对轴桥与构架间设置一系纵向拉杆，实现转向架牵引/制动与导向功能解耦。转向架纵向牵引/制动力由一系纵向拉杆有效传递，而转向架一系悬挂纵向刚度则相对传统独立轮对转向架或刚性轮对转向架较小，以满足主动导向对一系悬挂纵向刚度的需求。纵向牵引仿真分析表明，本文所设计的独立轮对转向架可有效传递纵向力，确保车辆牵引/制动运行安全性；在 PID 主动导向控制下设计的转向架可有效降低小半径曲线通过时轮对的横移与摇头，进而降低轮轨磨耗。研究结果表明，本文提出的转向架结构设计方案较好地解决了独立轮对转向架中主动导向与牵引/制动对于一系纵向定位刚度需求的矛盾。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 010
魏昌洲，黄凯，张虎. 基于Multisim星三角自动换接减压启动线路的仿真研究［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：36-38.
摘要：机床电气控制设计中涉及到大量的电气控制基本电路，利用Multisim软件的元器件库和虚拟仪器将设计的控制线路建立仿真模型并设置电气参数，通过观察仿真实验结果验证继电器线路的正确性。以星三角自动换接减压启动线路为例，说明模型的建立方法和仿真过程，通过仿真实验证明设计的电气线路正确。
关键词：Multisim；数控机床；仿真；Ｙ—△
结束语：本文尝试利用Multisim软件在机床电气控制线路设计中的应用，在传统设计的过程中往往先绘制电路图，然后搭建控制硬件电路板调试，设计不当或选型错误都会导致电路板重新搭建，增加硬件成本和开发周期。采用 Multisim 软件对设计模型进行仿真，自有的虚拟仪器十分方便地观察控制目标的变化，验证设计线路的正确性，降低线路设计的风险。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 011
杨太旗，成建联，赵延捷. 旋挖钻机底盘机架的静力学分析［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：39-41.
摘要：从提钻和钻进 2 种工况下，对旋挖钻机底盘机架进行分析，根据力学知识，建立两组数学模型，并得到零件受力分析图。通过 SolidWorks2016软件建立机架装配图，并用Workbench19.2软件对机架进行载荷施加，得出机架的应力、应变云图和位移云图，结果表明满足安全要求。
关键词：提钻工况；钻进工况；受力分析；静力学分析
结束语：本文通过提钻和钻进2种工况下，对机架进行受力分析，列出2种工况下的平衡方程组，算出机架上所受的力和力矩，用 Workbench19.2 进行载荷施加，找出最大应力和最大位移，结果表明符合强度和刚度要求。而在底盘机架的寿命方面，可以继续在这方面展开研究，用nCode软件进行疲劳寿命预测。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 012
杨明杰，陈鑫，许明浩. 基于变步长谐振频率跟踪的超声驱动电源［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：42-45.
摘要：用于超声清洗的超声驱动电源，压电换能器工作在水中的深度不同会导致其固有串联谐振频率产生偏移，进而使得电源输出处于失谐状态，降低了电源的输出效率。针对该问题，采用了一种基于变步长谐振频率跟踪方法，通过测量逆变桥输出电流有效值与直流电源输出电流平均值，并变步长调节电源的输出频率，使得两者的电流比值达到最小，能够使电源输出恢复谐振状态，提高电源输出效率。最后，搭建了一套超声驱动电源，当压电换能器工作在不同的水深时，分别进行串联谐振频率跟踪实验验证。结果表明，该方法能有效实现串联谐振频率的跟踪，提高了电源输出效率，且最大效率提升幅度为14.06%。
关键词：超声驱动电源；压电换能器；变步长；频率跟踪
结束语：首先，介绍了超声驱动电源的结构，并分析了逆变桥输出电流有效值和直流电源输出电流平均值两者的比值、串联谐振状态，以及电源输出效率三者之间存在的关联；其次，通过实验测得，随着浸入水中深度的增加，动态电阻会增大、串联谐振频率降低、品质因素降低、静态电容增大，而参数变化会使电源输出处于失谐状态，效率降低。最后，通过频率的变步长调节来跟踪逆变桥输出电流有效值和直流电源输出电流平均值的比值使之达到最小，从而实现压电换能器串联谐振频率的自动跟踪，以达到提高电源输出效率的目的。实验表明，谐振频率跟踪后的电源输出效率提升了，且效率最大提升幅度为14.06%。本文只针对压电换能器处于不同水深情况下的谐振频率跟踪方法进行了分析，后续将开展对不同工作温度条件下的谐振频率跟踪效果分析。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 013
李永超，任豪，夏瑞强. 基于LabVIEW的一种柔性机械臂减振控制系统研究［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：46-48.
摘要：针对柔性机械臂在运动结束后的残余振动问题，提出一种减振控制系统的研究方法和实验平台的搭建。根据欧拉—伯努利梁理论，利用拉格朗日方程建立柔性机械臂的数学模型，基于LabVIEW和NI板卡搭建柔性机械臂减振控制系统实验平台。将机械臂的运动分解为加速、匀速和减速的三段式运动，结合柔性臂的振动固有周期，提出了配置梯形速度曲线的电机控制方法，并以镀锌薄钢板为研究对象进行了实验研究。结果证明，该柔性机械臂减振控制实验平台搭建准确、有效，合理地利用柔性臂的一阶振动周期，可以大幅减少系统残余振动的抑制量。
关键词：LabVIEW；柔性机械臂；减振控制；运动参数配置
结束语：本文针对所提出的通过运动参数配置的减振控制方法，基于LabVIEW和NI板卡搭建柔性机械臂减振控制系统实验平台，并以镀锌薄钢板为研究对象进行了实验研究。（1）首先建立柔性机械臂的动力学模型，介绍实验平台的结构、镀锌薄钢板模型和参数、控制系统框图和应变片的测量电桥。（2） 通过信息采集系统对研究对象的固有周期和阻尼比进行测定和计算；根据机械臂的振动特点，合理地利用柔性臂的振动周期进行运动参数配制。 （3） 进行实验研究，对得到的实验数据进行分析，结果表明当系统的加减速时间等于系统的一阶振动周期时，可以大幅减少系统残余振动，本文的柔性臂减振研究是正确且实用的。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 014
吴凡，宋向华，王敏毅，等.某型舰载发射装置后坐缓冲技术试验研究［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：49-52.
摘要：为减小某新型舰载发射装置后坐力，采用压溃式材料进行后坐力缓冲试验，通过压溃式材料吸收发射装置后坐力。通过舰载发射装置实弹射击采集后坐力曲线，设计缓冲试验装置模拟舰载发射装置后坐力，并对缓冲材料进行冲击试验，对比分析不同状态缓冲材料的缓冲效果。试验分析表明，3 mm晶胞、10 mm厚度的泡沫铝材料缓冲下后坐力峰值为基准峰值的46.91%；3 mm晶胞、20 mm厚度的泡沫铝材料缓冲下后坐力峰值为基准峰值的43.29%；5 mm晶胞、20 mm厚度的泡沫铝材料缓冲下后坐力峰值为基准峰值的54%。经缓冲后作用力持续时间可延长2~3倍，缓冲9效果良好，缓冲技术方案可行。
关键词：舰载发射装置；后坐力；缓冲技术；泡沫铝
结束语：本文通过某型舰载发射装置实弹射击试验采集了其后坐力曲线；设计缓冲试验模拟同等后坐力冲击，验证了该型舰载发射装置后坐缓冲技术的有效性；在进行缓冲测试试验的同时，还对比分析了缓冲件在不同状态时的缓冲效果，可得出以下结论：（1）采用泡沫铝材料设计该型舰载发射装置后坐缓冲装置具有可行性，缓冲效果良好；（2）在该缓冲技术设定的缓冲件尺寸规格下，缓冲材料晶胞尺寸较小时，吸能效果更明显；（3）在同等晶胞尺寸下，缓冲材料厚度较大时，吸能效果更明显。在本文进行的试验研究基础上，后续将对该型舰载发射装置后坐缓冲装置进行有限元仿真分析，完成缓冲装置的参数优化，为实现该型舰载发射装置后坐缓冲技术的工程应用提供指导。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 015
梁庆荣，王涛涛，张友军，等. 3 200 HP五缸钻井泥浆泵水力性能分析［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：53-58.
摘要：针对增加泥浆泵易损件使用寿命的设计目标，对泥浆泵液力端进行水力学分析，根据MATLAB软件定性分析泥浆泵排出管汇的流量脉动情况，通过 Fluent 软件设置泵阀处流体边界条件，模拟泵阀处泥浆的流动状态，分析泵阀处泥浆的速度以及对泵阀结构的压力冲击情况，以此改进泥浆泵易损件的结构来提高其使用寿命。最终实现钻进泵的轻质量、大排量、长寿命设计目标，该泥浆泵单位面积水功率密度比2 500型提升20%，比2000型提升50%，其容积效率优于三缸泵，呈现出更高的性价比。
关键词：泥浆泵；液力端；流量脉动；泵阀
结束语：本文通过对新型钻井泥浆泵的液力端进行水力性能分析，根据 MATLAB 软件定性分析泥浆泵排出管汇的流量脉动情况，利用Fluent软件分析泥浆的速度以及对泵阀结构的压力冲击情况。综合分析泵阀结构的薄弱位置，将密封圈安装在介质流体速度较小和受冲击最低的阀座上表面，可以减少密封圈的损耗，延长泥浆泵的工作时长[11]。适当调整泵阀结构过渡处圆弧度，也可以降低水力冲击对结构使用寿命的影响。今后油气生产将以非常规能源规模开采为主，泥浆泵只有不断向大排量、轻量化和智能化方向发展，才能满足工艺技术发展的需求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 016
赵婷. 汽车无刷直流电动机的控制策略研究［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：59-60.
摘要：节能降耗是车载电机的优化控制目标。以车载无刷直流电机为研究对象，对其启动策略进行研究，通过计时器的开环控制，可确保电机启动参数的可靠性。基于温度传感器和占空比的控制方法，对电机的转速控制过程进行分析。在PID控制条件下，有利于车载空调水泵转速的合理调节，可有效降低机械能的损失。
关键词：电动机；启动；PID；转速
结束语：车载无刷直流电动机在PID控制条件下，其启动稳定，电机转子磁势相对对齐的时间为 100 ms，通过开放性速度调节，可使得电机快速完成启动，零点反电动势检测的可靠性良好。基于温度传感器和占空比控制的转速调节，在节能降耗方面均有着良好的控制效果。车载无刷直流电机在合理的控制策略下，不但能够有效地保护电机自身的电子器件，避免电流超载，同时能够实现速度的准确、合理调节。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 017
刘虎，杨嘉，杨太旗，等.车辆平行泊车系统路径规划与控制研究［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：61-63.
摘要：从路径规划和曲率优化两个方面建立平行泊车路径体系，提出了避障约束和曲率约束2种指标，以阿克曼转向为基础建立数学模型，通过避障约束分析得到车辆轨迹的相关参数，并且用五次多项式对路径曲率进行了优化，结果表明车辆可以安全平稳进入泊车位内。
关键词：平行泊车；圆弧路径；五次多项式；MATLAB仿真
结束语：本文采用两圆弧轨迹规划了平行泊车路径，通过分析车辆泊车过程中存在的碰撞约束，确定了泊车位和圆弧轨迹的相关参数。针对圆弧轨迹中曲率突变的问题，本文提出用五次多项式拟合路径的方法，改善了路径中存在的曲率突变。 最后根据仿真结果表明，五次多项式较好地拟合了圆弧轨迹，在起点和终点处曲率均为0，表明车辆泊车车身姿态角摆正。基本满足了车辆泊车要求，安全平稳从起始位置泊车入位。而在起始位置车身姿态角倾斜方面，可以开展倾斜初始位姿的平行泊车路径规划研究。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 018
孔祥振，邹雯. 基于有限元方法的行星轮系接触强度分析与研究［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：64-66.
摘要：为提升液粘软启动设备中行星轮系的可靠性与安全性，采用有限元方法，基于ANSYS对斜齿轮副和锥齿轮副的接触响应特性进行了分析与研究。分别建立斜齿轮副和锥齿轮副的有限元模型，对局部网格进行细化处理，在额定力矩条件下得出静态结构分析结果。结果表明，提升齿根和齿顶的硬度是提升齿轮副经济型和可靠性的有效方法。
关键词：有限元；齿轮副；结构；强度；接触
结束语：有限元方法在机械工程领域的研究有着良好的应用效果，对于机械传动的可靠性与安全性有着重要的作用。斜齿轮副与锥齿轮副是行星轮系的关键组成部分，合理的强化手段不但能够提升经济效益，而且延长使用寿命，提升产品的市场竞争力。基于有限元方法的齿轮接触特性分析，可为齿轮的局部优化提供可靠和重要的依据，确保机械装备的安全性和可靠性，具有良好的经济效益和社会效益。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 019
洪诗益，吴伟，刘斌. 基于AMESim与Simulink的液压牵引器驱动机构联合仿真［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：67-70.
摘要：在复杂的水平井工况下，轮式液压牵引器比机械式牵引器表现更好。而液压牵引器推靠系统需要能适应套管变化的控制系统才能应对复杂的井下工况。以某一型号液压牵引器的液压推靠系统为研究对象，先利用AMESim软件建立对应的牵引器液压推靠系统仿真模型，根据Simulink软件在控制系统设计方面的优势，设计了PID控制和模糊PID控制，对牵引器液压推靠系统进行联合仿真。结果表明，模糊PID控制更加拟合仿真曲线，具有更好的控制效果，为牵引器液压推靠控制提供技术支持。
关键词：液压牵引器；AMEsim/Simulink；联合仿真；模糊PID
结束语：本文选择常用的轮式液压牵引器作为研究对象，通过液压仿真软件 AMESim 建立牵引器液压推靠系统仿真模型，再联合Matlab/Simulink对其控制系统进行PID 和模糊 PID 仿真建模。通过 AMEsim/Simulink 联合仿真对液压牵引器推靠系统进行研究。仿真分析了液压牵引器保压回路的工作原理和对比了在同一曲线下模糊PID和PID控制的效果。仿真结果表明，模糊PID和PID控制都有很不错的控制效果，但是模糊PID控制更加拟合曲线，具有更好的控制效果，所以模糊PID控制方案的精确性和可靠性更适合液压牵引器推靠系统，为牵引器推靠控制提供技术支持。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 020
赵宁宁，杨新坤，潘高峰，等.基于ALIF和PNN的轴承故障特征提取研究［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：71-73.
摘要：轴承的早期故障诊断和在线健康监测对机械设备的维护和安全至关重要。为了从强背景噪声下的复杂信号中突出弱故障特征，提出了一种基于自适应局部迭代滤波（ALIF）和概率神经网络（PNN）来准确识别轴承故障特征的研究方法。首先，通过ALIF自适应地将非线性非平稳信号分解为多个单分量，利用峭度—相关系数准则对各单分量进行筛选，过滤掉不包含故障信息的单分量。然后，计算单分量的能量与总能量的比值来组成特征向量。最后通过输入故障特征向量到PNN中来实现轴承故障状态的识别和在线健康监测。
关键词：滚动轴承；概率神经网络；自适应局部迭代滤波；峭度—相关系数准则
结束语：本文研究了ALIF-PNN在轴承故障特征识别中的应用。首先，通过引入 ALIF 算法，可以有效抑制EMD 的模态混叠现象和迭代滤波的噪声敏感；然后，通过频带能量的不同可以有效反映轴承的故障特征信息；最后，通过实验分析，证明了PNN神经网络可以准确识别轴承的故障状态。因为PNN神经网络平滑参数的选取非常重要，所以平滑参数的选择是下一步需要完成的重点工作。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 021
洪鹤庭，孙红春.隔振器组合系统稳态振动特性研究［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：74-76.
摘要：隔振器作为一种典型的非线性隔振装置，具有良好的刚度和阻尼特性。通过合理组件隔振器系统，使隔振器隔振效果大幅度提升，解决了工程中设备受到振动冲击而极易引起损坏的问题。采用牛顿运动定律建立其振动微分方程，运用Routh-Huritz判据对其有效性进行判定，通过Solidworks构建三维模型后，采用Simulation-express建立隔振系统有限元模型，并对其稳态振动特性进行进一步研究。结果发现，在安装了隔振器组合系统后，相比传统隔振器，设备所受振动冲击明显变小，证明所提出隔振器组合系统能够有效保护设备。
关键词：隔振器；稳态；组合系统
结束语：通过使用硅锰弹簧钢60Si2Mn制作隔振器组合系统，并选用合适的方式进行布置，使用Solidworks建 模，并运用 Simulation-express 进行隔振系统的有限元模型[6]可以发现，在隔振器组合系统的作用下，在一定频率范围内共振峰值有明显减弱，并且在设计频率范围内能达到最优隔振效果。在实际工程应用中，在已经选择好隔振器制作材料的条件下，如何将其组合起来形成隔振效果最大化是一个难题，本文已经提出一种有效组合系统的方法，并对其进行了建模与仿真测试，证明了其有效性。但须注意的是，设计人员还需考虑如何满足质量快大振幅要求以及弹簧元件的疲劳等问题，才能更好地在工程中应用。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 022
黄欣，吴伟杰，张伊宁，等.电力系统多源异构数据混合式存储方式研究［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：77-79.
摘要：当今电力系统的数据量呈爆炸式增进趋势，电力行业迎来了大数据时期。大数据具有广泛的应用前景，但也面临着一些问题，例如数据异
质性和数据的分散。在电力调度控制系统中，为了实现有效地利用控制大数据，有必要通过多源异构的数据处理方法控制多源异构数据，因此研究了电力系统多源异构数据混合式存储，构建了统一的数据模型和全景控制数据，这对多源异种数据配置和数据交融手段的研磋探索具有重大意义。
关键词：电力调度控制系统；多源异构数据：ETL 模型；缺失数据填补：字符串匹配
结束语：本文探析了多源异构数据优化管理系统如何集成存储结构化和非结构化数据的关键技术，并对结构化和非结构化数据进行了全面的存储、管理、共享和数据保护。设计多源异构数据优化管理系统以满足电力公司信息系统的数据管理和应用程序需求，从而存储和高效地处理数据。在提高数据存储中多源异构数据的隔离和保护效率的同时，还大大提高了生产效率，使信息系统能够控制整个数据过程的管理，并提高了信息管理的级别。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 023
吴香清，尚保玉，彭和永. 砼管支撑加强环焊接工艺研究［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：80-82.
摘要：臂架砼管支撑的破坏类型有焊接裂纹、焊接结构的延性破坏和脆性破坏、疲劳破坏，但以冷裂纹、疲劳开裂为主。从3个方面进行了开裂原因分析，并通过MSC.Marc焊接数值模拟方法，计算了不同拘束及焊接顺序对砼管支撑焊接残余应力的影响。研究结果表明，减少砼管支撑结构的拘束和改变焊接顺序均可明显降低焊接残余应力。
关键词：加强环；焊接顺序；数值模拟；残余应力
结束语：（1）臂架砼管支撑的破坏类型有焊接裂纹（主要冷裂纹）、焊接结构的延性破坏和脆性破坏、疲劳破坏，但以冷裂纹、疲劳开裂为主。（2）扩散氢、焊接参数以及焊接结构拘束所致的焊接残余拉应力是影响砼管支撑加强环焊趾开裂的主要因素。 （3） 通过焊前预热、控制焊接参数、改变铆焊及装配顺序、设计改进等一系列措施，可显著提高砼管支撑焊缝质量，减少开裂。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 024
李文升，吕运容，尹成先，等.基于矫顽力的早期蠕变损伤智能诊断方法［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：83-86.
摘要：乙烯是国民经济的重要物资，其生产的核心单元之一就是乙烯裂解炉，而裂解炉炉管则是引发裂解炉安全问题的重要单元，蠕变则是引发乙烯裂解炉管失效的最重要机理之一。按照渗碳体形态特征和蠕变孔洞的状态，裂解炉管的高温损伤可分为7个阶段，通过电子扫描显微镜及能谱分析发现，蠕变早期损伤在第4阶段才发生，而该阶段的矫顽力特征曲线显示，在损伤进入该阶段时，矫顽力曲线会出现一个U形拐点，因此可以利用这一特征来进行蠕变早期阶段的损伤诊断。利用PAA和ODSS算法对实测矫顽力曲线进行了降噪和光滑处理，从而实现了蠕变早期阶段的智能诊断。
关键词：蠕变；早期蠕变阶段；矫顽力；饱和磁化强度；损伤诊断
结束语：乙烯裂解炉管，按照渗碳体形态特征和蠕变孔洞的状态，从原始状态到失效之间大致可分为7个状态，即基本完好阶段、晶内二次渗碳体析出阶段、骨架状晶界开始粗化溶解阶段、蠕变早期萌生阶段、骨架状晶界全面溶解阶段、失效临界状态阶段和失效状态阶段，通过定性观察和定量分析可以发现，随着炉管高温损伤过程或使用时间，材料内部的Cr、Ni含量将发生单调变化，从而蠕变早期的独立蠕变孔洞仅在Cr、Ni含量变化到一定阶段才会出现，并持续发展为微观缺陷，同时，考虑到Cr、Ni元素分别为顺磁性和铁磁性元素，其含量变化必然影响炉管的宏观磁特征，因此，理论上可以用磁特征信号来表征高温损伤的发展阶段。将矫顽力作为宏观磁特征值，Ni/Cr比差值作为使用时间的微观表征变量，得到的高温损伤全寿命周期磁特征规律曲线，从曲线在蠕变早期萌生阶段的变化特征可知，在进入蠕变早期阶段之前，高温损伤全寿命周期磁特征规律曲线会出现一个明显的U形拐点，因此，该特征可以作为识别蠕变早期阶段的磁特征信号。并且，考虑到是实际的使用中，该特征规律曲线，除了该 U 形特征信号之外，同时也存在大量干扰拐点信号，并且拐点的识别可能受到人为因素的干扰，从而导致误判，为 此，本文提出了线性差分率数值分析方法识别干扰
信号特征，并采用PAA和ODSS算法消除所有干扰信号的智能信号处理方法，并以此为基础进行U形特征信号的识别，进而实现蠕变早期损伤的智能诊断。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 025
胡志通，公续银，赵建. 基于PLC的水泥库筒仓清理机器人系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：87-89.
摘要：人工清理水泥库筒仓是一种作业劳动强且危险系数高的特种作业。在人工清理过程中，手持式作业清库工具适用性差，清理效率低。针对水泥库筒仓清理机器人的工作环境及功能要求进行分析，设计控制系统和检测系统的工作流程。控制系统通过PLC控制实现自动清理水泥筒仓库内壁积料，检测系统实时检测清库过程。水泥库筒仓清理机器人能够在无人入库的情况下进行库内操作，实现远程控制，其自动化的实现将积料清库引领向了一个新方式，通过全自动控制系统，达到安全清库的目的。
关键词：无人入库；自动控制；清库系统
结束语：本文通过对水泥库筒仓清理机器人控制系统进行设计，实现了对机器人姿态控制、末端执行器控制和传感器信号处理。以 PLC 为控制中心，设计机器人的姿态控制流程和检测系统处理流程。基于 PLC 的水泥库筒仓清理机器人控制系统用于取代人工清库作业，保障清库工人生命安全。为水泥生产企业带来高效、易操作的清库设备，提高水泥筒仓的有效容积。对于保障企业安全生产和持续生产具有重要利用价值和现实意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 026
李伟华，王伟，李兴和，等. 基于启帆STS工业机器人基本技术及应用探讨［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：90-93.
摘要：针对国内工业机器人新从业人员文献的不足，系统阐述了工业机器人的定义、特点、市场分布情况及发展方向。以启帆STS工业机器人为研究对象，介绍了工业机器人的组成和技术指标，并详细介绍了启帆STS工业机器人在冲压、码垛、焊接、涂装等行业中的应用实例，为工业机器人从业人员提供了参考和指导。
关键词：工业机器人；基本技术；应用
结束语：针对国内机器人行业快速发展而急需从业人员，本文以启帆STS工业机器人为研究对象，系统地介绍了启帆产品基本技术与行业应用，包括工业机器人的定义、特点、发展趋势、组成及技术指标，为新从业人员快速上岗提供了参考和指导。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 027
庞慕妮，陈建勋，梁敏健.管件表面缺陷高光谱自动检测传送装置的设计［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：94-96.
摘要：为提高高光谱荧光渗透检测自动化水平和检测准确率，降低人工作业劳动强度，设计了一种管件表面缺陷高光谱自动检测的传送装置。介绍了传送装置结构组成和电气控制原理。传送装置由待检区、检测区、报废区、成品区和动力区5部分组成，以链轮传输装置为环形流水线主体， 以PLC和PC机为控制核心，可实现管件表面状况的机器视觉分析，成品、废品的自动分拣，并能实现管件计数，检测结束时报警。
关键词：荧光探伤；表面缺陷；传送装置；计算机视觉
结束语：管件表面缺陷高光谱自动检测传送装置通过PLC
自动控制，可用于管件高速自动输送，提高了检测的自动化水平。通过多个相机从不同角度对关键表面拍照，进行机器视觉缺陷判断，有利于提高缺陷判断准确率。传送装置采用环形流水线设计，占用空间小。该检测装置有效避免了人工肉眼检测时效率低下、劳动强度大、作业环境恶劣等问题。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 028
颜一多, 李志杰. MES系统与自动装配产线设备互联的设计［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：97-99.
摘要：制造执行系统（MES） 是一套处于产线设备与ERP之间的生产信息管理系统，可监控各种物料的来源以及最终流入的产品，通过可编程逻辑控制器 （PLC） 与MES系统的数据实时交互，实现生产中产品数据的透明化。以往生产模式中需要手动输入产品规格和生产数据，效率低，不
完整，且易出错，针对此风险，根据项目实例，描述了西门子PLC与MES系统的数据交互，通过生产数据的自动归类和解析，完成了产线管理、效率分析、质量追溯等功能，实现了生产过程中人、机、料的有机整合，为数字化集成、大数据分析及柔性智能制造提供了支撑。
关键词：MES ；数据交互；西门子PLC
结束语：伴随智能制造在中国的快速发展，大量的不同类型的企业 MES 系统、设备 PLC 或工控机等智能化系统将会产生，对系统互联的需求也成为了工业信息化的新方向。通过车间生产的关键数据参数进行配置和PLC 的数据采集，对比以前的同一条产线出现多样系统接口的问题，本文的系统互联设计从 MES与装配产线设备基于标准的 OPC 协议实现数据的交互，保证了数据的准确率和实用性。在数据分析利用层面，工厂通过 MES 对产品质量的追溯、产线效率的分析及设备缺陷的统计和分析等，明显地提高了工厂效益以及生产过程中的透明度，对产能提升、降低库存，节能降耗有明显的指导意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 029
周永强. 基于变位机的多功能机器人实训台的自动控制［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：100-102.
摘要：实现机器人实训设备功能的多样化，对于职业院校节约设备采购成本，扩大学生实训广度意义重大。从多功能机器人实训台的搭建入手，分析了多功能机器人实训台的控制要求，用实验法确定了IO信号和地址分配，PLC与机器人采用总线通讯，设计了控制程序。结合PLC梯形图和机器人Rapid程序，介绍了装配功能的实现原理。结果表明，变位机应用到机器人实训台，配以程序控制，能满足一机多用的实训需求。
关键词：变位机；多功能；机器人实训台；总线通讯
结束语：经过试验，所设计机器人实训台控制系统，利用变位机模块，采用总线通讯，可以实现装配、码 垛、分拣、模拟焊接等多个项目的实训功能，能有效降低职业院校实训设备购买成本，提高学生实训效果。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 030
莫竣成，田秀云. 基于Java的网上购物平台系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：103-105.
摘要：基于Java编程语言设计一款网上购物平台系统。采用SOA分布式服务架构设计，将系统拆分成前台和后台、商品搜索、订单管理、单点登录等子系统，通过系统间相互协作，处理电商平台复杂的业务逻辑。能有效解决电商平台系统高可用性和高并发的问题、灵活应变复杂多样的市场业务需求、均衡分配系统资源。结果表明，该系统达到了设计要求，具有一定的实用意义。
关键词：Java；分布式；电商平台
结束语：本文主要介绍了基于 Java 编程语言开发的网上商城平台系统，在其前台管理系统，用户在商城上搜索商品，查看详情信息，将其添加到购物车，注册成为会员，登录后可以管理购物车和订单；在后台管理系统，管理员可以对商城的商品、内容和索引库的管理。本设计实现了一个界面简洁美观，交互性友好，具有高安全性、高可用性、能处理高并发的网上购物平台系统。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 031
张倩倩. 以物联网为基础的煤矿安全协同管控系统研究［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：106-109.
摘要：基于煤矿当前存在的各类异构系统功能单一，存在数据孤岛，灾害时难以联动控制，无法实现“人、机、环”参数的有序配合等问题，基于物联网技术，通过低功耗无线自组网传感器、便携式智能终端、区域协同控制器、多协议透明传输网关等关键设备，建立全矿井了高速、稳定性强的区域协同控制网络，构建了包括工作面、矿、采区以及集团相整合的信息数据链条和基于多种信息实时融合与分析的协同控制系统。结果表明，实现了多种信息交互与多层级的主动安全保障，减少无计划停产，提高生产的连续性和安全性。
关键词：数据孤岛；联动控制；数据融合；协同管控；智能化；大数据
结束语：由于煤矿井下面的环境十分复杂，当中的各类因素相互制约着煤矿井下的信息化发展。但是，可以通过创建高产量高效率矿井，提高矿井的信息化和智能化方式，让矿井信息化能够更加深入地为安全生产服务，同时让煤矿开采从粗放式的发展向高效、绿色、安全的环保式科学开采发展，从而形成智慧矿山。以物联网的煤矿安全管理系统，紧紧围
绕着矿山物联网构架、标准与规范、传感控制设备的低功耗与高稳定性、信号覆盖与多制式通信适配、信息分层实时融合与控制。在建设中，有效结合传感器数据和智能化的深入使用，通过大数据和云计算的发展应用，让环境中能够达到“环境、机电、人员”的数据能充分高效地分析利用、协同控制、全面感知和融合共享，从而全方位地提高矿井综合管理水平和安全生产保障。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 032
冯雷. 基于选煤厂的智能化配仓方案研究［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：110-112.
摘要：针对现有选煤厂配仓方案存在的控制精度不够、实时性差、工人劳动强度大等问题，研究智能化配仓方案。在分析智能化配仓方案系统组成的基础上，对该方案中的配仓小车定位、煤仓仓位实时检测、配仓小车驱动以及信号抗干扰等关键技术进行分析和设计，并给出配仓PLC控制流程。实际应用结果表明，设计并实现的智能化配仓方案能够保证配仓的精确性和实时性，降低了工人劳动强度，提高了配煤生产效率。
关键词：UWB定位；重锤式物位计；变频驱动；抗干扰；PLC；配仓
结束语：设计并实现的选煤厂智能化配仓方案已经在某选煤厂于2019年11月投入运行，至今已经安全、稳定运行半年有余，该选煤厂的配煤能力由原来的日配煤料 5 200 t 提升至 8 700 t，配煤提升率达 67.3%，有效缓解了原人工选煤以及人工控制配仓小车生产效率不高、劳动强度达以及可靠性差等问题，彻底解决了煤仓配料不精确的问题，进一步提升了选内存配煤系统的智能化水平，提高了选煤厂生产效益。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 033
吴伟杰，黄欣，张伊宁，等.适用于能源电源规划的全息数据智能交互方法［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：113-115.
摘要：基于公共能源计量的大数据采集、分析、管理和控制的智能交互式终端，可将服务延伸至公共能源管理，对水、电、气等能源消耗进行实时采集、监测和控制。随着能源低碳化和供需一体化，以及能源互联网技术的发展和对国家环境的重视，全息智能互联设计电网运行模式将逐渐成为未来能源的主要运行方式。在此基础上，阐述了全息智能交互系统的特点和设计要点，接着探析了电力工程智能电网和微电网设计的方法。希望通过此次全息智能交互设计的探索，为今后的具体工程设计提供相应的理论依据。
关键词：智能电网；公用能源；智能交互终端；全息数据
结束语：能源电源规划全息交互系统可以有效对能源电源规划数据进行整合、挖掘与展示，为后续能源电源规划应用打下了数据基础，大幅提高了研究效率和准确性，可以合理地降低投资成本，提高项目收益。全息是指通过技术可以再现物体发射的衍射光，位置和大小与以前相同，全息图技术可以光学地保存和再现，同时可以处理信息，全息图相互作用是指通过信号传送将数据转换为图像进行再现，使使用者能够更好地接收数据信息。本文探析了适用于能源电源规划的全息数据智能交互方法，该系统对提高企业技术水平具有重大意义，可实现经济效益和社会效益。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 034
宋秦中，周宇. 一种婴儿洗澡水温度监测报警器的设计［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：116-119.
摘要：婴儿皮肤娇嫩，对洗澡水水温是有严格要求，因此设计一款婴儿洗澡水水温检测报警器有很强的实用价值。设计的水温监测报警器由3个部分组成：主控芯片采用STC89C51单片机，温度检测部分选用数字温度传感器DS18B20，显示温度部分使用数码管。设计的系统能够实现实时温度测量及显示、超出温度范围声光报警的功能，其中上下限温度可通过按键视情况灵活设定，具有简单、易上手、易操作、应用范围广等优点。
关键词：单片机；测温传感器；水温监测；报警
结束语：使用STC89C51单片机作为主控芯片，采用数字温度传感器 DS18B20 作为温度检测部分，选用数码管作为温度显示部分，完成了一种水温监测报警系统的设计。仿真和实物调试证明，设计的系统能够实时测量及显示温度，超出温度范围声光报警，上下限温度可通过按键设定等。将设计的系统进行产品化设计与包装后能够应用于婴儿洗澡水水温监测与报警，温控系统对洗澡水水温进行温度检测，按照实际情况设定适宜的上下限温度，当检测水温低于或超过设定温度，蜂鸣器报警，从而提醒添加冷热水，从而保护婴儿洗浴安全。设计的系统具有简单、易上手、易操作，应用范围广等优点，可以拓展到多种温度监测报警场合。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 035
徐其航. 不锈钢保温杯旋压模具设计［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：120-122.
摘要：为了降低劳动强度，提升企业综合竞争力，提高不锈钢原材料利用率，增加社会经济效益，以不锈钢保温杯的生产制造为研究对象，通过焊接不锈钢管状坯料，采用旋压模具生产不锈钢保温杯。采用变薄旋压技术生产不锈钢保温杯，能够节省时间、材料和成本，保温杯零件精度高，综合性能好。生产实践证明，设计的旋压模具结构合理，实用性、经济性强。
关键词：不锈钢保温杯；旋压工艺；模具设计
结束语：文章通过采用变薄旋压工艺，开发设计一套适用于不锈钢保温杯生产制造的变薄旋压模具，改变了过去不锈钢保温杯的生产方式，不再采用落料、多次拉深的方式生产不锈钢保温杯，利用旋压模具生产制造不锈钢保温杯，旋压模具制造安装容易，不锈钢原材料利用率高，运用旋压模具生产不锈钢保温杯，材料利用率可以达到 90%以上，显著降低企业生产成本，提高了经济效益。通过生产实践证明，该旋压模具结构合理，降低劳动强度，提升企业竞争力，社会经济效益显著增加。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 036
李倩倩，夏蓉花，邓斌，等. 基于PLC的煤矿供电测控与管理系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：123-127.
摘要：煤矿供电安全是煤炭生产的重要保障，煤矿中主要的大型机电设备如提升机、主扇风机、皮带运输系统以及综采掘进面设备等均对供电的可靠性有极高的要求，任一环节的供电系统出现问题，均会造成停产甚至设备损毁的严重后果。传统煤矿对于井下变电所内部设备的检修以及综保开关的分合闸仍然是依靠人工现场进行开关柜的运维与操作，信息指令下达依靠调度电话与井下各区域变电所值班员进行沟通，不能实时掌握井下各区域变电所运行情况，针对此弊端，对煤矿井上、下变电所内开关柜内部电路设计以及柜体中相关仪表、综保设备进行改造升级，采用PLC编程实现开关柜内智能仪表与综保装置的数据交互，通讯系统的网络架构采用上层工业以太网、底层Profinet总线以及Modbus通讯总线，实现将PLC采集到的各区域变电所的电气参数传输到上位机系统中进行测控与管理，开发一套数据实时交互稳定、可靠的矿井变电所供电一体化控制与管理系统。
关键词：PLC控制；智慧变电所；智能控制；协议解析
结束语：本文主要针对目前煤部分老旧矿中井下变电所内供电设备的智能化程度不高导致数据无法实时传输以及变电所子系统众多 （例如：机组 DCS 子系统、信息管理子系统、数据传输子系统等）导致接口混杂难以实现集中管理与监测的缺点，开发一套煤矿变电所远程测控管理系统。该系统通过各级变电所设备升级改造后的智能仪表与综保装置采集变电所供电设备的实时数据，将采集到的数据与电参数经过LC进行对应的解析处理后通过矿井光纤环网传输给地面中央集控室中的上位机系统中，由上位机系统相关软件对采集到的各级变电所数据以及运行状态进行可视化处理[15]，最终实现地面集控室对井下各级变电所运行状态的监测，设计出集遥测、遥调、遥信、遥控、遥视的“五遥”功能煤矿供电测控与管理平台。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 037
张威，张力平，周浩. 基于BP神经网络的测功机温度补偿方法设计［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：128-130.
摘要：永磁同步电机在运行过程中，由于温度变化会直接影响电机永磁体磁链的大小以及定子绕组阻值，从而导致电机的实际输出转矩发生波动。提出一种新的前馈温度补偿策略。在分析得到磁链和绕组阻值两者与温度之间的数学表达式的基础上，建立BP神经网络仿真模型，并将其与传统的矢量控制系统相结合。利用BP神经网络温度补偿器，设计了有效的温度补偿方案并进行仿真，搭建测功机台架对整个系统进行实物实验验证。仿真和实验结果均表明此温度补偿方法能够有效抑制温度变化对电机输出转矩的影响。
关键词：PMSM；PMSM温度补偿；BP神经网络；测功机
结束语：本文基于温度补偿的 PMSM 模型提出了利用 BP神经网络构建前馈闭环网络对电机运行过程中由于温度变化而损失的转矩给与补偿。仿真及实验均表明该温度补偿方法的有效性。本文的仿真结果也可以看出，加入了温度补偿环节后电机的输出转矩仍然有很多的损失，为使得补偿效果进一步提高，还需对该方法进行深入分析，增加转矩补偿的精度。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 038
马广，姜辛，刘豪，等. 新型井下节流器的性能分析［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：131-134.
摘要：气井井下节流器的主要作用是在井下将高温高压条件下的天然气进行节流，降低管线压力，从而取消地面保温装置，进一步简化井场的地面流程，达到了降低生产电耗、甲醇消耗和气耗的效果，起到了节能减排作用。提出了一种新型气井免钢丝绳投捞井下节流器，主要应用于新钻开的气井。特点是节流器不再需要钢丝绳进行投捞作业，当气井进入排水期时，新型节流器可以转变为柱塞坐落器参与到柱塞气举排水采气工艺中，相较于传统井下节流器既降低了工艺成本，又对工艺流程进行了简化；而且井下节流器工艺与后期柱塞气举工艺可以完美地衔接起来。
关键词：节流器 ；免投捞；排水采气
结束语：（1）提出了一种新型气井井下节流器，结构简单紧凑，应用方便，无需投放工具和打捞工具，在排水采气后期将气嘴打掉，节流器便转化为柱塞坐落器，可直接应用到新开发气井上使用。 （2）基于FLUENT流场分析软件，建立了节流嘴流场分析模型，拟定了流场分析方法。模拟了自掉落气嘴机构在井下的工作情况，为新型节流器投入生产提供了一定参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 039
赵攸乐，邱郡，陈梁胜. 桥式起重机用工字钢型式承轨梁的力学简析［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：135-137.
摘要：桥式起重机工字钢型式承重梁如果选型不当，会导致安全隐患或无法满足使用要求。为防止此情况，采用力学分析方法对工字钢型式承轨梁的刚度、强度等进行分析，分不同型式提出计算模型，并采用有限元分析方法进行仿真及验证。从力学分析角度为承轨梁的选用提供了依据。
关键词：桥式起重机；工字钢；承轨梁
结束语：通过上述研究，将起重机对承轨梁的受载分为起重机短端梁型式、长端梁型式及平面接触型式 3 种，分别得出了其弯矩剪力极值及其位置的计算模型；同时依据上述分类通过弯矩计算值，对承轨梁的刚度进行校核，并得出相应挠变形情况的模型。最后，选择长端梁型式采用有限元分析对应力极值大小位置和挠变形情况进行了验证。通过对工字钢承轨梁相关力学计算模型的建立，为其选型从力学角度提供了依据，为承重梁选型的安全性提供理论参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 040
张波. 基于单片机控制的供电监测与保护系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：138-140.
摘要：针对备用供电系统的不足，提出一种供电监测与保护系统。对供电控制系统进行了总体设计，拓扑网络采用主从式，功能模块包括总控模块、监测模块、均衡模块、采集模块、通讯模块等。对关键的硬件电路进行了设计，基于STM32F103RET6单片机对总控电路、监测电路以及保护
电路进行了设计，不仅能够保证系统集成度，而且提高了信号检测精度。
关键词：单片机；监测；控制系统；数据采集
结束语：文中所研究的备用电源供电系统不但比能量较高，而且易于实现智能化控制。在单片机的控制下，电池控制系统的安全性和稳定性更高，在模块化的设计过程中，便于系统升级与更新。蓄电池控制系统发展迅速，并且逐渐延伸至其他设备的电池系统，可为新能源发展和应用提供一定的支持。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 041
蒋桂通，王猛，闫留青，等. 超声波探伤时磁场对超声波信号的影响［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：141-143.
摘要：设计了一种用于焊缝超声波探伤用的探头夹持工具，工具的关键部件为磁性探头套，磁场是否对超声波信号产生影响以及影响的程度是否对缺陷评定造成影响成了问题的关键。对声速的影响决定了缺陷定位，对波幅高度的影响决定了缺陷大小的评定。通过试验的方法从波幅和声速两个要素进行试验研究，重点论述超声波探伤时磁场对超声波信号的影响以及解决的方法。结果表明，磁场对直探头产生的超声波信号没有任何影响，对部分斜探头产生的超声波信号幅度有一定影响，对所有探头产生的超声波声速没有影响。因此，对不受磁场影响的探头，可以直接使用磁性探头套。对受磁场影响的探头使用前应测试波幅差值。
关键词：超声波；磁场；声速；波幅
结束语：对声速的影响决定了对缺陷定位影响，对波幅高度的影响决定了对缺陷大小的评定[7]。在对特殊空间的焊口进行超声波检验使用磁性探头套时，直探头和 SIUI 的斜探头产生的超声波信号不受磁场影响，可以直接使用磁性探头套。GE的斜探头和多普勒的斜探头产生的超声波信号受磁场会影响到波幅高度，但不影响声速，也可以使用磁性探头套，使用时先测试一下使用前后的波幅差值，将差值考虑进去再对缺陷进行定量也是可取的[8]。最通用的方法就是，不用考虑哪个型号的探头，只要校准时使用了磁性探头套，现场检验焊缝时依然使用磁性探头套则不需要考虑磁场的影响。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 042
夏璐. 浅析电机在单元机空调中的应用［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：144-146.
摘要：空调的性能与所匹配的电机有着直接的关系，电机的效率、功率因数、调速范围及噪声影响空调的节能环保。针对压缩机电机、风扇电机、室外侧驱动摇摆叶片电机等空调部件，介绍了单元机空调中常用电机的选型以及应用。通过对单元机空调各种驱动电机以及驱动系统的分析比较可知：选择空调驱动电机时需要考虑电机的成本、可靠性、效率及功率，以及电机的维护、耐用性、尺寸和噪声等。
关键词：单元机空调；电机选型；应用
结束语：综上所述，通过对单元机空调各种驱动电机以及驱动系统的分析比较，在选择空调驱动电机的时候，需要考虑的几个关键问题是电机的成本、可靠性、效率和功率，以及电机的维护、耐用性、尺寸和噪声，同时需要综合考虑其他相关因素，选择合适的电机应用到不同的工作情况中。随着电子通信技术的不断进步，相信未来的空调系统是以系统性能可靠、结构紧凑、效率高、环保节能为基础，向高集成化和数字化的方向发展[8]。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 043
张晓芳，陈宇博. P1.5高清室内LED全彩显示屏设计与实现［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：147-152.
摘要：我国LED显示屏产业的技术基础和水平比较先进，主要产品和关键技术与国际同行业的先进水平保持一致，但工艺水平相对落后，在产品规范化、整机系统设计、可靠性、制造工艺、检测测试手段等方面与国外有明显差距。介绍了LED显示屏的背景、发展趋势及竞争优势，进一步阐述了P1.5高清室内LED显示屏系统的工作原理及P1.5 LED全彩模组硬件电路设计。在硬件原理设计中，以行驱动芯片(STM4953)、列驱动芯片(MBI5041GFN)及译码芯片(74HC138BQ)为核心，通过LED显示电路、行驱动电路、列驱动电路、译码电路等核心电路，辅以信号处理电路、功率
放大电路、芯片保护电路、暗亮消隐电路等辅助优化电路，最终实现P1.5高清LED全彩显示屏的电路设计。
关键词：LED全彩显示模组；行驱动；列驱动；扫描译码
结束语：LED 全彩显示屏将以其更生动、更丰富的显示内容、更大的创意空间，全面满足个性化需求，同时具备数字时代的传播概念，未来将逐步成为视频显示的主流产品。LED 显示屏在社会经济生活中的具体应用领域主要包括：（1） 证券交易和金融信息显示；（2）调度指挥中心信息显示；（3）商场和购物中心信息显示；（4）车站和港口旅客引导信息显示；（5）道路交通信息显示；（6）机场航班动态信息显示；（7）展览会和直播演出；（8）体育场馆信息显示；（9）广告媒体；（10）LED多媒体电视等。 P1.5 高清室内 LED 全彩显示屏的电路设计，其结果符合设计要求，达到了预定的目标和效果。P1.5高清 LED 全彩显示屏的硬件原理设计主要围绕核心电路和辅助优化电路两大部分进行，本文着重对译码电路、行驱动电路和列驱动电路进行了讨论。通过各功能电路的设计，最终完成了高端 LED 全彩显示屏模组电路设计。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 044
曹建鸥，曹嘉璇. 新型复合塑料管在加油站输油管道中的应用［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：153-156.
摘要：目前国内大部分加油站输油管道系统还是采用传统的无缝钢管，具有易腐蚀、安装复杂、成本高等缺陷。介绍了新型复合塑料管材料的分类、结构特点、性能对比、优势，以及在加油站输油管道安装中的实际应用。对加油站工程施工中采用双层复合塑料输油管道的实际施工经验进行了总结，实际应用证明，新型复合塑料管道材料与无缝钢管相比具有安全、环保、经济、性能好、寿命长等诸多优点。
关键词：复合塑料管；加油站；输油管道；泄漏；腐蚀
结束语：对多个加油站工程采用新型复合塑料输油管道的施工技术经验进行总结，证实新型复合塑料输油管道具有以下优良的性能优点：耐腐蚀；不会有金属屑进入油品；无需减震装置；不会造成碰撞后弯曲变形；接头少，安装方便，无需库存接头等部件；静摩擦因数低 （0.15~0.20）；优良的耐油性能；使用寿命长；成熟的电熔焊接工艺；优异的导静电性；节能环保；安装施工安全、高效；减少施工工序，节省施工工期；承压能力大，坚韧性强。因此应该在加油站输油管道系统和各种类型的石油化工管道系统中大力推广新型复合塑料管材料，为国家工程建设创造良好的经济效益和社会效益。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 045
王燕军. 煤矿井下瓦斯抽采管网监控系统的设计与实现［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：157-159.
摘要：为了对煤矿瓦斯抽采系统进行实时在线监测，预防瓦斯安全事故的发生，以瓦斯抽采管网为监控对象，设计了一套基于PLC控制器的瓦斯抽采管网监控系统，并对系统的整体设计方案进行了介绍。硬件部分对监控分站的监测分点和控制分点进行了方案设计，并给出主控制器、传感器检测模块的设计方案与选型；软件部分给出系统的主程序流程框图，同时对上位机监控软件进行了开发。目前该监控系统已投入应用，系统稳定性好、监测精度高、抽采连续性强，对其他瓦斯煤矿监控系统的设计具有一定的借鉴意义。
关键词：煤矿瓦斯抽采；PLC；监控系统；传感器检测
结束语：为预防瓦斯安全事故的发生，保障煤炭开采的安全运营，本文借助 PLC 控制器技术、传感器检测技术、上位机组态监控技术、CAN 总线通信技术以及光纤通信技术设计了一套基于 PLC 控制器的矿井瓦斯抽采实时监控系统。井下监控分站可将检测到的管道、环境信息上传到上位机监控中心，监控软件界面可直观地显示瓦斯抽采系统各个环节的运行状况，从而为工作人员分析和评价瓦斯抽采效果提供了可靠的依据。实际应用效果表明，监控系统监测覆盖范围广、可靠性高，保障煤矿安全运营，具有一定的推广应用价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 046
王永亮，廖新明. 微型步进马达总工程自动组装工艺研究与产业化应用［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：160-162.
摘要：目前市场中多数企业的微型步进总工程组装作业都是手动完成，整体效率较低，又因工人离职造成产品品质不稳定，为此专门设计了微型步进马达总工程自动组装线。结合现阶段的先进工业技术，采用回转式轮带、振动盘分离区分进料、多机构精密并联、可编程三菱PLC及威纶人机界面触摸屏研发了此自动组装设备。该设备解决了微型步进马达因工人不足而导致产能降低和品质问题多发等问题，减少了企业成本，提升生产效率及产品品质。
关键词：微型步进马达；触摸屏；自动组装；自动上下料
结束语：本项目是在自动控制系统下运行，自动设备生产效率是以前旧组装工艺的数十倍，成果突出。通过对新装配技术引用和创新，新颖的设计方法使占有系统资源最优化，控制系统功能全面而又简洁，与传统的手工组装和行业其他公司生产的设备相比有明显的成本、创新、效益优势。通过本项目，实 现了微型步进马达总工程自动组装设备设计，目前适用于微型步进马达专业领域的设备还需深入研究，各行业自主研发设备推动着电子产业迅速发展，实现产品的精密生产和批量生产，同时有效地缓解劳动力短缺， 改善工人的工作环境，模组化的设备设计，为实现微型步进马达智能制造产业化奠定基础。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 047
王溢镛，王艳武，高洪滨. 基于振动监测的船用燃油泵故障诊断［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：163-165.
摘要：针对某船用燃油泵在航行途中振动偏大的问题，在对其基本结构、工作原理以及运行特征分析的基础上，利用轴承脉冲检测仪结合频谱测量仪，对其运行状态进行分析，数据显示轴承脉冲在正常范围内，电机输出端和自由端水平方向振动超标，振动以转频为主；转轴联轴器两端水平方向相位差接近180°。分析诊断为该泵存在不对中故障，检修后该泵恢复正常，保证了船舶的正常航行。
关键词：燃油泵；振动；故障诊断
结束语：本文利用轴承脉冲检测仪、机械综合状态检测仪在对船用燃油泵进行初步检测的基础上，发现该泵组电机自由端和输出端水平方向同频振动烈度超标，已经达到修理等级。利用振动频谱分析仪测量该机组振动速度频谱，综合时域、频域和相位分析，发现该机组振动主要集中在转频，且连轴器两端测点相位差 180°，判断该泵组存在平行不对中故障。修理结果验证了诊断结论的正确性。通过本文研究，可以得出如下结论。 （1）对机组实施振动监测时，可以先利用建议测量设备进行初步判断。如果初步判断存在故障，可以进一步进行精确测量诊断，这样可以提高监测效率，检测时间。（2） 对旋转机械，1倍频振动过大，并不能直接判断存在不平衡故障，需进一步结合频谱和相位进行分析，才能准确进行诊断。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 048
刘斌，吴伟，卫涵典，等. 基于改进PSO-RBF神经网络的抽油机故障诊断［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：166-169.
摘要：RBF神经网络在故障诊断中广泛应用，但其依赖于隐含层数据中心的选取是否合适，故引入模糊 — C 均值聚类 （Fuzzy C-means ClusteringAlgorithm，FCM） 算法对其进行优化。其网络结构参数中网络宽度以及隐含层到输出层的权值都是影响RBF网络性能的关键，运用改进粒子优化算法（Particle Swarm Optimization，PSO）对网络参数中宽度和权值进行优化。
关键词：抽油机；RBF神经网络；FCM算法；改进PSO算法
结束语：本文针对RBF神经网络的局限性，利用FCM算法优化其过分依赖于隐含层数据中心的选取和改进PSO算法对影响RBF网络性能参数进行优化改进，从而在整体上改善了 RBF 神经网络的性能。建立了抽油机工况诊断的RBF网络模型，与其他2个网络模型做对比实验。实验结果表明，FCM-PSO-RBF神经网络在性能和预测准确率上优于传统 RBF 神经网络和Kmeans-PSO-RBF神经网络。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 049
原宇博. 城市轨道交通车辆空调机组漏水检修技术研究［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：170-173.
摘要：利用原有技术进行城市轨道交通车辆空调机组漏水检修时，受漏水故障数据量较大影响而无法进行数据测点布设，在制冷温度为20～28 ℃ 时，存在漏水故障检测率较低的问题，故提出一种新的城市轨道交通车辆空调机组漏水检修技术。通过获取城市轨道交通车辆空调机组的基本技术参数构建城市轨道交通车辆空调机组部件数学模型。根据构建模型选取漏水故障特征参数，在参数所在处对城市轨道交通车辆空调机组漏水检修数据测点进行布设。设计了一个空调机组漏水检修系统，连接各个测点的传感器，实现城市轨道交通车辆空调机组漏水检修。将原有技术与其进行对比，实验结果表明该技术的漏水故障检测率最高，实现了检修性能的提升。
关键词：城市轨道交通；车辆空调机组；漏水检修技术；冷凝器；热负荷模型
结束语：当城市轨道交通车辆空调机组出现运行问题后，会对城市轨道交通车辆内部空间的空气质量造成直接影响，并降低随行人员与乘客乘坐车辆时的舒适性。对于城市轨道交通车辆空调机组而言，最常见的运行问题就是漏水问题，其发生频率远高于其他问题，因此必须通过城市轨道交通车辆空调机组漏水检修技术对车辆空调机组进行漏水检修，以防止频繁发生空调机组漏水问题。城市轨道交通车辆空调机组漏水检修技术实现了漏水故障检测率的提升，对于城市轨道交通车辆空调机组的日常维护有很大意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 050
曲同良，武芯羽. 亚临界锅炉分隔屏过热器泄漏原因分析［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：174-176.
摘要：某300 MW机组的分隔屏过热器管与定位块连接处在长时间运行条件下发生泄漏。对泄漏管段进行了宏观形貌观察、成分分析、力学性能测试及金相组织观察。分析结果表明，各管段理化性能均符合标准要求，该过热器管泄漏的原因为由于焊接部位存在应力集中，在循环载荷的影响下产生疲劳裂纹，最终引起管道开裂。
关键词：分隔屏过热器；泄漏；原因分析
结束语：泄漏管段焊趾处的应力集中程度较高，在锅炉运行过程中，管段温度波动、汽水振动及结构应力等循环载荷应力令该部位产生了疲劳裂纹的萌生与扩展，因此母管与固定块端部焊接位置优先开裂，最终引起管道破裂，之后溢出的高压蒸汽夹带飞灰对其余管段造成了吹损并破裂。建议严格控制锅炉启停速率，降低管段温度波动等引起的管段热应力过高；提高母管与固定块焊接的外观质量，避免出现咬边、焊瘤、未熔合等可能引起应力集中的宏观焊接缺陷，并圆滑过渡，降低母管与固定块端部焊缝应力集中程度；对具有相同结构的焊缝扩大检查，对存在焊接外观成形不良及发现裂纹的管段及早修复处理。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 051
谢帅，卢勇，张栋. 城轨车辆电子板件衰变检测及健康管理方式探索［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：177-182.
摘要：对城轨车辆电子板件维护现状进行分析，提出了基于数据驱动健康管理（PHM）的管理体系和方法运用，在前期开展过程中着重进行状态监测和数据收集，结合实际运用的方法进行整理和归纳。对电子板件元器件中使用范围广、故障率高的电解电容、薄膜电阻、MOSFET做了失效机理分析和寿命预测评估。利用数据驱动PHM方法，结合车辆制动系统电源板案例，阐述了该方式在实际中的运用，并取得了明显的降本、增效效果，具有良好的推广前景。
关键词：电子板件；维修模式；数据驱动；健康管理
结束语：随着城轨车辆电子板件的长期使用，电子板老化、元件性能下降问题逐渐突显，电子板件故障频次越来越高，对正线运营秩序影响较大，尤其是制动、控制、诊断等电子板件一旦发生故障，将导致车辆晚点或救援等故障。目前行业内无相关的理论实践的系统管理体系，通过对关键典型电路板件的衰变规律的检测分析，提出基于电子元器件性能衰变检测的预防性检测维修体系并实践，从而实现对电子板件故障的提前预防，提升地铁正线运行的可靠性。目前，数据驱动 PHM 总体研究框架下的各个行业领域均有良好的推广，同时也面临许多现实的挑战。城轨车辆电子板件的PHM运用目前仍处在探索阶段，检测手段和系统寿命评估仍有很大的空间进一步完善，但随着近年来中国城市轨道交通事业的蓬勃发展，车辆设备可靠性和维护成本之间关系如果通过技术和流程优化的手段加以简化，必将为管理决策提供有力的支持，最终实现降本、增效的维护策略。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 052
林洪财. 关于城际轨道屏蔽门样机型式试验的探讨［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：183-185.
摘要：通过对项目经验和研究结果的探讨研究，确定了城际轨道交通屏蔽门样机的型式试验方法和内容。包括结构性能测试、系统功能模块测试、百万次加速寿命测试和电磁兼容EMC测试。通过型式试验确认样机可以满足设计要求，为后续大批量生产提供技术支持。屏蔽门样机的型式试验，特别是系统功能测试和电磁兼容EMC测试，对城际轨道交通屏蔽门的设计和检验有一定的参考价值。
关键词：屏蔽门；样机测试；型式试验；电磁兼容
结束语：对于城际轨道交通屏蔽门的样机测试内容，各个公司、城际轨道交通屏蔽门项目的测试项目可能不相同。本文在地铁屏蔽门项目、城际轨道屏蔽门项目实践经验、相关规范和研究结果的基础上，总结了城际轨道屏蔽门的样机进行型式试验的项目和内容。在实际应用时可根据工程项目的实际情况，相应做一些增加或减少样机测试项目和内容[7]。对城际轨道屏蔽门的样机进行型式测试，为工程项目的实践系统地提供了准确、及时和丰富的信息，为设计优化在结构技术、系统功能和整体性能等方面提供了技术支持，在实践中为理论研究提供了基础。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 053
朱佳佳，刘斌. 大型泵站常用断流方式分析［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：186-188.
摘要：大型泵站通常采用卷扬式快速门、液压快速门和真空破坏阀来实现断流。通过详细论述卷扬式快速门、液压快速门和真空破坏阀断流方式的工作原理，分析比较各种断流方式的利弊和应用范围，提出在泵站实际情况允许条件下，优先选用真空破坏阀断流方式。
关键词：断流方式；直管式；虹吸式；卷扬式快速门；液压快速门；真空破坏阀
结束语：大型泵站机组断流方式的选择受水泵机组结构和泵站出水流道方式限制，通过综合考虑和经济比较，选择最为合理的方式。通过卷扬式快速门、液压闸门、真空破坏阀断流方式相互比较，真空破坏阀是这3种断流方式中，无论电气和机械都是最为简单、可靠的。目前南水北调众多泵站的断流方式中，真空破坏阀断流运行口碑良好。因此，在大型泵站实际情况允许下，可以优先选用真空破坏阀断流方式。当然，真空破坏阀断流也可以进行进一步深入研究，缩断启动时间，降低启动扬程，保障机组启动更加平稳运行。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 054
曾光. 广州地铁A7型车辅助逆变器并网异常故障分析与处理［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：189-193.
摘要：针对广州地铁A7型车正线运行过程中出现的辅助逆变器并网异常问题，通过对列车故障现象以及系统日志文件的分析，采用反向论证法排查电路控制系统，得出并网异常故障的原因及提出地铁列车控制电路系统的相关调试建议。
关键词：广州地铁A7型车；辅助逆变系统；并网异常；KMA；KMK
结束语：列车辅助电源系统是列车安全运行的关键系统，其安全可靠的控制电路是保证列车运营安全的重大保障。为排除列车辅助电源系统并网异常的故障隐患，已针对性地制定排查方案，对所有A7型车进行了专项检查，未再次发现此类故障。由于此故障具有一定的隐蔽性，常规检修过程中难以发现，因此在地铁列车新车调试期间需详细对照列车原理图、配线表对列车控制系统所有接线端子排、按钮、继电器的点位接线进行校对，消除装配期间人为操作失误造成的未知隐患。同时作为地铁的运用维保单位也需触类旁通，多借鉴行业经验并加强学习，培养检修人员的发散性思维，持续性地开展好地铁车辆控制电路的隐患排查及故障隐患整治工作，深入钻研不拘泥于表象。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 055
徐杰俊. 排油烟风管漏风量测试方法与措施［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：194-196.
摘要：排油烟风管的日常使用非常广泛，但由于风管的制作材料不同，以及制作工艺的差异，排油烟风管漏风是一个非常普遍的问题。通过科学的方法查找排油烟风管漏风的主要原因，依据国家规定的漏风量测试标准以及专属公式，制定风管漏风量测试的方法。探究排油烟风管漏风量测试中的注意事项，得出排油烟风管漏风的解决措施和方法，为更多从业者提供可行的排油烟风管漏风管理方法。
关键词：排油烟风管；漏风量；风管检测；措施
结束语：本文采用了系统归纳的方法，从源头查起，了解排油烟风管漏风的根本原因，通过分析指出，排油烟风管的连接方法是漏风的根本原因。通过改变风口的咬口方式以及连接方法，改善排油烟风管漏风的措施。该方法是通过目前大量掌握的排油烟风管漏风的主要原因得出的改善结论，经过一系列实验证明能够有效改善目前的问题。针对排油烟风管漏风问题，应意识到其重要影响，利用科学知识解决实践问题。在处理排油烟风管漏风问题方面，针对接口进行改良，具备可行性以及安全性。在改善排油烟风管漏风方面，可以继续探究了解排油烟风管漏风原理，寻找改善方法等研究。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 056
魏勇. 电牵引采煤机电控系统的优化设计与改造［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：197-199
摘要：传统的电牵引采煤机电控系统以PLC为控制器进行设计，应对海量数据实时运算能力差，难以实现复杂智能控制算法，已无法满足当前采煤机的工作需求。对传统的采煤机电控系统进行优化改造，提出一种基于双DSP控制器的电控系统，并给出具体改造方案，同时从硬件和软件的角度对系统进行了具体的优化设计和改造。该电控系统已投入运行，显著提高了采煤机的自动化水平和采煤效率，为采煤机的优化改造提供了技术支撑。
关键词：电牵引采煤机；电控系统；双DSP控制器；优化改造；技术支撑
结束语：以 PLC 为主控制器的采煤机电控系统已无法满足目前矿井的采煤需求，为此本文提出一种基于双DSP控制器的采煤机电控系统，由DSP主控制器完成采煤机工况信息的采集和操作控制，由 DSP 辅控制器完成复杂智能控制算法和控制模型的高速运算，并输出控制结果给主控制器。应用结果表明，采用双 DSP 为主控单元的采煤机电控系统能够快速运算处理采煤机工况数据，实现采煤机的自动截割控制和远程监控功能，并且优化和提高了截煤效率，为电牵引采煤机自动化控制运行提供了新的研究思路。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 057
夏雯霞. 煤矿带式输送机纵向撕带保护装置应用分析［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：200-202.
摘要：矿用带式输送机在运输物料时，经常出现撕带现象，不仅降低了输送带使用寿命，加大了输送机检修维护力度，而且很容易出现煤矿重大机电事故。为保证带式输送机安全稳定运行，某煤矿集团中央机厂通过技术研究，分析了带式输送机出现撕带主要原因，并根据实际生产情况设计了一套带式输送机纵向撕带保护装置，通过在沟矿8201工作面中带式输送机实际应用效果来看，安装撕带保护装置后，带式输送机撕带事故率由原来的19%降低为3%，全年节约设备维修成本费用达42万元，取得了显著应用成效。
关键词：煤矿；带式输送机；撕带保护装置；结构原理；应用分析
结束语：2019 年 4 月对 2201 巷 DTL 型带式输送机安装了一套纵向撕带保护装置，截止到2019年10月，通过6 个月实际应用效果来看，输送机安装该保护装置后，共计检测出输送带7次撕带现象，并及时对输送机闭锁断电，撕带总长度不足 20 m，与工作面回采前期相比撕带长度减少了 87 m，撕带事故率由原来的19%降低为3%，降低了带式输送机维修成本费用达42余万元，保证了带式输送机安全高效运行，该装置在其他煤矿进行很好地推广应用。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 058
董红. 地铁车站基坑降水施工技术［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：203-206.
摘要：在地铁车站施工过程中，最主要的内容之一就是基坑降水施工。对于很多处于高水位地带的地铁车站来说，基坑施工过程中想要确保坑内无水的施工难度非常大，并且具有较高的安全风险，所以要加强基坑降水施工技术的分析研究，确保地铁车站的顺利建设。主要以案例的方式从降水方式、降水设计、降水管井施工、降水井封井处理、降水辅助措施等多角度分析基坑降水施工技术，通过整个施工技术的应用有效降低了地铁车站基坑含水量，确保地铁基坑稳定性，保证地铁工程的顺利进行。
关键词：地铁车站；基坑；降水施工技术
结束语：轨道交通已经成为了我国缓解交通压力、方便人们出行最重要的措施之一，近些年在我国很多城市都开始了地铁建设。地铁车站是地铁建设中的重要组成部分，地铁车站建设过程中最重要的内容之一就是基坑施工，基坑施工过程中常常会遭遇较高水位，影响基坑的稳定性。本文主要以某地铁车站为例介绍了地铁车站基坑降水施工技术方面的内容，能够对地铁车站基坑降水施工提供一定参考和帮助，对于提升车站基坑稳定性具有现实意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 059
陈雷. 探析电力电缆在建筑电气工程中的应用［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：207-209.
摘要：为了确保建筑电气工程中电力电缆的正常工作，需对其进行系统全面地分析研究，进而保障电力电缆能够始终处于良好的工作状态。通过对电力电缆性能进行分析研究，进一步论述了电力电缆在建筑电气工程应用过程中敷设方式、防火以及电缆截面的选择，进而对电力电缆的应用进行了系统全面地分析，确保了电力电缆在建筑电气工程中有效应用。
关键词：电力电缆；建筑；电气工程
结束语：总而言之，电力电缆作为建筑工程的重要组成部分，其对于建筑工程各项功能的顺利实现具有十分重要的现实意义。本文的研究重点主要为电力电缆的截面选择、防火分析以及敷设方式等内容，对于建筑的电气设计具有一定的指导意义，有助于促进电气设计水平的不断提高，进而确保电气设计人员选择与建筑工程相适应的电缆，在保障用户用电需求的同时，还能在一定程度上降低施工成本，为企业带来良好的经济效益。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 060
王霖. 交流永磁伺服电动机永磁体对齿槽转矩影响的应用研究［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：210-213.
摘要：交流永磁伺服电动机具有高效率、高控制精度和高转矩密度的优点，在工业机械手上得到了广泛应用。因其固有特点，存在齿槽转矩，影响电机的低速性能和高精度定位，故对电机齿槽转矩进行电磁设计及优化。基于Ansys\Maxwell软件的有限元仿真，提出了一种适用性强的方法，
通过调整电机永磁体结构，对齿槽转矩进行优化，结合实际产品测试对比，验证了该方法的有效性。
关键词：永磁伺服电动机；齿槽转矩；Maxwell；永磁体
结束语：在研究工业机械手需求和交流永磁伺服电机性能的基础上，采用Maxwell建模仿真分析电机永磁体顶部辅助槽与偏心圆心距对齿槽转矩等指标的影响[8]。 并通过制作电机进行对比测试验证，最终得出在本文提出的电枢结构上，采用顶部不开槽口永磁体方案的齿槽转矩等指标优于顶部开槽的电机设计方案，验证了方法的有效性。同时可以发现，有限元分析软件Maxwell在电机研发过程中具有较强的实用性，虽然本文提出的分析方法存在一定的局限，其仿真的理论数据与电机的实测数据之间存在一定的差异，但其仿真结果与电机实测数据的趋向性一致，具有一定的实用价值，该方法也适用于电机其他电磁性能的优化。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 061
王小海，张少雄，居坤，等.麦弗逊悬架前轮外倾角偏差分析［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：214-218.
摘要：通过介绍运用二维及三维尺寸链工具对麦弗逊悬架前轮外倾角制造偏差进行分析，并根据分析结果设计了麦弗逊悬架关联零部件，如减震器、转向节、后副车架的关联尺寸公差，解决了麦弗逊悬架前轮外倾角制造偏差问题，保证了整车的行驶性能。
关键词：麦弗逊悬架；外倾角；尺寸链
结束语：本文通过对麦弗逊悬架的结构机理进行几何关系的转化，运用了三维尺寸分析模拟实际装配状态的尺寸偏差，得到影响外倾角偏差的关键贡献因子的零件，并对关键零件的公差要素进行专项管控。研究结果说明，在前期图纸设计开发工作中，就需要提前识别影响外倾角的关键公差要素因子，并在图纸中进行公差分配设计，才能保证麦弗逊悬架在制造过程中外倾角偏差在要求范围内。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 01. 062
暴跃新. 皮带运输机节能控制系统的优化［J］. 机电工程技术，2021，50（01）：219-221.
摘要：为了使井下煤矿行业更好地节省能源、降低消耗、提高生产效率，基于变频调速技术和节能控制技术，对皮带输送机节能控制系统进行了优化分析。通过对皮带输送机结构和进本性能进行分析，对皮带输送机的节能控制系统进行了优化，特别是PLC节能控制装置与变频调速装置进行了优化分析。实践表明该系统优化能减少电能的浪费，提高运输效率及经济性，保障工作人员的安全，促进煤矿产业的发展。
关键词：变频调速；皮带运输机；节能控制；PLC
结束语：本文通过皮带运输机基本结构及基本性能进行分析，并对皮带运输机节能控制系统进行了优化，重点对变频调速装置和 PLC 调控器进行优化分析。对4种驱动方式的优、缺点进行了对比分析，结果表明第一种驱动方式 （即变频驱动） 的性价比最高。该优化方案在某煤矿主斜井皮带运输机上进行了试用，发现效果很好，每年比以往节省了大约412万度电（1度=1 kW·h），节能效果好。表明该系统优化能减少电能的浪费，提高运输效率及经济性，保障工作人员的安全，促进煤矿产业的精细化发展，值得推广。