1.
标题：电子膨胀阀的两相流致噪声特性及降噪技术研究
作者：宋永兴;王均宇;刘正杨;葛秉鑫;马桤政;
摘要：电子膨胀阀是空调运行的关键部件之一，也是可能产生噪声的部件之一。空调运行产生的噪声可能会影响其舒适性，而阀门的两相流致噪声问题也带来了一定的困扰。为解决这一问题，改造阀门结构并进行研究，以实现阀门降噪的目标。针对双向节流元件电子膨胀阀的流动特性，提出了优化方案。其中，在阀门管路上加入沟槽结构以实现制热方向的降噪，对阀门阀座进行倒角处理以实现制冷方向的降噪。通过对原模型和优化模型进行数值计算，得出以下结论：电子膨胀阀的原模型和优化模型的两相流致噪声都主要集中在节流后产生；在制冷方向上，优化模型的流场最大噪声从原模型的111.765 4 dB减小到109.290 5 dB；在制热方向上，阀门下游的噪声明显减小，即优化模型中噪声向下游发展的趋势减小。
关键词：电子膨胀阀;两相流;流致噪声;优化模型
作者单位：山东建筑大学热能工程学院;
引文格式：宋永兴,王均宇,刘正杨,等. 电子膨胀阀的两相流致噪声特性及降噪技术研究[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 1-4+47.
2.
标题：叶片背面改型对轴流风机性能和压力脉动特性的影响
作者：李倩倩;汤德利;娄笑;陆怡;别锋锋;朱晓渠;
摘要：以小型轴流风机为研究对象，设计了光滑、凸槽、凹槽3种不同叶片背面形式的风机模型，并采用SST k-ω湍流模型研究其定常性能和非定常压力脉动特性。研究结果表明，3种轴流风机模型的全压-流量特性曲线基本一致，差别不明显，即叶片背面增加凸槽或者开槽对轴流风机的外特性影响较小。此外，叶轮和导叶各个监测点处的压力脉动规律一致，其脉动主频均位于叶频及其倍频处，脉动幅值随着倍频增加而减小。模型model 1由于凸槽叶型对流体的调制作用，叶轮流域内流体分布更加均匀，其压力脉动强度最低，而模型protype 0和model 2的叶片调制作用较弱，其内部流体脉动较为强烈，压力脉动的幅值也较高。综合轴流风机效率和噪声指标，模型model 1不仅能保证风机的全压性能，还能实现较小的脉动，其综合性能最佳。
关键词：轴流风机;叶片背面改型;全压特性;压力脉动;叶片调制
作者单位：常州大学机械与轨道交通学院;浙江金盾风机股份有限公司浙江省博士后工作站;中石化宁波工程有限公司;
引文格式：李倩倩,汤德利,娄笑,等. 叶片背面改型对轴流风机性能和压力脉动特性的影响[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 5-9+18.
3.
标题：某核电主泵变频器冷却系统高温异常处置分析
作者：史磊;刘竞婷;
摘要：某AP1000核电厂主泵变频器冷却系统出现出口温度异常高的情况，影响了主泵变频器内隔离变压器和功率单元的冷却效果，可能导致变频器故障，进而造成主泵停运和核电机组跳堆风险，对核电机组的安全稳定运行造成严重挑战。通过对变频器冷却系统内特有的温度调节阀进行结构和动作原理的分析，同时对比了其他3台主泵变频器的参数变化，准确确定了主泵变频器冷却系统出口温度异常高的原因是温度调节阀故障，并成功处理了该故障。通过总结经验，为后续AP1000核电厂主泵变频器出现类似缺陷时的处理提供了借鉴。
关键词：主泵变频器;AP1000;温度;异常处置
作者单位：山东大学机械工程学院;山东核电有限公司;高效洁净机械制造教育部重点实验室(山东大学);
引文格式：史磊,刘竞婷. 某核电主泵变频器冷却系统高温异常处置分析[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 10-13.
4.
标题：声发射技术在水轮机叶片裂纹监测和诊断中的应用
作者：朱相源;张学志;刘吉营;江伟;刘志利;
摘要：水轮机转轮叶片裂纹严重影响电站运行的安全稳定性。然而，裂纹所产生的噪声信号十分微弱，在实际运行时易被强背景噪声淹没。为了更好地监测叶片裂纹产生的噪声信号，采用声发射（AE）技术进行信号采集监测，同时使用小波阈值降噪方法对信号进行提取分析。研究结果表明：在水轮机停机时，声发射技术监测信号的幅值范围为10～60 mV的断铅信号；AE信号的主要频率在64～128 kHz，噪声信号主要集中在第4和第5个小波系数中；采用AE参数可以准确定位产生裂纹的叶片；当传感器安装在转轮叶片正上方时，AE信号接收所需的距离和时间最短，提取到的结果更精确；采用AE技术可以及时发现叶片裂纹的初期状况，便于尽早采取合理的加固与补修措施。声发射监测技术对电站运行的安全稳定性具有重要的现实意义和经济价值。
关键词：声发射技术;叶片裂纹;裂纹信号;小波阈值降噪方法
作者单位：山东建筑大学;西北农林科技大学;华电电力科学研究院有限公司;
引文格式：朱相源,张学志,刘吉营,等. 声发射技术在水轮机叶片裂纹监测和诊断中的应用[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 14-18.
5.
标题：转子-径隙式水力空化反应器的空化诱导噪声脉动特性研究
作者：侯瑞杰;王磊;李增耀;刘正杨;马桤政;
摘要：旋转式水力空化反应器作为一种高效产生空化气泡的设备被广泛应用于工业领域，其空化诱导噪声是其性能评估和目标优化的重中之重。研究了一种转子-径隙水力空化反应器的空化及其诱导噪声特性，对不同转子转速下的非定常空化流场进行了数值模拟；研究了空化与其诱导噪声脉动特性的相互作用机制，分析了空化诱导噪声的时频分布特性。结果表明，转速3 300～3 900 r/min，转子吸力面涡度由5 960 s~(-1)上升至7 155 s~(-1)，转子入口圆周涡度由6 142 s~(-1)上升至7 597 s~(-1)，这种提升表现为高涡度区沿压力面方向和入口圆周方向扩张；转速为3 300 r/min下反应器噪声沿反应器内部环形流动方向，其噪声叶频脉动幅值经历了增长—稳定—降低3个阶段，其中，在蜗舌和流体出口位置，P8至P1的噪声叶频及其多阶谐频幅值均有不同程度降低；剧烈的空化致使出口位置空化诱导噪声的幅值不增反降，最终表现为出口位置噪声叶频及其多阶谐频幅值的降低，这是由于强空化状态下超空泡周期性溃灭量小于弱空化状态，空化气泡长期存在而非周期性溃灭。
关键词：旋转式水力空化反应器;空化诱导噪声;空化气泡;时频分析;数值模拟
作者单位：中国石油大学(华东)新能源学院;山东建筑大学热能工程学院;
引文格式：侯瑞杰,王磊,李增耀,等. 转子-径隙式水力空化反应器的空化诱导噪声脉动特性研究[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 19-23.
6.
标题：复合材料树脂传递模塑成型工艺研究进展
作者：姜淑巍;董晓传;杜丽峰;
摘要：汽车轻量化技术是现阶段及未来汽车制造领域所需要解决的艰巨任务，复合材料作为目前最有发展前景的轻量化材料之一，成为了人们关注的焦点。但其成型过程受多种因素的影响，如工艺参数和设备精度、树脂性能等其他因素都有可能造成最终成型构件发生固化变形，因而降低其力学性能。因此为提高构件的成型质量的同时，进一步推进复合材料成型工艺的研究进展，对复合材料成型工艺中的树脂基传递模塑成型工艺（RTM），一种环保、高效、低成本、高精度的闭模成型工艺进行了简单的概述，并总结了国内外学者对其进行的优化研究和成果。除此之外还重点介绍了几种以RTM工艺为基础衍生而来的工艺以及有关RTM工艺树脂开发与改性和工艺设备的研究成果及进展。最后对目前RTM工艺出现的问题进行了总结，并提出了相应的建议。
关键词：复合材料;轻量化技术;RTM工艺;衍生工艺;树脂改性
作者单位：天津职业技术师范大学汽车模具智能制造技术国家地方联合工程实验室;天津市天锻压力机有限公司;
引文格式：姜淑巍,董晓传,杜丽峰. 复合材料树脂传递模塑成型工艺研究进展[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 24-29.
7.
标题：装甲装备机械类故障诊断研究进展综述
作者：江宏亮;杨红军;刘维;梁涛;胡佳俊;唐字强;
摘要：装甲装备集机动、防护、火力和信息力于一体，是第二次世界大战以来各国陆军的主要装备，在未来机械化、信息化、智能化战争中依旧是陆地战场的主角。装甲装备在使用过程中不可避免地会发生故障，这些故障中以机械类故障最为常见。当装甲装备机械故障发生时，轻则影响武器效能的发挥，重则直接决定战争胜负。因此对装甲装备进行状态监测与故障诊断是保证其使用安全、发挥其作战效能的重要手段。从振动监测、噪声监测和油液监测方面详细综述了装甲装备机械类故障诊断研究现状，分析了各类故障诊断存在的问题并提出了相应的解决方案，最后对诊断技术发展方向进行了探讨。
关键词：装甲装备;机械类故障;故障诊断;研究进展
作者单位：32256部队;
引文格式：江宏亮,杨红军,刘维,等. 装甲装备机械类故障诊断研究进展综述[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 30-34.
8.
标题：基于改进哈里斯鹰优化算法的多机器人协作焊接路径规划
作者：王宏民;李江源;蒋孟;梁靖斌;吴龙华;宋莹莹;潘增喜;
摘要：为解决多机器人协作焊接路径规划方法需要搜索效率高和寻优精度高的问题，采用性能较优的哈里斯鹰优化算法建立基于寻找最佳初始焊接位置的多机器人协作焊接路径规划方法，仿真实验证明哈里斯鹰算法能够很好地寻找出最佳初始焊接位置和关节变化稳定的路径，但在多机器人协作焊接路径规划时容易陷入局部最优的问题，因此提出一种提高克服局部最优能力的改进哈里斯鹰优化算法。其中采用3种不同的策略对哈里斯鹰优化算法进行改进：首先采用拉丁超立方抽样策略对种群初始化进行优化；再采用自适应更新因子策略更新r_1和r_3；最后采用随机飞行策略进行对最佳个体进行位置偏离。利用仿真平台结合两种算法对多机器人协作焊接路径规划各自独立仿真运行30次，并进行结果比较。结果表明相对于原哈里斯鹰优化算法，改进哈里斯鹰优化算法在多机器人协作焊接路径规划中不仅具有更强的克服局部最优能力，还具有很好的收敛精度和收敛速度。
关键词：多机器人协作;改进哈里斯鹰算法;最佳初始焊接位置
作者单位：五邑大学智能制造学部;伍伦贡大学;
引文格式：王宏民,李江源,蒋孟,等. 基于改进哈里斯鹰优化算法的多机器人协作焊接路径规划[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 35-39.
9.
标题：输送类驱控一体机及其运动控制系统设计
作者：沈嘉晨;郑天池;林冬骁;翟迈豪;
摘要：针对传统自动化生产线输送类单元体积大、成本高、安装过程复杂等不足，设计了输送类单元驱控一体机及其运动控制系统。对该驱控一体机的整体架构及关键部件进行了详细设计，设计优化内容主要包括变频器模块、远程IO模块、MCU控制模块等；数据传输架构方面采用可编程逻辑控制器（PLC）作为系统的主服务器，在此架构中，主服务器与驱控一体机通过工业以太网通信协议（Profinet）进行数据交互，从而实现主服务器对驱控一体机的控制命令传达，其控制命令包括系统的启停、调速、正反转等操作。该输送类驱控一体机一方面降低了现场安装配线的时间成本，以满足柔性化产线依据订单变化而快速响应的生产需求；另一方面也降低了自动化产线维保的复杂程度，以实现低成本、高集成的现代工业自动化作业要求。该产品目前已投入实际生产使用，运行结果表明：一体机抗扰度能力在技术规范内性能正常，整机作业稳定，运行状况良好，达到了降成本、缩空间、减人工、集一体、保性能的设计目的。
关键词：驱控一体机;输送单元;控制系统
作者单位：工业和信息化部电子第五研究所华东分所;
引文格式：沈嘉晨,郑天池,林冬骁,等. 输送类驱控一体机及其运动控制系统设计[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 40-43+55.
10.
标题：基于绳轮传动的多模式欠驱动机器人手设计
作者：姜天怀;黄龙;范书豪;李滔韬;余群;
摘要：为了解决传统的机器人手结构简单，在一些复杂的抓取作业中无法满足实际生产需要、难以兼顾精确性和自适应性、运动模式和夹持功能单一的缺陷，以及灵巧机器人手结构复杂、控制困难等问题，提出了一种基于多回路绳轮传动式的多模式欠驱动机器人手的设计方案。该欠驱动式机器人手设计方案从驱动和传动方式的选择、手指设计、运动状态等多个方面提出，利用SolidWorks和CAD对机器人手结构进行建模，并对其不同指节接触到待夹取物体的不同运动状态进行分析。由分析可知，其独特的欠驱动设计，在保留原有的稳定夹持功能的同时提高了对不同物体夹持的适应性，在实现了自适应夹取和平行夹取两种工作模式的同时简化了驱动和控制设计过程，使得对目标物体的夹持更具针对性，夹持过程更加稳定，左右两指均可实现自适应夹持工作，可以有效解决传统机器人手存在的缺陷。
关键词：绳轮传动;欠驱动;机器人手;平夹自适应
作者单位：长沙理工大学国际工学院;长沙理工大学汽车与机械工程学院;
引文格式：姜天怀,黄龙,范书豪,等. 基于绳轮传动的多模式欠驱动机器人手设计[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 44-47.
11.
标题：基于幽灵蛸的仿生水下机器人设计
作者：李泽楷;张苏楠;赵心杰;吕泽涛;柴启航;
摘要：为解决传统水下机器人螺旋桨推进器体积大、容易被雷达探测、水草缠绕和推进效率低等问题。受生物幽灵蛸灵活性、平稳性运动的启发，根据生物幽灵蛸的外形特征和运动机理设计了一款水下机器人。该机器人由流线型头部，空腔外壳，双自由度水翼短鳍和喷射机构组成。通过短鳍的控制和喷射机构的推进，可以实现仿生幽灵蛸的前进、转向、俯仰等姿态调整动作。通过SolidWorks软件对装置进行了三维建模和仿真分析，验证结构设计的合理性，加工制作模型样机，最后通过水下实验，验证了所设计的仿生机器人具有高度灵活性、平稳性、低噪声等优点,可以作为水下侦察和环境监测的载体。
关键词：幽灵蛸;水翼推进;射流推进;仿生水下机器人
作者单位：太原工业学院工程训练中心;太原工业学院机械工程系;太原工业学院自动化系;
引文格式：李泽楷,张苏楠,赵心杰,等. 基于幽灵蛸的仿生水下机器人设计[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 48-51.
12.
标题：国内机器人碰撞检测技术文献研究
作者：郭海燕;胡伟健;王海霞;王清忠;高晓东;
摘要：随着科学技术的发展，机器人在各类生产生活场景中的广泛应用，运行过程中会遇到各种障碍物，存在伤害人、破坏物体、本体损坏等方面的安全隐患。多年来，国内针对机器人安全技术进行了诸多研究，其中碰撞检测是机器人安全技术研究的关键问题。碰撞检测技术可以预测模拟或制止机器人在运动过程中的碰撞，是防止事故发生、及时止损的有效途径之一，对于保证机器人的安全性具有非常重要的现实意义。通过查询万方数据库，以“机器人碰撞检测”为
关键词，检索筛查有效文献共有344篇，并从文献的发表时间分布、文献类型分布、文献涉及的研究机构分布、文献涉及的扶持项目、机器人碰撞检测技术路径等多方面进行详细分析，剖析了机器人碰撞检测技术领域的研究现状，预测了未来其技术发展趋势，为后续研究方向和国家制定政策提供参考。
关键词：碰撞检测技术;文献研究;机器人
作者单位：广东产品质量监督检验研究院;国家市场监管重点实验室(智能机器人安全);国家工业机器人质量检测检验中心(广东);
引文格式：郭海燕,胡伟健,王海霞,等. 国内机器人碰撞检测技术文献研究[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 52-55.
13.
标题：基于PLC和伺服控制的内螺纹自动攻丝工作站设计
作者：陈锐鸿;李愈娜;李秋平;
摘要：螺纹攻丝是制造业中重要的一项加工工艺，内螺纹加工通常采用丝锥切削的加工成型方法，螺纹切削的质量关系到螺纹连接的紧固性。为保证攻丝质量以及提高生产的效率，通过对两个伺服驱动器电子齿轮比的匹配计算，驱动两个伺服电机，从而达到旋转与进给作业的协同动作。针对内螺纹切削提出快速进给、旋转进刀、旋转退刀、快速返回4个阶段作业工序，并利用PLC和触摸屏设计工作站的控制系统，系统可快速切换不同牙距的刀具，有效提高工作站的加工范围及工作效率，采用转矩电流实时监控和提取区间最大值的方法，实现攻丝异常的报警，确保设备安全和攻丝质量、有效延长刀具寿命。通过追加平移模组作为上下料机械手，构成上料、攻牙、除屑、螺纹质量检测与分拣4个工作环节的工作站。该工作站实现了攻丝的全自动化、智能化，在效率的提升的同时，也减少了人力成本的投入，确保出厂零件螺纹的质量。
关键词：双伺服配合;内螺纹自动攻丝;攻丝质量控制;转矩电流
作者单位：广州城市理工学院机械工程学院;广州城市理工学院实验室管理中心;广州工商学院;
引文格式：陈锐鸿,李愈娜,李秋平. 基于PLC和伺服控制的内螺纹自动攻丝工作站设计[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 56-59.
14.
标题：新型复合式蔬菜自动清洗设备的设计
作者：李硕;张亦辰;刘世杰;
摘要：为适应不同类型的蔬菜，提高清洗工作的质量，设计一款家用或小型餐厅使用的新型复合式蔬菜自动化清洗设备。通过对市场的调研，在现有解决方案的基础上进行创新优化设计。完成了“流水线式单腔多模”式创新结构的设计方案。设备整体采用流水线式布置，方便结构布置，使清洗工作有序进行。清洗腔将多种功能集成化，不同类型的蔬菜均在单个多功能清洗腔完成清洗工作，使设备体积有效减小。控制器根据蔬菜的类别自动调节清洗执行模块的参数，采取不同的清洗策略，满足了智能化的要求。设备左右两侧均布置蔬菜暂存点，通过合理的清洗工作调度，极大程度提高清洗效率，避免过度依赖人工操作。蔬菜在不同工位之间的移动主要靠电机和推杆配合完成。清洗完成后，将蔬菜沥干并送回起点完成工作。经过分析、验证与优化，该方案设计完整，结构布置合理，符合运行要求，可使设备轻松完成清洗工作。
关键词：洗菜机;家用电器;蔬菜清洗;电机;推杆
作者单位：武昌首义学院机电与自动化学院;
引文格式：李硕,张亦辰,刘世杰. 新型复合式蔬菜自动清洗设备的设计[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 60-63.
15.
标题：基于环型工件的机加工设备自动上下料系统设计
作者：张珂昕;吉晓民;王茜;
摘要：机加工设备加工工件需要人工上下料，造成一定的安全隐患，且有生产效率低下的问题。因此根据设计需求，提出一种自动化上下料系统代替人工上下料。通过在对上下料系统研究的基础上，根据对工件加工时所需要的上下料流程进行分析，确定了该自动化上下料设备的总体结构，将上料装置与下料装置分开，提高上下料效率。工件放置在供料桌的滑轨内，结构上采用气缸推动工件以实现供料。且针对不同尺寸的环型工件，轨道做了可调处理。搬运路线的运行逻辑则采用齿轮齿条线性模组实现。控制部分采用HMI和PLC作上、下位机设计控制系统，在DOP Soft软件设计人机界面，实现加工动态可视化，更方便对上下料系统进行控制；基于控制系统逻辑在WPL Soft软件编写控制程序实现了机加工设备自动化上下料的电气控制，最后，对机床样机进行了生产调试，初步满足加工要求。节省了人力，提高了生产效率。
关键词：自动化;上下料;PLC控制;人机界面
作者单位：西安理工大学艺术与设计学院;
引文格式：张珂昕,吉晓民,王茜. 基于环型工件的机加工设备自动上下料系统设计[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 64-69.
16.
标题：基于STM32的舞蹈机器人舵机控制器设计
作者：周飞扬;谷芳;谢广杰;龚正;史颖刚;
摘要：机器人舞蹈动作的实现离不开机器人对各个关节处的舵机精确控制，而舵机控制器是控制舵机精确转动的关键，实现舞蹈机器人动作的流畅、自然的保证。基于STM32F103RCT6单片机，开发了24路舵机控制器，实现了PC端对舞蹈机器人的实时在线调试，舞蹈机器人舞蹈动作的编辑、下载及离线运行，舞蹈机器人对应角度的转动，提高了多路舵机的控制精度。系统设计包括舵机控制器模块、上位机对单片机下载程序、上位机软件。与PID舵机控制器的对比实验结果证明，所设计的STM32F103RCT6单片机舵机控制器的稳态误差和最大超调量都为0，表明所设计的舵机控制器系统超调量和静态误差都很小，系统具有很好的稳态和动态性能，控制精度高，响应速度快，满足竞赛对舞蹈机器人的需求。
关键词：舵机控制器;STM32;舞蹈机器人;驱动程序;上位机程序
作者单位：西北农林科技大学机械与电子工程学院;
引文格式：周飞扬,谷芳,谢广杰,等. 基于STM32的舞蹈机器人舵机控制器设计[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 70-76.
17.
标题：挖掘机智能装配车间关键工艺设备优化
作者：王伟;巫江;王佳;周瑜忻;杨勇;方异锋;王辉甫;刘嘉宇;李艳星;
摘要：国内液压挖掘机装配线现状的调研结果表明，已实施的装配线中还存在较多影响装配效率及质量的关键装配技术问题。针对某挖掘机新建的智能装配工厂，通过对行业内已有工艺进行对标分析，确定挖掘机上车架、下车架采用RGV装配线形式，合车采用双板链形式，工作装置采用自动走形式。通过对线体内部关键设备应用过程中存在的问题进行分析和优化，确定RGV采用后期免维护的非接触供电方式，上件对中装置采用万向球形式降低对工件的油漆面的损伤，翻转机采用双立柱抱夹式提高翻转可靠性，合车采用程控行车双侧自动抱夹方式提高装配效率，摊铺机采用履带展开和包裹一体式设备解决履带装配效率低问题，以及采用穿梭RGV自动衔接下车线与合车线，减少二次吊装。现场验证结果表明，优化设计后的工艺及设备大幅度提高了装配线的生产效率以及安全可靠性，为后续类似智能装配线设计及实施提供参考。
关键词：挖掘机;装配线;工艺设备;优化分析
作者单位：山西太重工程机械有限公司;中机中联工程有限公司;
引文格式：王伟,巫江,王佳,等. 挖掘机智能装配车间关键工艺设备优化[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 77-80.
18.
标题：基于MEMS加速度计与磁力计的位移计设计
作者：王晓初;刘湘邦;张胜辉;刘强;
摘要：基坑水平位移监测是基坑安全的重要检测项目之一。针对现有的阵列式位移计在基坑水平位移监测中容易产生扭转误差的问题，设计了一种基于MEMS加速度计与磁力计的位移计，能够同时满足基坑水平位移与沉降位移监测的需求。介绍了位移计自动化实时监测系统组成。对位移计的结构以及监测节的硬件电路进行了设计，并制作完成了位移计样机。阐述了位移计通过对加速度计与磁力计的数据进行融合，计算位移坐标的测量原理和扭转误差校正的方法。最后通过模拟监测节间发生扭转时位移计水平位移监测的实验，以及位移计沉降位移监测试验。实验结果表明，该位移计能够精确测量水平与沉降位移，并能够有效校正位移计竖直安装时监测节扭转带来的扭转误差。
关键词：MEMS加速度计;磁力计;姿态解析;扭转校正
作者单位：广东工业大学机电工程学院;
引文格式：王晓初,刘湘邦,张胜辉,等.
基于MEMS加速度计与磁力计的位移计设计[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 81-85.
19.
标题：基于等几何分析的风力机叶片PHT样条细分研究
作者：印四华;朱成就;金熹;徐康康;杨碧霞;杨书益;汪泉;唐万和;
摘要：等几何分析方法作为一种新型数值分析方法得到了广泛关注。针对传统等几何分析过程中，非均匀有理B样条（NURBS）曲线建模存在控制点较多、局部细化薄弱以及多面片拼接导致模型空间连续性较差等问题，提出一种基于PHT样条分层细分的等几何分析（IGA）方法。以某型风力机叶片为研究对象，分析了PHT样条细分对风力机叶片模型求解精度的影响，并通过有限元仿真结果进行对比分析。结果表明：细分前基于NURBS的风力机叶片模型等几何分析结果与有限元结果的相对误差为5.9%，细分后IGA结果与有限元结果的相对误差为3.7%，证明了经过PHT样条细分，风力机叶片的等几何分析求解精度得到了有效提高。提出的方法对后续风力机叶片的数值仿真和优化设计具有一定的参考意义。
关键词：风力机叶片;PHT样条;等几何分析;非均匀有理B样条
作者单位：广东海洋大学机械与能源工程学院;广东工业大学机电工程学院;广东中科启航技术有限公司;湖北工业大学机械工程学院;
引文格式：印四华,朱成就,金熹,等. 基于等几何分析的风力机叶片PHT样条细分研究[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 86-90+135.
20.
标题：面向曲面应变监测的SAW应变传感单元的设计
作者：陈睿;张勇斌;肖鸿洋;王君杨;徐静宁;
摘要：高端装备的内部性能参数，如应变等的实时监测，对评估装备在各状态、各阶段的性能变化尤为重要。基于高端装备的应变无源无线监测需求，根据待测表面的曲面特性，设计了面向曲面应变传感的SAW传感芯片，并通过有限元方法对设计参数进行了仿真分析和优化设计，采用特殊结构设计以增加曲面应变监测效果及提升应变芯片灵敏度。采用MEMS加工方法制作了应变芯片样品，并使用矢量网络分析仪测量了芯片的工作频率。测试结果表明，所设计的应变传感芯片中心频率与仿真结果接近。最后搭建应变测试平台进行实验研究，结果表明，所设计的应变芯片灵敏度达到1 500 Hz/με，并且在模拟曲面构建应用场景的实验装置中表现出良好的适用性，上述研究为SAW器件在曲面构件应变监测上的应用提供了参考。
关键词：声表面波;应变传感;曲面应变;MEMS技术;谐振频率
作者单位：中国工程物理研究院机械制造工艺研究所;
引文格式：陈睿,张勇斌,肖鸿洋,等.面向曲面应变监测的SAW应变传感单元的设计[J].机电工程技术,2024,53(01):91-94.
21.
标题：基于FANUC系统I/O LINK轴的一种新型垂度补偿功能
作者：张韬;谢丽;李兴迪;
摘要：由于自身重力的原因，配置多附件头的数控落地镗铣床的滑枕在长行程伸出时会在垂直方向上产生相应的形变。为降低由于形变引入的误差对加工精度所造成的影响，以FANUC 0i MF数控系统作为控制平台，结合I/O LINK轴的应用，提出了一种不使用FANUC系统“平直度补偿”功能的补偿方案。运用区间补偿的思想，将整个滑枕的行程划分为多个运动区间，以误差测量实验的方式将滑枕垂向的误差转换为补偿轴的坐标并得出补偿数据，通过PLC程序将补偿轴坐标与滑枕实际位置进行匹配，以同一运动区间调用固定补偿值的方式对滑枕进行线性补偿。通过对不同的附件头创建不同的补偿程序，并使用K地址调用相应补偿数据的方式，排除了不同补偿数据间相互干扰的隐患。所提方案在实际机床中的应用结果表明：其补偿效果可达到与FANUC系统“平直度补偿”功能相一致的水平。
关键词：滑枕;I/O LINK轴;补偿;PLC程序;区间
作者单位：昆明铁道职业技术学院;
引文格式：张韬,谢丽,李兴迪. 基于FANUC系统I/O LINK轴的一种新型垂度补偿功能[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 95-98.
22.
标题：中频加热电源模糊自适应PID控制系统的设计与实现
作者：唐晓倩;贺铭龙;孙亭;李文杰;
摘要：针对中频感应加热电源控制系统存在着严重的非线性、参数时变性以及滞后性和惯性缺陷，同时考虑采用常规PID控制很难取得较好的控制效果，设计了一种模糊自适应PID控制系统。该系统结合模糊控制和常规PID控制两种算法的优势，利用模糊控制在线性整定和修改PID的控制参数，较好地解决了系统的存在问题，获得了良好的动态性能和静态性能。在分析模糊自适应PID控制算法的基础上，详细介绍了模糊化处理、模糊控制规则建立表以及模糊判决和决策表等，分别给出了模糊自适应PID控制参数在线整定程序流程，上位机程序的设计方法，系统硬件组成和工作原理，以及主要部件特性等。通过对系统MATLAB仿真分析，其结果表明：该系统与常规PID控制相比较，具有控制精度高、响应速度快、稳定性好的特点，明显改善了中频感应加热电源的控制效果，具有一定的推广价值。
关键词：中频感应加热电源;模糊自适应PID控制;系统软件;MATLAB仿真
作者单位：西安航空学院电子工程学院;
引文格式：唐晓倩,贺铭龙,孙亭,等. 中频加热电源模糊自适应PID控制系统的设计与实现[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 99-102.
23.
标题：基于PLC控制的卷烟机组直流电源优化设计
作者：赵凡;刘伟环;
摘要：针对现有卷烟厂车间设备种类繁多，维护排障较为麻烦等实际情况，也便于后续系统进行升级改造，设计了一种基于PLC控制的卷烟机组直流电源方案。采用厂内原有的西门子PLC作为主控制器，对直流电源电路进行控制，因此可与厂内现有MES系统进行信息互通，方便生产调度，优化设备利用率。其中主电路部分可实现将单相交流电转化成稳定的直流电或者脉冲直流电，以便供给不同直流设备使用。主电路由整流、滤波、稳压、逆变、变压、斩波等部分组成，通过模块化PLC程序的控制主电路和驱动电路，可实现多路输出，满足卷烟厂车间内各种直流检测设备、照明设备、显示装置、警示装置及生产设备的需求。该项目经调试已投入运行。实际运行结果表明：该系统运行可靠，简化设备，并将系统中所需要的直流设备进行整合，简化了硬件电路，减少了硬件设备的损耗，初步统计一个车间可节省电费约1 500元/d，达到了方案设计的预期目的。
关键词：直流电源;卷烟机组;PLC
作者单位：广东水利电力职业技术学院自动化与信息技术学院;广东海警局;
引文格式：赵凡,刘伟环. 基于PLC控制的卷烟机组直流电源优化设计[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 103-105+150.
24.
标题：基于改进人工蜂群算法的柔性作业车间调度研究
作者：张浩楠;田心平;孙孟珂;
摘要：为了提高制造业利润和用户满意度，提出了一种改进的人工蜂群算法，解决以加工成本和能耗成本之和为目标的单目标柔性作业车间调度问题。该算法采用一种有效的双层编码方式并结合随机方式和策略选择初始化雇佣蜂的蜜源用以生成质量更好的初始种群，提高了算法寻优能力。在寻优过程中，雇佣蜂阶段采用多父代交叉以及变异，保留优秀个体增加了雇佣蜂阶段种群的多样性；在跟随蜂阶段，采用了两种邻域搜索方式用以解决算法陷入局部最优。最后利用求解柔性作业车间的数据集进行对比实验研究，包括对传统人工蜂群算法的对比，以及对传统遗传算法的对比。对比表明：改进的人工蜂群算法不仅可以求解单目标柔性作业车间调度问题，而且收敛性好，迭代速度较快。
关键词：作业车间调度;单目标;人工蜂群算法;多父代交叉
作者单位：长安大学工程机械学院;
引文格式：张浩楠,田心平,孙孟珂. 基于改进人工蜂群算法的柔性作业车间调度研究[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 106-109+129.
25.
标题：基于改进的NSGA-Ⅱ算法求解作业车间调度问题的研究
作者：乐细有;余建国;
摘要：对某汽车企业柔性压铸作业车间调度问题（FJSP）进行分析，以产品生产过程中最大完工时间最小、机器总负荷最小、机器总能耗最少为评估函数指标，建立了柔性车间多目标优化调度的数学模型。针对传统的精英非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）引用精英保留策略后易早熟的问题进行了改进，提出了精英选择标准，有效控制算法迭代过程中优良父代个体进入后代种群的数量，避免了算法出现提前收敛现象，同时引入模拟退火算法中降温思维，为种群选择提供更合理的标准，加强了种群的多样性，增强了算法在局部空间上的搜索能力。通过Python语言对改进前后算法进行mk01算例验证，通过与传统的NSGA-Ⅱ算法比较，验证了改进后的算法寻优效果更好，最后应用改进后的算法对压铸车间实例数据进行求解，得出最优调度方案。
关键词：FJSP;多目标;NSGA-Ⅱ;精英保留;模拟退火算法
作者单位：江西理工大学机电工程学院;
引文格式：乐细有,余建国. 基于改进的NSGA-Ⅱ算法求解作业车间调度问题的研究[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 110-114+197.
26.
标题：基于神经网络的格子玻尔兹曼算法
作者：韦伟汛;贺胜圣;黄志刚;
摘要：在科学研究和工业应用的复杂流域、多相流以及多物理流动问题的处理中，相较于传统计算流体力学方法 （Computational Fluid Dynamics,CFD），格子玻尔兹曼算法（Lattice Boltzmann Method, LBM）具有程序结构简单、对复杂边界和非线性问题适应性强以及便于并行计算等诸多优点。然而，其作为一种显式算法，在计算过程中的迭代次数较多，进而消耗大量计算资源。利用神经网络在预测与回归方面的强大能力，基于LBM设计了一个具备单隐藏层的浅层人工神经网络预测模型并将其命名为ML-LBM(Machine Learning LBM)模型。该模型通过动态调整碰撞算子中不同驰豫时间，以粗化网格来重现精细分辨的参考模拟。对于顶盖驱动流问题，模型完成训练后，对测试集均方误差在6×10-5以下，精度得到了保障。相较于经典LBGK模型，ML-LBM模型的计算效率提升约9倍。
关键词：格子玻尔兹曼算法;碰撞算子;神经网络结构;算法加速
作者单位：广东工业大学机电工程学院;
引文格式：韦伟汛,贺胜圣,黄志刚. 基于神经网络的格子玻尔兹曼算法[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 115-118.
27.
标题：一种基于改进CNN-GRU的建筑冷负荷单步预测方法
作者：赖添城;徐康康;朱成就;蔡建阳;
摘要：在智能建筑环境中，准确的建筑负荷需求预测对建筑能源管理至关重要。这在拟定高效的需求调度策略方面担任着重要角色，它提高了建筑能源利用效率，挖掘了建筑节能潜力。将卷积神经网络（CNN）和门控循环单元（GRU）作为基础模型，提出了一个混合深度神经网络模型，并使用批标准化和Dropout进行改进，以准确预测公共建筑的未来1 h冷负荷需求。所提出的模型有着良好的短期记忆能力，可以高效学习数据的时间依赖性，并充分利用少量的输入特征以获得高预测精度。所提出的模型在实际建筑中进行了实验验证。结果表明，应用批标准化和Dropout有助于CNN-GRU更有效地学习。从这个角度上看，冷负荷预测的RMSE值从310.02降低到261.87,MAE值从230.83降低到206.23,MAPE值从9.68%降低到8.51%,R2值从0.76提高到0.83。与其他基准模型相比，改进CNN-GRU获得了最好的预测性能。
关键词：CNN;GRU;多维时间序列;建筑冷负荷
作者单位：广东工业大学机电工程学院;
引文格式：赖添城,徐康康,朱成就,等. 一种基于改进CNN-GRU的建筑冷负荷单步预测方法[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 119-122.
28.
标题：考虑人因风险的装配线平衡优化方法
作者：覃培华;林利彬;张定;
摘要：“人本智造”已成为智能制造的新研究方向，日常生产活动需要更多考虑人类工效学（Ergonomics）。目前装配生产线平衡优化主要以提高装配效率为目的，缺乏对装配过程中人类工效学的关注。给出职业重复动作（OCRA）方法详细计算过程，并基于OCRA方法从动作频率、尴尬姿势、体力消耗及额外风险等方面对装配过程的人因风险进行评估，考虑不同作业元素优先关系约束、工作站节拍约束、任务关联性约束和操人因风险约束等约束条件，以最小化工作站数为优化目标，建立考虑人因风险的Type-Ι装配线平衡优化模型，进而采用改进的遗传算法作为求解算法，在初始化种群阶段基于优先级规则初始化种群，以提高收敛速度。通过对比算例分析结果，表明提出的模型合理且算法有效。
关键词：装配线平衡;人因风险;遗传算法
作者单位：广东工业大学机电工程学院;
引文格式：覃培华,林利彬,张定. 考虑人因风险的装配线平衡优化方法[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 123-129.
29.
标题：基于启发式的二维不规则多规格板材排样问题研究
作者：吴松桓;唐超;魏丽军;
摘要：二维不规则板材排样在工业生产中的应用十分广泛，属于空间布局优化问题。目前该方向的研究主要考虑单规格板材，缺乏在多规格板材上排样不规则零件的研究。提出了一种启发式算法求解二维不规则多规格板材排样问题，该问题需要把不规则零件打包到不同尺寸的板材中，使得所选板材的面积总和最小。为了解决该问题，采用回溯算法和剪枝策略生成板材组合，通过二分搜索策略选定并切换板材组合。对于给定板材组合，提出了基于重叠移除的排样算法，首先通过首次适应下降策略和左下算法尝试把每个零件放置在板材里面，假若还有零件未能放置在板材里面，则运用插入算法把这些零件插入到板材中重叠最小的位置，再通过邻域搜索和重叠移除算法最小化重叠值，从而求得可行解。对多规格板材的算例进行测试，实验结果表明，该启发式算法可有效解决二维不规则多规格板材排样问题。
关键词：切割;下料;不规则板材排样;启发式
作者单位：广东工业大学机电工程学院;
引文格式：吴松桓,唐超,魏丽军. 基于启发式的二维不规则多规格板材排样问题研究[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 130-135.
30.
标题：基于DMAIC的配电箱壳体生产质量改进研究
作者：王海涛;余建国;
摘要：针对某公司M型号配电箱壳体生产良率低下的问题，使用六西格玛管理对生产过程实施DMAIC流程来进行项目改善，达到降低不良率的目的。在界定阶段，通过SPIOC流程图和Pareto图分析确定造成不良品过多的主要原因是焊接工序出现焊缝质量不良引起的，根据帕累托法则可知，只要降低焊缝质量的不良率，就能够短时间提升产品整体的良率；在测量阶段，验证了测量系统的重复性和再现性，确保数据的准确性并对焊接工序进行能力分析；在分析阶段，利用故障树分析（FTA）寻找造成焊缝质量不良的关键因素是焊机参数配置不当；在改进阶段，对焊机参数配置不当通过设计DOE正交实验确定最佳的参数配置；在控制阶段，提出改进方案并进行监控，按照最佳参数组合进行改进后，M型号配电箱壳体的良率从91.6%提升到97.9%，产品整体良率提高了6.3%，达到了质量改进的目的。
关键词：质量改进;DMAIC方法;SPIOC流程图;故障树分析;正交实验
作者单位：江西理工大学机电工程学院;
引文格式：王海涛,余建国. 基于DMAIC的配电箱壳体生产质量改进研究[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 136-139.
31.
标题：数控代码中的特征数据识别与处理技术研究及实现
作者：韩孟轩;鄢继红;王兴波;
摘要：针对现有插补文献均缺乏对G01数控小线段识别处理细节的问题，提出了一种识别特征的滑动窗口法及相应的算法，将数控代码识别成直线、圆弧和自由曲线。给出了基于型值点的3次、5次NURBS分段光滑插值衔接所需的一、二阶导矢计算方法，使得各个特征之间能够达到GC~1和GC~2连续。运用5次NURBS插值曲线对自由曲线进行建模较3次NURBS插值曲线具有更好的连续性。对“S”样件的仿真实验与加工均验证了算法的可行性。对CNC插补计算和提高加工质量有参考价值。
关键词：数控代码;特征识别;滑动窗口法;CNC插补;光滑拼接
作者单位：佛山科学技术学院机电工程系;广州数控设备有限公司;
引文格式：韩孟轩,鄢继红,王兴波. 数控代码中的特征数据识别与处理技术研究及实现[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 140-144.
32.
标题：基于MCU机电弹力补充原理的恒力控制系统
作者：吴民民;刘三军;
摘要：现有力控打磨系统多采用基于PLC (Programmable Logic Controller)控制气动泵的结构，存在反应慢、精度低等问题。提出了一款基于MCU (Micro Processor Unit)带动丝杆控制弹簧结构的恒力控制系统，能够将气动系统的力控精度由2～10 N提高到0.2～0.5 N量级，反应时间由1～3 s提高到几十ms。首先对丝杆控制弹簧的机械结构进行数学建模，给出了系统响应时间随着电机转速与扭矩、丝杆比、弹簧倔强系数、斜坡角度等物理量的变化的闭式解，随后从模型中分析了提出的系统结构将反应时间降低为几十ms所需的条件以及将力控精度达到零点几牛的关键因素。为了实现上述性能，提出了一种基于弹力补充原理的恒力控制方案，仿真和实验发现该方案比传统PID (Proportional Integeal Differential)的控制方案更接近理论上的响应速度以及力控精度，可广泛应用于工业打磨和抛光，实现更精细的打磨要求。
关键词：恒力控制系统;力控精度;反应时间;弹力补充
作者单位：湖北民族大学智能科学与工程学院;
引文格式：吴民民,刘三军. 基于MCU机电弹力补充原理的恒力控制系统[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 145-150.
33.
标题：复杂曲面零件的逆向重构与实际模型误差的研究
作者：梁土珍;鲁储生;谢黧;易显钦;
摘要：逆向工程又称逆向设计，是现代产品设计理论与方法的重要组成部分，是正向设计的扩展和补充，目前被广泛应用于汽车零部件、航空航天、模具、医疗等领域。为保证逆向重构数据的准确性，以复杂曲面零件来研究逆向重构的模型与实际模型的误差。提出了逆向重构与实际模型误差检测的方法，对零件使用扫描仪进行数据采集，Geomagic软件进行点云处理，UG软件进行逆向重构，最后将逆向重构完成的三维模型和采集的点云数据进行比较，分析逆向重构的模型是否合格，对于零件的关键部位，采用实际测量和虚拟测量相结合的方法，分析逆向重构的模型与实际模型的误差，评估逆向重构完成的模型精度，结果发现满足要求，验证了逆向重构与误差检测方法的正确性。采用逆向工程工作方式可以高效地完成零件的模型，大大地降低了产品开发成本，同时也为其他产品的设计与制造提出新的设计思路。
关键词：逆向工程;汽车车灯罩;数据采集;误差检测
作者单位：广州市机电技师学院;广州市公用事业技师学院;广东轻工职业技术学院;
引文格式：梁土珍,鲁储生,谢黧,等. 复杂曲面零件的逆向重构与实际模型误差的研究[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 151-154.
34.
标题：碳纤维铺层及三明治结构对复合材料层间性能及变形的影响
作者：毛德胜;白彧;李传戈;周燕;韩远飞;范蕙萍;
摘要：随着社会的发展，轨道交通的轻量化需求越来急迫。碳纤维复合材料CFRP具有高比强度、高比刚度等优点，在轨道交通车辆的轻量化实现中表现出巨大的应用潜力。然而，由于CFRP的各向异性，不同铺层方向的层间性能存在差异。CFRP制作过程中都会产生残余应力，从而导致变形。为了更好地预测层间性能和控制CFRP的变形，对CFRP的层间性能和变形行为进行了深入研究，重点研究了对称铺层方案对层间性能的影响以及泡沫三明治结构对变形的影响。通过Abaqus进行模拟计算发现，虽然铺层的原始层和对称层在CFRP厚度方向位置不同，但其应力水平及应力分布保持一致。此外，三明治结构对接触面设置了粘性行为和损伤准则，三明治结构能够有效降低变形量，提高整体的抗屈服和抗变形性能。研究结果表明，对称铺层方案和泡沫三明治结构可以有效改善CFRP的层间性能和变形，为轨道交通车辆的轻量化设计和变形控制提供重要的参考。
关键词：碳纤维复合材料;变形;有限元分析;Abaqus
作者单位：青岛城市学院机电工程学院;
引文格式：毛德胜,白彧,李传戈,等.
碳纤维铺层及三明治结构对复合材料层间性能及变形的影响[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 155-158.
35.
标题：基于滑膜观测的FOC无刷电机控制系统设计
作者：许为龙;徐宏宇;
摘要：针对目前全驱动型机器人的高工作精度以及高稳定性需求，设计全驱动型机器人关节驱动控制系统。基于无刷电机数学模型，电机驱动方案采用矢量电机控制算法FOC，电机角速度位置采用有感、无感相结合获取，即在启动以及低速转动下采用位置传感器，在中高速转动下切换使用滑模观测器。观测器对电机反电动势观测值进行运算处理，获得电机位置和速度。在MATLAB/Simulink搭建控制模型，验证算法可行性。仿真结果表明：在负载情况下，中低转速下，控制精度低，低成本位置传感器足以满足控制需求；在中高转速下，位置获取方法切换为滑模观测器，此时无位置传感器控制，无需使用高精度位置传感器，根据电机运行的电流观测到的位置，足以满足中高转速需求。且观测器监测内部运行状态，无视外界影响，大大提高控制系统的响应性与稳定性。
关键词：全驱动型机器人;无刷电机;电机控制算法;矢量控制(FOC);滑模观测器;无位置传感器控制
作者单位：沈阳航空航天大学电子信息工程学院;
引文格式：许为龙,徐宏宇. 基于滑膜观测的FOC无刷电机控制系统设计[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 159-162+211.
36.
标题：拖体水动力特性的流体力学分析
作者：王帅;孟旭东;陈小星;
摘要：根据Airy微幅波波浪理论和不可压缩的黏性流动Navier-Stokes方程对拖体的水动力特性作理论分析，建立海水中拖体运动响应方程，推导出波浪和水下作业中拖体受力运动计算方法，利用水动力分析软件AQWA对试验拖体的三维模型进行仿真计算。对拖体在波浪中运动响应进行频域分析，计算出拖体运动响应放大因子RAO曲线，发现当波浪频率越大，拖体俯仰响应越大，最大俯仰响应角度数值可达约11倍有义波高数值；参考试验海域海况参数，对试验拖体在波浪中运动响应进行时域分析，计算100 s内拖体升沉、纵摇、横摇和偏航位移响应。计算结果预警当有垂直拖体长度方向的波浪入射时，拖体会产生较大的横摇、偏航。通过仿真数据和实际试验数据的对比可以看出，采用的计算方法对试验拖体运动响应作出的预报值准确、可靠。
关键词：拖体;波浪理论;运动响应;水动力
作者单位：中国船舶第七一五研究所;
引文格式：王帅,孟旭东,陈小星. 拖体水动力特性的流体力学分析[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 163-166+170.
37.
标题：混合动力专用变速器效率优化研究
作者：吴为理;张安伟;周文太;迟涵文;陈雷;
摘要：混合动力技术目前汽车实现立竿见影节能减排效果的有效对策，而混合动力专用变速器是混合动力汽车（含插电式）的关键核心部件，直接影响整车能耗，因此效率优化和提升是混合动力专用变速器开发的重要课题。针对这一课题，基于混合动力专用变速器高度集成机械传动、电机、电机控制器和多驱动多模式的特性，从传动损耗、润滑油黏度、电机系统零扭补偿控制3个方面，通过理论分析和试验相结合进行研究。首先分析混合动力专用变速器传动损耗占比分布，进而得出效率优化的方向并试验验证优化效果；分析不同黏度油品对混合动力专用变速器系统效率的影响，并设定实际使用典型工况进行测试验证；对混合动力专用变速器直驱工况下电机控制进行分析和测试，揭示电机零扭状态下不同控制策略对系统效率的影响；为混合动力专用变速器实际开发过程的效率提升提供参考和依据。
关键词：混合动力专用变速器;传动损耗;油品黏度;零扭补偿
作者单位：广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院;
引文格式：吴为理,张安伟,周文太,等. 混合动力专用变速器效率优化研究[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 167-170.
38.
标题：基于RSSI的弦相交加权质心定位算法
作者：李昂;章勇;张瑞祥;
摘要：无线传感器网络中节点定位是其重要技术，其中基于测距的RSSI定位技术具有成本低、易实现等优点。为解决传统三边质心算法在确定相交区域顶点时存在一定缺陷导致误差较大的问题，提出弦相交-加权质心定位算法。该算法采用分组、分步式定位方式。首先通过弦相交法进行初步定位，将有效节点三三分组，组内各圆公共弦所在直线交点作为本组的定位结果；再采用加权质心算法将初步定位中各组结果进行二次精确定位，得到最终信号源预测位置。在平均边长近似20 m的不规则五边形区域进行仿真验证，信号源随机分布于15 m×15 m的正方形内，结果显示相较于加权三边质心算法，所换算法平均误差减少了2.028 m，定位精度提升了61.14%，具有良好效果。
关键词：无线传感器网络;RSSI;加权三边质心定位
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院;
引文格式：李昂,章勇,张瑞祥. 基于RSSI的弦相交加权质心定位算法[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 171-175.
39.
标题：基于端到端模型的档案电子化系统设计
作者：肖雪丽;冷颖雄;谢洁芳;邓茵;周彦吉;
摘要：当今档案电子化过程中遇到的OCR识别倾斜和横向布局字体困难、印章遮挡导致OCR识别错误、OCR技术难以进行表格格式解析和表格内容识别等难题。为了解决这些问题，使用MobileNetV2网络实现了横向布局的档案扫描件角度转正，并应用U-Net网络和目标检测技术实现了印章去除技术，同时运用U2-Net网络实现了表格格式解析技术。此外，还引入了图片倾斜矫正技术和OCR文字识别技术，构建了全面的档案电子化系统。经实验验证，该系统能够高效地将纸质文档扫描成PDF，并对PDF中的文字进行解析、横向布局的页面矫正及对表格格式和内容进行解析。该系统结合高性能服务器和全天候队列数据处理，大大提高了海量档案电子化的效率，为企事业单位的档案管理带来了很大的便捷和效率优势。
关键词：图像分割;图像分类;档案电子化;OCR
作者单位：广东电网有限责任公司东莞供电局;
引文格式：肖雪丽,冷颖雄,谢洁芳,等. 基于端到端模型的档案电子化系统设计[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 176-179.
40.
标题：静态推靠式旋转导向系统偏置机构导向力仿真与分析
作者：吴泽兵;姜雯;胡诗尧;刘元清;沈飞;
摘要：介绍了静态推靠式旋转导向系统的结构和工作原理，建立了旋转导向钻井工具的力学模型，得到了钻头处挠度和转角在导向合力作用下的计算式及工作状态下导向工具偏置导向合力与钻头处导向力之间的关系；利用三维建模软件SolidWorks建立了静态推靠式旋转导向钻井工具的三维模型，在ADAMS软件中建立有限元仿真模型，进行仿真后得到钻头处导向合力在工具面角、偏置导向合力等影响作用下的变化曲线关系，对比了在导向合力作用下钻头和翼肋处的偏置量与钻头转角的计算值与仿真值，验证了推导的力学模型中钻头转角和挠度曲线公式的正确性，理论计算值与ADAMS仿真数值解较为接近。在推导的芯轴的变形和钻头转角的基础下，若已知造斜率可以反向推导计算出所需要的导向合力，进而可以分解出3个翼肋上分力的大小即可以通过调控每个导向翼肋上的液压力来更加精确、实时地控制井眼轨迹，为静态推靠式旋转导向系统的偏置机构程序控制开发奠定基础。
关键词：静态推靠式;旋转导向系统;导向合力;力学分析;ADAMS软件;仿真
作者单位：西安石油大学机械工程学院;
引文格式：吴泽兵,姜雯,胡诗尧,等. 静态推靠式旋转导向系统偏置机构导向力仿真与分析[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 180-184+202.
41.
标题：基于UG12.0自动编程的复杂槽类零件数控铣削仿真与加工
作者：姚辉苗;郭慧杰;王雪英;王成帅;
摘要：计算机辅助设计与制造技术是制造业的趋势和方向。对于轮廓形状复杂的零件，手动数控编程技术呈现出适应能力差，一定程度制约我国制造业质量水平的快速发展。以复杂槽类零件特征分析为基础，采用UG12.0 CAD模块开展复杂槽类零件三维建模，应用CAM模块设置刀具、建立坐标系、创建几何体、建立加工工序、设置刀轨参数及切削层参数，开展复杂槽类零件自动编程，使用仿真加工功能验证程序的正确性，后处理导出569型Oi mate MD加工中心能识别的处理器为“FANUC-BJ”的程序。将程序导入数控系统，安装毛坯和刀具，对刀找中心点，将两把刀具的长度补偿输入参数表中，最后进行加工生产。实践表明，对于复杂槽类零件，采用UG12.0进行自动编程、数控铣削仿真和生产加工是可行的。
关键词：UG12.0;自动编程;仿真;数控铣削
作者单位：山西水利职业技术学院;新乡职业技术学院;山西能源学院;中国矿业大学(北京);山西省能源职业学校(山西省能源职工教育中心);
引文格式：姚辉苗,郭慧杰,王雪英,等. 基于UG12.0自动编程的复杂槽类零件数控铣削仿真与加工[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 185-188.
42.
标题：真空腔体的螺栓法兰接头自动预紧工艺仿真
作者：邓夏雨;王帅;莫永康;郭建文;
摘要：螺栓法兰接头密封的优劣直接决定了真空腔体的真空漏率的好坏。利用ANSYS Workbench仿真分析了密封圈的压缩回弹过程，获得了密封圈在受力方向上的形变与应力的数据，进而模拟分析了螺栓法兰接头对角螺栓同步8级预紧的过程，并对其预紧工艺进行了优化。仿真结果显示：在弹性变形阶段，密封圈的形变与应力之间显现线性关系；在塑性变形阶段，两者之间的关系显现非线性；在弹性回复阶段，随着密封圈形变的减小，应力先降低后升高，展现出一定的非线性特征。8级预紧工艺中前4级采用顺序预紧、后4级采用顺序与间隔交替预紧得出的螺栓残余预紧力一致性最高；在第8级预紧过程中应用变载荷能显著提高螺栓残余预紧力的一致性，从而提升了螺栓法兰接头的密封效果。
关键词：螺栓法兰接头;密封圈;压缩回弹;预紧力;有限元仿真
作者单位：东莞理工学院机械工程学院;
引文格式：邓夏雨,王帅,莫永康,等. 真空腔体的螺栓法兰接头自动预紧工艺仿真[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 189-192+215.
43.
标题：基于深度学习的驾驶员疲劳驾驶检测研究
作者：张振利;李亮;宋京京;付豪;陈源;
摘要：为解决驾驶过程中出现疲劳的问题，提出了一种基于卷积神经网络的疲劳驾驶检测算法。在原始YOLOv5网络的基础上，提出一种Mosaic-8数据增强的方法提高网络训练的学习效率；并在骨干网络C3层中引入SE注意力机制模块，增加网络中通道之间的相关性；最后通过EIOU损失函数替换原网络中的损失函数。相比于原始算法，改进算法对人体的眼睛和嘴巴部位有着更好的检测效果，可以准确地提取驾驶员的眼睛嘴巴开合特征。在驾驶疲劳的评判标准上选择PERCLOS指标对驾驶员的疲劳进行判定，能够客观准确地对驾驶员的疲劳状态进行预警。相较于其他深度学习的疲劳检测算法，所提方法在精度上有所提高，实验证明其准确率可以达到97.8%。
关键词：疲劳驾驶检测;YOLOv5;深度学习;PERCLOS
作者单位：江西理工大学电气工程与自动化学院;
引文格式：张振利,李亮,宋京京,等. 基于深度学习的驾驶员疲劳驾驶检测研究[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 193-197.
44.
标题：基于Halcon的水面垃圾清理机器人目标定位与路径规划方法
作者：宋吕明;刘明芹;茆中国;陈月琳;刘李成;
摘要：针对中小型水域垃圾清理作业困难，人工成本较高的问题，提出了基于视觉的水面垃圾清理机器人垃圾检测、定位、路径规划方法。首先，基于Halcon软件对含有水面垃圾的原始图像进行图像分割和边缘检测，实现目标物在原始图像中的二维坐标；接着，通过双目摄像头为垃圾清理机器人提供实际位置的空间坐标信息，再运用蚁群算法进行路径规划，优先选择最短路径，规划水面垃圾清理机器人清理目标垃圾的运行轨迹，以提高清理效率；最后将目标定位和路径规划结果融合，实现水面垃圾清理机器人的自主运行，达到垃圾清理的功能。实验结果表明所提方法能够较好地克服水面复杂环境影响，机器人运行效果较好，有利于提高水环境的卫生水平，具有重要的实际意义和应用价值。
关键词：水面垃圾清理机器人;Halcon;图像分割和边缘检测;路径规划
作者单位：江苏海洋大学海洋工程学院;江苏海洋大学机械工程学院;
引文格式：宋吕明,刘明芹,茆中国,等. 基于Halcon的水面垃圾清理机器人目标定位与路径规划方法[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 198-202.
45.
标题：基于空间特征融合的车辆跟踪算法研究
作者：陆晓田;董超俊;黄婉霞;欧凯曈;
摘要：跟踪技术是自动驾驶领域非常重要的一种技术。为解决复杂场景下跟踪行驶车辆时产生的目标形变、外观相似等问题，提出了一种结合注意力机制与多层特征融合的多目标跟踪算法。该算法采用ResNe作为主干网络，在特征提取过程中采用特征金字塔网络结构来融合不同网络层级的目标特征。通过在主干网络中添加Coordinate Attention注意力模块来获得更加准确的位置信息，同时在特征金字塔层中使用可变形卷积来适应目标形变的特征提取。在公开数据集UA-DETRAC上进行的对比实验结果表明，改进算法在UA-DETRAC测试集上的多目标跟踪准确率为67.03%，比原ResFPN主干网络提高了4.91%，且跟踪速度为35.87 f/s，能够满足视频帧实时处理的速度需求。因此所提算法具有较好的跟踪效果和实时性。
关键词：多目标跟踪;协调注意力机制;特征金字塔网络;可变形卷积网络;残差网络
作者单位：五邑大学智能制造学部;
引文格式：陆晓田,董超俊,黄婉霞,等. 基于空间特征融合的车辆跟踪算法研究[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 203-207.
46.
标题：基于视觉引导的水面垃圾清理机器人设计
作者：任文静;李艺;梁子明;刁世普;汪志宏;
摘要：为了能够自动清理湖泊、鱼塘等浅水开放水域表面漂浮的垃圾，设计了一种基于视觉引导的新型水面垃圾清理机器人。详细阐述了该水面垃圾清理机器人的功能、机械结构、硬件架构和工作原理。该机器人控制系统采用以树莓派3B为核心的嵌入式主控单元，由Arduino UNOR3与两个螺旋桨的电调构成运动驱动单元，依靠无刷电机带动螺旋桨提供动力。借助于由机器人视觉传感器采集得到的图像数据，基于训练的KNN算法，进行机器人周边环境漂浮垃圾的识别、定位与追踪，实现了垃圾清理机器人的自主视觉引导运动与垃圾的自动清理。实验结果表明，该机器人能够完成水面垃圾的自动识别与定位，且螺旋桨同步补偿效果较好，能够稳定地实现水面垃圾的自动清理。相比人工方式，该机器人的作业效率大幅提升，有广泛推广的价值。
关键词：水面垃圾;视觉引导;目标跟踪;自主收集
作者单位：桂林医学院人文与管理学院;广东技术师范大学机电学院;深圳市第二人民医院;
引文格式：任文静,李艺,梁子明,等. 基于视觉引导的水面垃圾清理机器人设计[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 208-211.
47.
标题：基于计算机视觉的机械手包裹分拣与放置系统
作者：蒋智蓓;张松亚;邓佳成;秦龙;乔梁;
摘要：物流业发展迅速,但快递工人的数量有限，快递员总是要处理成堆的包裹，工作效率低下。针对分拣和投递系统的快件堆放问题，提出并设计了一种基于视觉的机械手快递系统。该系统结合了计算机视觉、深度学习、机械手控制和运动规划技术。采用YOLO算法和PCL法向量确定位置和法向量包裹取件点，规划并控制机械手移动到目标位置吸包，并通过视觉确定包裹尺寸，获取客户信息。与RCNN和SDD算法相比，YOLO算法具有明显的收敛性，检测速度更快，同时对快递箱等小型堆叠目标的处理精度更高。采用YOLOv3算法来提高系统的提取精度和速度。最后，系统的成功率为75%，完成时间约为15 s。实验结果表明，该系统具有分拣和快递功能，以及向客户发送取货信息的功能，具有一定实际应用和借鉴价值。
关键词：计算机视觉;机械手;包裹分拣;运动规划
作者单位：永州职业技术学院;
引文格式：蒋智蓓,张松亚,邓佳成,等. 基于计算机视觉的机械手包裹分拣与放置系统[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 212-215.
48.
标题：基于机器视觉的物料分拣实训生产线设计
作者：肖成军;彭明仔;陆周海;李浩成;
摘要：基于高职院校电气自动化及电子信息技术类专业的综合实训教学需求，以嵌入式系统为核心设计了基于视觉的机器人物料分拣实训生产线平台。平台包括STM32主控系统、搬运机械手、OpenMV机器视觉模块3部分，通过Modbus协议RTU通信模式实现数据通信；其中主控系统控制生产线工作流程，协调机械手及视觉模块的运行；机器视觉模块负责识别需要分拣的物料，通过设定目标颜色阈值、相机采集图像、颜色二值化滤波、Blob寻找目标色块，将识别到的物料颜色结果发送到主控系统；五轴机械手采用数字舵机驱动，作为分拣的执行装置，预设了不同颜色物料的分拣搬运动作组，能够由主控系统的信号完成对应的动作过程。经样机试验，物料分拣生产线对目标颜色的识别与分拣准确度综合达到93%以上，采用Modbus协议有效保障通信连接的稳定性，整体运行情况良好。该实训生产线有利于培养学生的工程实践和创新能力。
关键词：物料分拣;STM32;OpenMV;实训平台
作者单位：广州科技贸易职业学院智能制造学院;
引文格式：肖成军,彭明仔,陆周海,等. 基于机器视觉的物料分拣实训生产线设计[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 216-219+294.
49.
标题：基于多目视觉识别技术的电芯上料设备研究
作者：邓吉勇;陈亮宏;赵坤;季志朋;朱延闯;闫伟;黄万;
摘要：液冷储能柜及风冷储能柜作为储能设备及储能控制系统的核心部件，其关键设备液冷电池模块（PACK）及风冷电池模块的生产过程涉及多种厂家各规格及各种存储、运输形式的电芯物料，电芯上料设备自动、通用问题成为了亟须解决的问题。针对液冷电池模块（PACK）及风冷电池模块生产线中电芯来料形式不统一的问题，基于视觉识别技术，将其与工业机器人集成，设计对应的电芯上料设备技术方案来解决生产线中电芯上料的准确性和快速性问题。通过多目视觉检测系统在电芯搬运的工业机器人上的应用，实现视觉识别分析夹爪状态并自调整，适应各规格及各种摆放方式的电芯，解决了工业机器人在抓取过程中存在的定位不准确的问题，极大地适应了电池电芯出厂包装中电芯分布零散，分布层次较多的实际状况，解决了现有行业生产过程中存在的设备抓取的效率低、定位准确度差、实际生产过程稳定性差等问题，大大提高了生产效率。
关键词：多目视觉检测;六轴工业机器人;夹爪夹取;电芯搬运上料
作者单位：常州博瑞电力自动化设备有限公司;
引文格式：邓吉勇,陈亮宏,赵坤,等. 基于多目视觉识别技术的电芯上料设备研究[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 220-223.
50.
标题：基于YOLO目标检测的摔倒报警系统
作者：秦梓竣;邓君;陈坤豪;王岩;
摘要：针对人们摔倒后可能出现意识模糊无法呼救易产生二次伤害的问题，研究开发了一款可通过实时检测摄像头画面内容人物是否摔倒，并在发现摔倒后及时反馈警报的系统。通过机器视觉技术结合深度学习方法，首先自建数据集并加以训练得到用于构建基于YOLOv5的人物摔倒状况的模型，然后在此基础上结合实时图像传输与下位机Arduino板进行控制响应，实现对人物摔倒状况的快速检测和摔倒后的警报响应，通过对比YOLOv5m和YOLOv5s的loss速度对比确定了训练模型。实验结果表明，所设计的摔倒检测报警系统模型训练精确率为99.52%，召回率为99.77%，可以分辨出侧摔，仰摔等摔倒情况，实际测试结果置信度在0.6～0.8，能够发现摔倒情况并发出警报，提高了救助摔倒者的可能性。
关键词：摔倒;报警;目标检测;深度学习;YOLOv5
作者单位：东莞理工学院机械工程学院;
引文格式：秦梓竣,邓君,陈坤豪,等. 基于YOLO目标检测的摔倒报警系统[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 224-227.
51.
标题：基于自适应降噪和改进CNN的轴承故障诊断方法
作者：田心平;钱云祥;张浩楠;孙孟珂;段航波;
摘要：针对复杂工况下滚动轴承振动信号含噪声过大，难以实现有效故障诊断的问题，提出了一种基于自适应降噪和改进CNN的轴承故障诊断方法。首先使用自适应噪声完备集合经验模态分解（Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN）算法对信号进行分解，在此基础上用样本熵筛选出含噪声较高的本征模态函数（Intrinsic Mode Function,IMF）分量，使用小波阈值法对含噪声较高的分量进行信号降噪并进行信号重构。然后，在传统CNN的基础上，对数据进行批量归一化、正则化、膨胀卷积等处理，改善了传统CNN模型运算速度较慢、容易产生过拟合现象等情况，同时增加了感受野。最后，利用美国凯斯西储大学（CRWU）实验室轴承实验数据，对数据进行降噪、滑动采样处理，改善数据性能，并在此之后使用改进CNN方法进行轴承故障诊断。诊断结果表明，所搭建的CNN模型在拥有较快诊断速度的同时，对测试集的故障诊断准确率达到了100%。
关键词：故障诊断;信号降噪;IMF;改进CNN;CWRU
作者单位：长安大学工程机械学院;
引文格式：田心平,钱云祥,张浩楠,等. 基于自适应降噪和改进CNN的轴承故障诊断方法[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 228-232+252.
52.
标题：基于深度学习的钢板表面缺陷识别方法及系统开发
作者：杨进文;余建国;
摘要：在热轧钢板的生产过程中，由于工况的多样性，钢板表面难免会形成不同类型的缺陷。针对传统方法对钢板表面缺陷的识别准确率和效率较低的问题，提出了一种结合残差网络和迁移学习的钢板表面缺陷识别方法。首先，构建基于迁移学习的神经网络框架，同时采用全局平均池化和Dropout等优化策略增加网络的泛化能力，提高分类精度。其次，预处理钢板表面缺陷数据集，并通过钢板表面缺陷识别实验对模型性能进行检验。实验结果表明，基于迁移学习的网络模型在测试集上的识别准确率可以达到98.33%。最后，设计并开发了钢板表面缺陷识别系统，采用Power Designer软件构建系统的物理数据模型，并完成系统架构的设计，将训练好的神经网络模型应用到系统中，有效提高了钢板缺陷分类识别的智能化和信息化水平。
关键词：深度学习;热轧钢板;迁移学习;缺陷识别系统
作者单位：江西理工大学机电工程学院;
引文格式：杨进文,余建国. 基于深度学习的钢板表面缺陷识别方法及系统开发[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 233-237+303.
53.
标题：基于SVMD和波形因子准则的电动机滚动轴承故障特征提取方法
作者：解春维;余美仪;
摘要：电动机轴承故障产生的冲击性信号具有非平稳、非线性的特点，且极易被随机噪声信号干扰，导致轴承故障特征信号的提取极具挑战性。为此提出一种基于连续变分模态分解（SVMD）和波形因子筛选准则的轴承故障信号提取方法。首先，考虑到传感器的零点漂移问题，对原始振动信号去趋势；其次，运用平滑噪声稳健差分器进行降噪；然后，运用SVMD算法分解降噪后的信号，分解过程无需事先知道信号模态数目，避免了模态数难以确定的问题；接下来，使用波形因子准则筛选出合适的模态分量描述轴承运动特征信号；最后，运用包络谱分析提取故障特征频率。仿真和实际轴承故障数据实验结果表明，与变分模态分解类方法相比，所提方法避免了事先预估模态数量，能够准确提取电动机轴承故障的特征信号。
关键词：连续变分模态分解;轴承故障检测;波形因子;故障诊断
作者单位：广州市机电技师学院;佛山科学技术学院;
引文格式：解春维,余美仪. 基于SVMD和波形因子准则的电动机滚动轴承故障特征提取方法[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 238-242.
54.
标题：基于TRIZ理论提高滚动轴承故障检测的准确性
作者：黄姗姗;李志农;
摘要：滚动轴承作为精密机械元件，广泛应用于大型工业或航空设备。如果轴承检测的准确性不高，导致漏检，将会造成严重事故。利用TRIZ创新方法提高滚动轴承故障检测的准确性。首先利用资源分析、功能分析及因果分析得到解决问题的突破点，之后利用TRIZ解决问题的多种工具，得到了14种解决方案（去重后），综合考虑成本、可行性和可靠性，提取了3个方案组合形成最终方案，即：将传感器内置于滚动轴承内部，并对传感器采集的信号进行放大滤波处理，再用自适应的信号处理方法进行故障特征提取，以确保不漏检。该方案提升了理论研究水平，增强了检测与处理智能化能力，提高了故障检测准确率，避免了因轴承故障导致的财产及人身安全的损失。
关键词：TRIZ创新方法;滚动轴承;故障检测;准确性
作者单位：南昌航空大学无损检测教育部重点实验室;
引文格式：黄姗姗,李志农. 基于TRIZ理论提高滚动轴承故障检测的准确性[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 243-247+290.
55.
标题：基于STM32的超声波断轨检测系统设计
作者：叶沁州;熊志金;
摘要：随着铁路的高速发展，其养护任务日益繁重。为实现对铁路钢轨断裂情况的实时检测，研发了一种基于STM32单片机的固定式超声波断轨检测系统。系统利用STM32控制零电压开关（Zero Voltage Switch,ZVS）振荡发生电路产生高压正弦波信号，驱动超声波探头产生大振幅的超声波信号，可实现长距离探测。在接收端根据信号特点设计了放大电路、带通滤波和检波电路，完成对接收信号的预处理。最后利用STM32分析信号包络的高电平时间占比判断区间轨道状态，并可将异常信息通过RS-485总线上传给主机。测试结果表明，该系统可以准确判断区间钢轨是否发生断裂。所设计的超声波断轨检测系统具有准确性高、实时性好、检测距离远、制造成本低等优点，为全天候监测铁路轨道断裂发生提供了可行性方案。
关键词：STM32;断轨检测;超声波
作者单位：广州铁路职业技术学院电气工程学院;
引文格式：叶沁州,熊志金. 基于STM32的超声波断轨检测系统设计[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 248-252.
56.
标题：基于OR-CNN的电动车进入电梯危险行为检测系统设计
作者：吕樵润;林辉;刘孝炜;
摘要：在楼宇中电动车不论是在电梯中还是在楼层中自燃爆炸都会给人们造成严重的危害，是一个重大的危险源。目前虽然在电梯口贴上了“电动车禁止进入”的提示标志，但效果不佳。因此，设计了基于OR-CNN的电动车进入电梯危险行为检测系统，以满足管理部门对禁止电动车进入电梯的需求。基于OR-CNN网络的电动车检测模型将RoI池化层替换为PORoI,PORoI池化单元通过先验知识将目标划分为5个部分，融合各个部分的特征信息，更好地完成在遮挡环境下的目标检测任务。此外，系统在发现违规行为时会使电梯门处于禁关状态，并发出警报提醒，对违规行为的视频段进行抽帧处理并记录存档，以便事后追责，实现智能化管理。测试结果表明，与YOLOv5相比，所设计的检测系统在遮挡情况下的电动车检测准确率明显提高，更适应电梯等狭小环境中目标遮挡的情况。
关键词：OR-CNN;PORoI;电动车;电梯;危险行为检测;特征信息融合;管理智能化
作者单位：韶关学院智能工程学院;
引文格式：吕樵润,林辉,刘孝炜. 基于OR-CNN的电动车进入电梯危险行为检测系统设计[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 253-256.
57.
标题：基于颜色特征的离合器密封圈检测方法
作者：严楠;朱少俊;鲍君善;陈明豪;金守峰;
摘要：针对离合器密封圈的传统人工检测劳动强度大、效率低及主观干扰等问题，提出了基于颜色特征的离合器密封圈检测方法。采用中值滤波对密封圈图像进行处理，在去噪的同时保留密封圈颜色信息，通过高角度打光方式获取离合器密封圈图像，建立掩膜图像提取离合器密封圈的感兴趣区域。在RGB空间通过投影法计算密封圈感兴趣区域的R、G、B颜色特征，建立基于R分量的密封圈色差模型，实现对密封圈颜色的检测。实验结果表明，采用上述方法检测平均检测效率为91 ms/个，解决了密封圈图像在获取过程中会受到外界因素干扰问题。上述方法使离合器密封圈的颜色检测检测效率、准确率得到显著提高，可解决离合器密封圈的人工质检劳动强度大、自动化程度低等问题，实现离合器密封圈的检测识别。
关键词：离合器;密封圈;颜色特征;掩膜;色差
作者单位：宁波职业技术学院智能装备研究所;西安工程大学机电工程学院;新松机器人自动化股份有限公司;
引文格式：严楠,朱少俊,鲍君善,等. 基于颜色特征的离合器密封圈检测方法[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 257-260.
58.
标题：基于近红外光谱蛋壳不同部位厚度检测分析方法研究
作者：韩雅文;于亚萍;张强;董桂梅;李留安;
摘要：探索了近红外漫反射光谱数据与鸡蛋不同部位蛋壳厚度之间的关系。以88个粉壳鸡蛋作为实验样品，分别对鸡蛋大头、赤道、小头进行光谱数据采集与分析；对原始光谱数据、一阶微分、二阶微分预处理数据进行偏最小二乘交互验证，确定偏最小二乘建模所需的主成分数目，然后对不同部位蛋壳厚度进行定量分析与预测。根据偏最小二乘建模及预测结果，鸡蛋赤道部分和大头部分蛋壳厚度预测的误差比小头部分要小，而且校正集误差与预测集误差相差不大。经过一阶导数和二阶导数对数据预处理后，虽然校正集相关系数有所增大，但模型出现了过拟合现象。测试结果表明，近红外光谱原始数据与鸡蛋赤道部分蛋壳厚度相关系数为0.691 3，校正集均方根误差为2.0632 (0.01 mm)，预测集均方根误差为2.0194 (0.01 mm)，定量预测精度不高。
关键词：蛋壳厚度;近红外光谱;偏最小二乘;数据预处理
作者单位：天津农学院工程技术学院;天津农学院动物医学与动物科学学院;
引文格式：韩雅文,于亚萍,张强,等. 基于近红外光谱蛋壳不同部位厚度检测分析方法研究[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 261-263.
59.
标题：基于BIM技术的大型工业厂房设计与施工交接点研究
作者：赵苏雅;陈政;史杏春;张杰;
摘要：为了提高大型工业厂房在设计过程中的数字化管理，加强项目施工过程中钢结构架设重点环节的技术水平，节约项目成本，实现大型厂房建设由高速发展到高质量发展的转型。借助BIM软件辅助项目设计和施工已成为主流。但目前的研究主要集中在设计协同和施工协同两方面，很少涉及设计与施工之间的交接点。为此从BIM协同管理平台架构设计出发，利用Revit、Navisworks数据模型软件与ProjectWise协同管理平台搭建了BIM协同设计软件平台。基于设计与施工协同平台，引入厂房项目探索设计与施工的交界面，通过分析得出机电管线综合与钢结构是工业厂房设计与施工交接的关键节点，运用BIM协同软件对厂房机电管线与钢结构深化设计，加强设计与施工的连接。相比传统的设计与施工方案，提高了大型厂房项目实施的设计效率和施工水平。
关键词：BIM;交接点;虚拟仿真;深化设计
作者单位：江苏食品药品职业技术学院;
引文格式：赵苏雅,陈政,史杏春,等. 基于BIM技术的大型工业厂房设计与施工交接点研究[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 264-267.
60.
标题：用于污水处理A2/O工艺的内回流泵设计
作者：徐乃江;石海燕;许向阳;
摘要：内回流泵是污水处理厂生物反应池A2/O工艺中的重要设备，具有流量大、扬程极低的特点，同时又具备机电一体化装置效率高的优点。但国内对内回流泵，特别是大功率的回流泵的研究还处于初始阶段，缺乏较为系统的设计方法。对内回流泵的整体结构，强度及可靠性进行分析，系统总结了内回流泵的整体结构设计、水力设计、安装系统设计。认为内回流泵潜水电机的流线型外形设计能够提高流动通畅性和机组效率；设计螺旋桨时需要考虑叶片数、叶栅稠密度、轮毂比和叶片包角等几个主要设计参数；导流壳的设计需要与螺旋桨配合。所设计的回流泵已投入应用，应用结果表明：回流泵运行正常，各项指标均达到用户使用要求，节能效果明显。
关键词：内回流泵;结构设计;水力设计;螺旋桨;导流壳;潜水电机;A2/O工艺
作者单位：浙江丰球克瑞泵业有限公司;
引文格式：徐乃江,石海燕,许向阳. 用于污水处理A2/O工艺的内回流泵设计[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 268-272.
61.
标题：基于改进型层次分析法的中低压配电网基建项目优选评分方法
作者：黄建辉;林佳亮;梁伟强;曾庆彬;
摘要：中低压配电网基建项目投资建设是地区电网投资建设的重要组成部分。利用科学、合理的优选方法提出中低压配电网基建项目投资建设顺序具有重要的项目精准投资价值。针对中低压配电网基建项目特点，提出了基于改进型层次分析法的中低压配电网基建项目优选评分方法。首先，考虑项目经济效益、建设紧迫程度、实施效果、供电可靠性4个方面，建立项目优选综合评分指标体系；其次，利用德尔菲法判断专家调研意见的集中度和离散度，得出专家的一致性调研结果，采用层次分析法计算综合权重；最后，通过对指标体系加权后得出项目综合优选评分结果；算例结果表明，该优选评分方法兼顾了项目建设紧迫程度和投资效益两方面，验证了方法科学性、合理性和有效性。
关键词：配电网;基建项目;项目优选;层次分析法
作者单位：广东电网有限责任公司揭阳供电局;广州市奔流电力科技有限公司;
引文格式：黄建辉,林佳亮,梁伟强,等. 基于改进型层次分析法的中低压配电网基建项目优选评分方法[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 273-277.
62.
标题：基于神经网络的FPSO原油来液量软测量方法
作者：陈长钦;刘昊;余捷;仝英利;萧阳;刘雪松;
摘要：现有FPSO原油处理工艺流程中，由于原油携带沙子较多，经常导致流量计堵塞，从而影响原油来液测量的准确性。现场操作人员无法准确确定破乳剂的添加量，只能依靠经验进行操作，通常采用过量添加破乳剂的方式来确保处理后的原油符合要求。为了解决上述问题，采用LSTM神经网络对原油来液进行软测量建模，选取工艺流程中相关参数的测量值作为关联特征，通过训练模型并将预测结果与真实值进行对比。研究结果表明，所提方法输出结果的误差较小，可以进一步优化并推广至原油处理工艺流程的实时控制中，为实现破乳剂的自动控制提供了数据基础。
关键词：神经网络;原油来液量;建模构建;软测量
作者单位：中海油能源发展有限公司采油服务公司;
引文格式：陈长钦,刘昊,余捷,等. 基于神经网络的FPSO原油来液量软测量方法[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 278-281.
63.
标题：轨道交通工程站台边缘与车体间隙的防护措施
作者：何贤超;王鹏博;裴承杰;韩志彬;
摘要：在轨道交通工程中，为了确保列车行车安全，车站站台的设置位置应满足列车运行限界要求，其中车站有效站台区域内的站台边缘距轨道中心线距离不应侵入车辆限界，这导致车站站台边缘与列车车体间存在一定的间隙，而且在曲线站台车站中该间隙值比直线站台车站大。为避免乘客上下列车的踏空风险，需要对间隙采取防护措施。为此，基于列车在轨运行的特点，分析并得出列车在不同线型车站的有效站台区域正确停车时站台边缘与列车车门处车体间隙值的计算公式，并提出了多种调整间隙的防护措施。通过模拟列车在通过站台时该间隙的变化情况，分析不同防护措施的设置参数以及对间隙的填充效果，对比各种防护措施特点后选定最有效的防护措施，并确定了该种防护措施的主要设置参数。
关键词：轨道交通;站台边缘;间隙;措施;参数
作者单位：北京城建设计发展集团股份有限公司;
引文格式：何贤超,王鹏博,裴承杰,等. 轨道交通工程站台边缘与车体间隙的防护措施[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 282-286.
64.
标题：一种新型窖藏警报用机械发声装置的开发与性能分析
作者：唐轶群;黄国栋;柏双友;张韬;彭海宁;
摘要：蜂鸣器作为警示类电子元器件，存在音量小、维修困难、使用场合少等缺点。研究了一种新型警报用机械发声装置，主要由电机、鸣轮、定轮、顶盖以及调节鸣轮和定轮之间间隙的支撑架组成。该装置以压缩空气作为声源，依赖空气振动发声。在电机高速旋转时会带动鸣轮压缩周围的空气，然后将压缩空气源源不断地挤向定轮上密集的音窗。转动时，空气从侧面和上方的进风口进入鸣轮。空气高速高压向定轮的音窗同时挤出而产生共鸣。采用2通道，48 000 Hz的采样频率和16位深度麦克风开展性能测试，收集新型机械装置发声并通过数据采集系统及Friture软件进行声音波形的分析。测试结果表明，在电压平稳后，该装置在低频可以发出频率为1000～2500 Hz，输出声压级约80 dB的警报声音，具有穿透性和较好的响度级，装置在平稳运行时音量波动小且稳定。
关键词：窖藏警报;压缩空气发声;发声频率;性能分析
作者单位：无锡职业技术学院机械技术学院;
引文格式：唐轶群,黄国栋,柏双友,等. 一种新型窖藏警报用机械发声装置的开发与性能分析[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 287-290.
65.
标题：天线直击雷防护一体式设计
作者：康国耀;胡伟文;陈正举;
摘要：为提高机动装备的直击雷防护能力，探究天线与一种非引雷原理的直击雷防护装备一体化设计理念。通过天线和直击雷防护设备的适当选型并进行一体化结构模拟设计，分析二者一体化设计前后天线信号传输工作状态和异常接闪时对天线信号传输的影响，通过对比前后天线传输的数据变化来探讨二者共存的可能性；并通过对天线传输特性仿真分析及模拟雷击试验结果来验证该二合一产品设计的电气性能满足天线传输要求。该设计理念在保证天线通信正常的前提下可同时增强天线设备的直击雷防护能力，为后期机动通信装备的直击雷防护提供一种新的解决方案。二者的结构强度保证特别是在有抗风要求的条件时，还需在实际设计及应用过程中进行进一步的可行性论证及试验验证。
关键词：天线;直击雷;一体式;雷电防护
作者单位：深圳市中航比特通讯技术股份有限公司;
引文格式：康国耀,胡伟文,陈正举. 天线直击雷防护一体式设计[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 291-294.
66.
标题：基于PLC的原子层沉积设备系统设计
作者：汤晨宇;刘磊;曾广根;王志亮;张洪国;
摘要：原子层沉积技术是一种优异的真空镀膜技术，广泛应用于泛半导体领域，原子层沉积设备是实现原子层沉积技术的一种工艺系统。基于可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller,PLC）和人机界面（Human Machine Interface,HMI）设计了原子层沉积设备系统，通过分析原子层沉积技术的原理和工艺来设计原子层沉积设备的运行流程。系统设计过程中综合考虑系统的整体性能、成本、国产化等因素，最终确定以DVP-ES2系列PLC为控制器，以TPC1570Gn触摸屏为人机界面的控制设计方案。最后该系统以原子层沉积设备常用的单晶硅表面生长氧化铝薄膜实验作测试，通过椭偏仪来测量单晶硅表面氧化铝薄膜生长的厚度，计算每个周期氧化铝薄膜生长的厚度为结果，通过多组实验，该系统每周期生长厚度约0.125 nm，接近理论值0.12 nm，表明该控制系统达到了设计要求。
关键词：原子层沉积;PLC;HMI;控制系统
作者单位：江苏鹏举半导体设备技术有限公司;四川大学材料学与工程学院;南通大学信息科学技术学院;
引文格式：汤晨宇,刘磊,曾广根,等. 基于PLC的原子层沉积设备系统设计[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 295-299.
67.
标题：桥梁墩柱自动覆膜机回转环动力学仿真分析
作者：管世玉;黄小平;陈光华;孙权;肖普;李崧巍;
摘要：目前桥梁墩柱人工覆膜存在高空作业安全风险、施工效率低、覆膜质量不可控等问题。为了解决这些问题，开发了一款自动覆膜机。该覆膜机由机架、爬升轮组、限位轮组、回转环以及膜具等组成。其中回转环受力复杂，其作业稳定性对覆膜作业质量和安全性具有较大影响。为此采用有限元分析方法，开展了回转环覆膜动力学仿真分析，研究作业过程中回转环结构参数对其结构强度和振幅的影响。结果表明：结构钢回转环等效应力48.32 MPa，振动幅值为7.2 mm，满足覆膜机安全稳定的要求。回转环振动是影响作业稳定性和安全性的主要因素。密度和厚度越小回转环振动越大，不利于覆膜机的安全稳定作业。为此在进行覆膜机回转环轻质化设计中需合理设计回转环厚度和材料，防止回转环作业振幅过大，导致作业风险。
关键词：墩柱;覆膜机;回转环;振动;动力学仿真
作者单位：中建三局第一建设工程有限责任公司;
引文格式：管世玉,黄小平,陈光华,等.桥梁墩柱自动覆膜机回转环动力学仿真分析[J]. 机电工程技术, 2024, 53 (01): 300-303.