DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 001
万长东，杨克旺，管成武. 新能源汽车产业政策现状与建议［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：1-3.
摘要：新能源汽车作为新兴产业，是未来汽车产业的主要方向。中国新能源汽车产业的快速发展离不开产业政策的推动，中国新能源汽车企业的核心技术和品牌质量等竞争力正在快速提升。通过回顾近年产业政策的变化了解政策方向；从市场、企业、技术等方面分析了目前的产业现状；对新能源汽车产业政策提出一些看法与建议，包括健全相关法规、加强研发环节和产业化方面的政策支持。
关键词：新能源汽车；产业现状；产业政策
结束语：新能源汽车必将成为未来汽车产业主流。中国新能源汽车的快速发展离不开产业政策推动，中国新能源汽车市场规模不断扩大，逐步走向成熟，并引领世界汽车产业发展。但中国新能源汽车企业在技术仍需不断突破，同时面临国内外的竞争压力。因此，新能源汽车产业政策应继续鼓励技术研发，完善产业化财政政策，通过各方协同努力，中国新能源汽车产业必然走向汽车强国。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 002
张宏亮，殷彦斌，谢柳辉，等. 曳引驱动电梯超载保护装置测试技术发展综述［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：4-8.
摘要：对曳引驱动电梯超载保护装置在检验测试技术领域的最新研究进展现状进行综述。通过收集梳理关于超载保护装置检测研究的国内外文献，从测试方法、基本原理及实现可行性等方面对现有的无载荷测试、微载荷及有载荷测试方法等最新研究成果的优缺点进行研究分析，探讨了电梯超载保护装置检测研究未来的发展趋势，预测了无载荷测试法在接下来的研究发展前景比较广阔，为国内同行了解超载保护装置检测技术的现状与未来发展提供借鉴。
关键词：电梯超载保护装置；测试方法；综述
结束语： 电梯的超载保护装置对电梯安全极其重要，必须对其功能进行准确可靠的检测。通过本文分析得出：砝码有载测试是目前应用最普遍的一种超载测试方法；微载荷测试方法研究比较少，如何准确识别不同减振装置的力学性能变化原理是今后的重点，该方法也是今后比较有潜力的一种方法；无载测试是今后应该着重研究的方向，尤其是寻求一种可靠。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 003
韩小伟，夏小群. Ti对钨钴类硬质合金性能影响的研究现状［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：9-11.
摘要：在传统的钨钴类硬质合金（WC-Co）中掺杂一些特定的碳化物、氮化物、氧化物、稀土等，可以改善硬质合金的性能。添
加一定量含Ti元素的化合物，可以一定程度上改善材料的硬度、韧性、抗腐蚀性等性能。阐述了近年来有关含Ti元素硬质合金的研究现状，包括制备工艺、微观结构分析和改性研究等，总结了当前研究含Ti钨钴类硬质合金的主要结论和趋势，并指出了含Ti板状晶硬质合金所具有的研究前景。
关键词：硬质合金；Ti；性能；微观结构；改性研究结束语：（1）TiC 的添加可以细化晶粒并提升钨钴类硬质合金的性能，但不能添加过量；同时因为真空烧结会容易形成缺碳相，因而在粉末中掺杂碳粉是提高合金性能的一个必要途径。（2）氮气或氩气等有压烧结下，合金的性能要明显高于真空烧结；而虽然放电等离子烧结工艺的烧结效率更，但材料性能不一定高于冷压—真空烧结的试样，原因可能是使用冷等静压方式制备的毛坯致密性更好所致。 （3）适量添加 TiC可以改善合金的致密性，因而可以提高合金的相对密度和抗弯强度，但很难同时提升硬度和断裂韧性，这是因为烧结过程中脆硬相的出现所造成的影响。添加TiC可以改善硬质合金的耐腐蚀性能。（4） 含Ti板状晶硬质合金具有广阔的应用前景，受到越来越多国内外研究人员的关注，已成为该领域的重要发展方向。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 004
谭俊明，张诗建. 变压器故障诊断研究综述［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：12-14.
摘要：变压器故障诊断可指导制定合适的检修策略，保障电网安全可靠运行。数字电网建设将推动变压器状态监测数据的爆发式增长，给变压器故障分析与诊断带来重大机遇与挑战。阐述了变压器状态监测技术的发展，论述了变压器故障诊断过程中的数据清洗、监测参量预测和故障诊断研究现状，继而指出变压器故障诊断技术发展需解决的几个问题。开展变压器故障诊断分析与研究，对于进一步提升变压器故障诊断的高效性和准确性具有十分重要的意义。
关键词：大数据；变压器；故障诊断；人工智能
结束语：本文概述了变压器状态监测技术的发展，从数据清洗、监测参量预测和故障诊断3个方面论述了变压器故诊断研究，总结了现有方法的特点与不足。并在此基础上，从数据处理、算法优化与算法应用方面指出变压器故障诊断进一步的研究方向，对适应未来数字电网的变压器故障诊断技术研究具有重要的参考价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 005
王凤伟，孟令凤，宛瑛泽，等. 压电喷墨腔室键合工艺的研究［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：15-19.
摘要：描述了一种结合光刻和热键合工艺制作压电喷墨腔室的工艺方法，并对喷墨腔室的键合质量进行研究。首先在Si基底上制作完全交联的SU-8开放腔室，然后在PDMS基底上采用邻近式紫外曝光得到带有锥形喷孔的喷孔板，最后将喷孔板与开放腔室热键合得到一体化的喷墨腔室。通过控制曝光量来得到不同交联程度的喷孔板，测量不同交联程度下喷墨腔室的键合强度；通过优化氧等离子体处理工艺参数，提高了喷墨腔室的键合强度；此外，优化了热键合温度和键合时间，获得最小的腔室变形量。
关键词：喷墨腔室；曝光量；键合强度；氧等离子体
结束语：本文通过结合光刻和热键合的工艺制作出压电式喷墨打印头的一体化腔室，优化了喷孔板的曝光剂量、氧等离子体表面处理参数和键合参数，提高了喷墨腔室的键合质量。实验结果表明，射频功率 35 W 和处理时间20 s 时，SU-8 表面具有较强的亲水性；喷孔板曝光量100 mJ/cm2、键合温度75 ℃、键合时间10 min是减小腔室变形量和提高键合强度的最优参数。综上，在最终制作的喷墨打印头中，腔室的键合强度达到了 1.42 MPa，满足腔室键合要求。本文的研究内容为制造高质量的喷墨腔室提供了依据。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 006
郭豪杰，崔双喜. 基于分时电价的电动汽车有序充电策略研究［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：20-24.
摘要：大量电动汽车随机并入电网对电网的安全经济运行等方面产生了不利影响，为了减小由于电动汽车无序充电对电网负荷引起的波动。提出了一种以分时电价为基础，综合电网和用户两方利益的电动汽车有序充电策略。首先，根据用户的出行规律、电动汽车返回时刻的荷电状态建立电动汽车充电模型；其次，利用峰谷分时电价，建立以电动汽车用户充电费用最少和电网峰谷差最小为目标的电动汽车有序充电模型；最后，以某小区为例验证了该有序充电策略。结果表明：新的基于分时电价的电动汽车有序充电控制策略，可以有效减小电网的峰谷差，充分证明了该策略的有效性与合理性。
关键词：电动汽车；分时电价；有序充电
结束语：本文在峰平谷分时电价的基础上建立了以电动汽车用户充电费用最少和电网总负荷峰谷差最小为目标函数的电动汽车多目标有序充电策略。针对本文提出的多目标函数和约束条件，采用多目标遗传算法对目标函数进行求解，仿真结果表明：电动汽车多目标优化策略，在总负荷峰谷差方面有很好的优化效果，能够减小小区电网总的负荷峰谷差，证明了该策略是行之有效的。由于峰平谷电价按一日内时间分成了峰时段、平时段和谷时段3种电价，不能很好地反映一日内负荷变化的动态特点，因此希望后续可以进一步对 EV 的充电电价进行研究，以制定更加合理的有序充电策略。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 007
黄涛涛，徐翠，夏海成，等. 滚动轴承故障诊断系统设计与开发［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：25-28.
摘要：滚动轴承作为现代制造业的重要组成部分，其故障诊断具有非常大的实际需求。针对滚动轴承状态监测与故障诊断的现
状，利用MATLAB中的图形用户界面 （GUI） 研发了一套滚动轴承故障诊断系统。系统具备经典的信号分析方法和故障分类识别方法，可实现对信号的采集、显示、保存、读取、预处理、信号分析、故障分类等功能。其中，信号分析又包括了时域分析、频域分析、时频分析等功能。系统操作简单、使用方便，不仅能直观地显示分析处理结果，还可以根据需要设置各个功能参数，具有较强的交互性。最后，通过实际应用验证了其实用性和可靠性。
关键词：滚动轴承；故障诊断；状态监测；信号分析；MATLAB GUI
结束语：本文针对滚动轴承状态监测与故障诊断的现状，基于MATLAB 图形用户界面设计研发了一套滚动轴承故障诊断系统，该系统交互性良好、操作简单，具备经典的信号分析方法和故障分类识别方法，能够实现信号的采集、显示、保存、读取、预处理、信号分析、故障分类等功能。通过实际应用，验证了该系统能够进行有效的故障特征提取及故障分类，具有实用性及有效性，为滚动轴承故障诊断提供了一个有效的分析工具。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 008
于舜尧，崔岩，王子祥，等. 压电PZT薄膜上超细电极的制备［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：29-32
摘要：压电PZT薄膜具有横向压电系数大，与MEMS工艺兼容性高等优点，在制作以压电PZT薄膜为核心的MEMS器件，如压电应力光开关时，需要将电极宽度缩小至10 μm，甚至5 μm，但长度仍需保持在8 000 μm，电极长宽比达1 600∶1。针对目前MEMS器件应用需求，提出使用双层光刻胶剥离法来实现超细电极的制备，使用溶胶凝胶法制备压电PZT薄膜作为电极沉积衬底，研究了电极剥离的工艺流程并对电极进行性能测试。结果表明，双层光刻胶剥离法可以在溶胶凝胶法制备的压电 PZT 薄膜上制备长8 000 μm、宽5 μm的电极，电极剥离完全，图形完整，可以实现双端导通。
关键词：PZT；溶胶凝胶法；剥离；超细电极
结束语：本文针对以压电PZT薄膜为核心的MEMS器件对超细电极的制备需求，提出了使用双层光刻胶剥离法在PZT 薄膜上制备电极。首先选用溶胶凝胶法制备压电PZT薄膜，并测量薄膜表面粗糙度最大仅为5 μm。随后在PZT薄膜上进行甩胶、光刻、显影、溅射、剥离等工艺后，制备出最小宽度仅为5 μm，长度高达8 000 μm的电极，电极材料为Ti/PT，厚度为50/200 μm。根据电极观察及测试结果，电极剥离完全，基本无多余金属残留，中间无断裂，可以实现双端导通，为以PZT为核心的MEMS器件的电极制备提供工艺参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 009
刘长红，杨兴鑫，陈荣东，等. 基于光信号的电火花线切割数据采集系统研究［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：33-36.
摘要：针对电火花加工过程中利用电压、电流波形等电信号对放电间隙状态监测存在的易受干扰等不足，提出了一种基于放电火花光信号图像的信息采集方法与控制系统。该系统包含机床硬件与控制、数据采集及上位机控制程序等模块。以STM32开发板为控制内核，通过RS232与上位机通讯，实现机床电器控制；以Hispec高速摄像机与NI6366数据采集卡为时钟同步采集装置，分别通过TCP/IP协议及USB总线与上位机通讯，实现电火花放电图像和放电间隙电压和电流信号的同步采集；在此基础上，以PC机为上位机，运用LabVIEW软件，设计了采集界面及控制程序，实现机床的实时控制、采集数据的保存、回放及分析处理等功能。实验分析结果表明，通过分析处理空载脉冲、正常脉冲及非正常脉冲等不同放电状态下的采集数据，可有效识别放电间隙状态，为利用火花图像特征建立放电状态的预测模型提供了一种新思路，从而为高效的多槽电火花线切割中的解耦控制问题提出解决方案。
关键词：电火花线切割加工；LabVIEW；数据采集；电火花图像
结束语：本文研发了一种基于放电火花光信号图像的信息采
集方法与控制系统，总结如下。 （1）根据电火花线切割机床加工时的电信号及电火花光信号图像的特点，设计了基于光信号的电火花线切割数据采集系统的总体方案。（2）基于上述的总体方案，综合考虑采集的要求，对数据采集卡、高速摄像头进行选型，并自行设计基于STM32的开发板实现机床电器控制，搭建了数据采集的硬件平台。（3）基于LabVIEW软件编程，完成了数据采集平台中电信号与电火花光信号同步采集的功能，并实现了机床的实时控制、采集数据的保存、回放及分析处理功能，为后续建立利用火花图像特征预测放电状态的模型奠定基础。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 010
糟伟红，袁至. 基于微电源输出功率的微电网自适应电流保护［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：37-40.
摘要：由可再生能源组成的微电网得到了广泛应用，大量可再生能源的加入使得微网的拓扑结构灵活多变，传统的继电保护难以满足微电网保护要求。提出了一种基于微源输出功率的微电网自适应电流保护方案。通过分布式智能配电终端装置（DSTU）采集线路实时的电气参数，并对电流进行整定，根据各个微源的输出功率判断是否启动电流整定。对典型工况在PSCAD/EMTDC上进行了仿真验证，仿真结果表明，该方案对于降低保护配置成本、提高微电网保护的可靠性具有重要意义。
关键词：微电源输出功率；微电网；自适应电流保护
结束语：本文在分析了微网的拓扑结构、故障特性及各微源的输出功率特性后，提出了一种基于微源输出功率的微电网自适应电流保护方案。该方法不依赖复杂的通信系统，可以有效地保护微网；可有效应对微网中各微源的输出功率时刻变化、微网运行模式变化、故障类型影响的情况，方法简单、有效地保护了微网。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 011
张伟，李晓建，梁军生. 非接触式电压传感器电极仿真分析［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：41-45.
摘要：传统电压互感器在体积、微弱信号测量精度以及电绝缘程度方面仍然存在不足，为满足铁路道岔转辙机内部狭窄空间内线路电压非接触测量的需求，根据电容耦合原理，提出一种非接触式电压传感器制作方法，并采用仿真软件COMSOL Multiphysics中 的AC/DC模块对不同结构的感应极板进行建模仿真并进行计算及分析对比，选用适用于当前测量状况的电容极板，在保证对原转辙机内部电路系统影响较低的基础上，实现对线路电压的准确稳定测量。为非接触式电压传感器前端电极的选择提供理论依据。
关键词：非接触测量；电压传感器；电容耦合；COMSOL仿真
结束语：本文介绍了运用电容耦合原理对线路电压进行非接触式测量的原理及系统结构。为了能获得稳定抗干扰的感应电极结构，利用仿真软件COMSOL Multiphysics对不同形状电极板进行仿真，发现圆筒形电容极板耦合更为稳定，并提出在圆筒形电极基础上添加屏蔽层电极结构，用两极板的耦合电容代替杂散电容，使电容可定量计算，增强了感应电极的抗干扰能力；将屏蔽电极内部采用PVC材料填充，对耦合无影响且有利于电极的定位安装。对于双层屏蔽电极进行了实物制作并测试，结果证明该电极可以有效地反应线路电压信号，证实了该电极结构的可行性。为线路电压测量系统前端的感应电极设计提供了重要参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 012
梁智杰，郭钟宁，严银银，等. 电火花沉积内植体微槽表面抗菌改性［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：46-51.
摘要：为了实现在复杂内植体表面抗菌改性，采用银作为抗菌物质，通过电火花沉积技术将银添加在内植体表面。使用电火花沉积电源，将工件链接负级，工具电极链接正极，将工具电极的材料转移到工件上。使用X射线衍射观测加工后样品的表面物相组成；采用激光共聚焦与扫描电镜观测加工后的表面形貌；通过抗菌试验测定加工后样品的抗菌性能。结果表明，采用电火花沉积加工的方法能够在复杂的结构表面构含银的微结构。加工后样品对液体具有良好的接触性能。样品表面银的尺寸越小，抗菌性能越良好，抗菌率最高达到100%。抗菌的机理为银的微结构水解成银离子作为抗菌剂。该方法具有操作简单、良好的表面适应性和制备样品稳定等优点。
关键词：内植体；电火花沉积；抗菌改性；抗菌机理
结束语：本文使用电火花沉积加工方法可以使得内植体表面获得抗菌能力，并且这种方法可以适用在复杂的表面形貌中。加工的工艺参数对加工后样品的抗菌性能有很大影响，采用较低的电压、脉宽、频率加工后的表面银沉积物尺寸较小，抗菌效果更好。小尺寸的银具备更良好抗菌性能的原因是因为其相较于大尺寸的银沉积具有较大的比表面积，在溶液或体液中更容易水解产生银离子，抗菌性能由银离子提供。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 013
万祖岩，陈星，张永超. 基于LCC的谐振式无线电能传输负载无关性研究［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：52-55.
摘要：为了给安装在旋转部件上的电子设备进行供电，探究无线供电技术能否对负载进行稳压输出。依据互感模型，建立了耦合线圈发射侧等效电路，计算出系统接收侧和总系统的阻抗表达式，并进一步计算出系统中发射侧和接收侧输出电流的计算公式。通过电流计算公式与各谐振网络之间的关系求出系统的谐振频率以及满足系统输出的各电路参数。仿真结果表明，在特定谐振频率下，当互感恒定时，发射线圈电流仅与系统的输入电压有关，即原边线圈可保持恒定的电流，有利于形成稳定的磁场，有利于电路稳定运行，由此可得输出电压具有负载无关性，易于实现恒压控制。通过仿真与实验，验证了对该电路分析结果的正确性。
关键词：无线电能传输；稳压输出；LCC补偿；磁场耦合
结束语：本文以LCC型谐振补偿网络的ICPT电路模型为研究对象，通过分析其互感模型，得出电路中输出电流表达式，并通过仿真分析，得出了系统工作频率对负载无关性的影响，找出最适合系统的工作频率，并以此工作频率为基础，提出一套ICPT电路系统的参数配置方案与传统串-并联补偿的ICPT电路进行对比仿真分析和实验研究。分析和实验结果表明，在额定条件下，在负载发生突变时，发射线圈电流不会发生突变，有利于电路稳定；系统输出电压基本保持不变。由此可验证本文参数配置下的LCC型谐振补偿网络的ICPT电路系统具有较好的负载无关性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 014
张恪，赖信君，黎展滔，等. 基于能耗预测的空调测试任务调度问题研究［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：56-63.
摘要：新空调投放到市场前需针对不同环境工况进行大量焓差实验，带来极大的能源消耗。针对焓差实验测试企业，利用机器学习模型进行能耗预测，以最小化电费为优化目标，构建分时电价政策下的空调测试任务调度问题的混合整数规划模型。针对调整工况的时间、耗电率与测试任务顺序相关且无法用常规分布函数描述的情况，构建一种基于随机森林回归的预测模型。然后，针对预测模型和数学规划分阶段求解思路的不足，提出一种基于随机森林与遗传算法的RF-GA混合算法求解思路，该思路采用并行处理方式提高了算法求解效率。通过企业实际测试数据将随机森林预测模型与其他机器学习算法进行对比，验证了该预测模型的有效性，并设计仿真实验产生各种规模的测试算例，将RF-GA算法及Inver-over算子与多种算法及算子进行对比，实验结果表明该RF-GA算法在求解效果和效率方面具有较优的表现。将该方法应用于企业实际测试，可大幅降低能源消耗及电费支出。
关键词：空调测试；序相关准备时间；机器学习；遗传算法；分时电价
结束语：本文针对空调测试实验中心在空调测试任务安排时多凭工人经验、测试任务打工况时长及耗电率未知等情形，造成该企业能源消耗过多和电费支出过高的现象，以最小化实验台总电费为目标，提出了一种数据预测与智能算法深度融合的RF-GA混合算法求解思路。该求解思路不仅可以为每一台被测空调安排合理的测试顺序，使其能够充分利用分时段电价的特点；而且在空调测试顺序得到优化后，相应的测试任务参数也可以得到进一步优化（比如任务打工况时间缩短），从而使得实验台总电费在两个方面都得到了大幅度的降低。除此之外，为了满足该企业的实际测试需要，本文的预测模型和智能算法分别采用随机森林算法与 Inver-over 算子的遗传算法，通过该企业实际测试数据和各种具有该企业实际数据特征的测试算例中与其他算法进行比较，说明两种算法的有效性与优越性；最后通过对该企业日常任务安排方案与应用本文所提出RF-GA混合算法求解思路的方案对比，说明了本文求解方案的优越性。未来的研究包括将进一步深化 GA 算子与集成学习方法的结合，并进一步考虑符合人员排班后对总成本的最优化求解。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 015
马浩，吕启鑫，白倩. 研磨石英玻璃亚表面损伤三维重构方法［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：64-66.
摘要：石英玻璃在研磨过程中引入的亚表面损伤影响着下一步工序的去除量和加工效率，对于研磨石英亚表面损伤开展三维检测能够更加准确地指导优化加工工艺。利用偏振激光共聚焦系统对研磨石英玻璃的亚表面损伤进行层析扫描实验，通过对亚表面损伤信号图像特点的分析，提出插值算法提高图像分辨率。根据共聚焦系统特点对亚表面损伤信号进行图像处理，获取亚表面损伤二维分布，利用MIMICS软件对层析扫描结果进行三维重构，得到亚表面损伤的三维分布。此方法能够定量获得研磨石英玻璃亚表面损伤的完整三维信息，对研磨石英玻璃的工艺优化提供有效检测手段。
关键词：亚表面损伤；共聚焦成像；石英玻璃；插值方法；三维重构
结束语：本文基于偏振激光共聚焦系统对60 μm磨料研磨的石英玻璃进行了亚表面损伤检测实验，提出了提高图像分辨率的插值算法，基于共聚焦系统检测特点，对亚表面损伤信号进行图像处理，获取了亚表面损伤分布。对图像处理过的亚表面损伤图进行三维重构，得到了研磨石英玻璃亚表面损伤的完整三维信息，其亚表面损伤深度为13.6 μm，距表面的较近位置处的亚表面损伤为横向裂纹，较远位置处的亚表面损伤为斜线状的中位裂纹。该方法对研磨石英玻璃的工艺优化提供了有效检测手段。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 016
李程平，张惠煜，陈庆新，等. 基于仿真的某印制电路板钻孔车间缓存区容量优化［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：67-69.
摘要：针对某印制电路板（PCB）钻孔车间，研究其缓冲区容量的优化问题。首先，根据钻孔车间的实际生产情况，在Plant-Sim?ulation软件中建立相应的仿真模型。然后，在仿真模型中嵌入模拟退火算法，在满足系统平均产出率与平均生产周期的约束的情况下，优化缓存区的容量。最后，设计了仿真实验，对利用模拟退火算法求解的结果进行了分析。该仿真优化模型为PCB钻孔车间的缓存区容量优化提供了一种有效方法，对该类车间的规划设计具有一定的参考和指导意义。
关键词：印刷电路板；仿真建模；模拟退火算法；缓存区配置
结束语：本文针对某PCB钻孔车间设计时难以合理配置缓存区的问题，提出利用模拟退火算法与仿真模型相结合的方法，分别以最大化机床利用率和最小化在制品数量为目标，对钻孔车间的缓存区容量进行优化。结果发现，对于不同的优化目标，缓存区的容量配置结果具有很大的差异，最大化机床利用率所配置的各个缓存区容量均大于最小化在制品数量所配置的缓存区容量。该仿真优化模型此类钻孔车间的缓存区配置提供了一种有效方法，对该类车间的规划设计具有一定的指导意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 017
何庆桡，于慎波，夏鹏澎，等. 电动汽车用永磁同步电机的转子结构优化［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：70-72.
摘要：为了改善电动汽车用V型内置式永磁同步电机的性能，通过使电机的转子外表面分段偏心得到不均匀气隙的转子结构，完成了电机的优化。基于二维电磁有限元仿真，得到最合适、最优的不均匀气隙转子结构；通过对转子外表面分段偏心的偏心距进行尺寸参数分析，得到不同的偏心距对电机的电磁性能的影响。优化后电机的齿槽转矩降低了55.04%，噪声降低了15.66 dB。结果表明转子外表面分段偏心的结构改善了电机气隙磁密的正弦性，提高了电机的空载反电势和输出转矩。
关键词：永磁同步电机；优化设计；径向电磁力；齿槽转矩
结束语：本文针对V型内置式永磁同步电机进行了计算分析。通过对比转子铁心外表面分段圆弧偏心的不同结构和不同的尺寸参数，完成了电机的优化设计，同时得到以下结论。 （1） 转子铁心外表面分段圆弧偏心的结构降低了V型内置式永磁同步电机的气隙磁密谐波含量、齿槽转矩和径向电磁力。 （2） 与传统结构 2 相比，新型结构 1 的隙磁密谐波含量降低了0.65%，齿槽转矩降低了0.15 N?m，证明新型结构1比传统结构2的电机性能更好。（3） 优化后在电机输出转矩保持不变的条件下，齿槽转矩降低了55.04%，噪声降低了15.66 dB。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 018
饶成飞，杨铎.单细胞捕捉微流控芯片设计及流场分析［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：73-76.
摘要：聚合物单细胞捕获微流控芯片中流场分布对细胞捕获有着重要意义，是芯片结构设计的一个关键因素。在聚合物单细胞捕获微流控芯片中，不同尺寸微坝结构对细胞捕获效率有影响。针对成骨细胞的捕获与培养设计了3种尺寸的微坝结构，并对成骨细胞捕获和培养过程芯片内部流场进行了模拟分析，模拟结果显示下端开口尺寸为10 μm的微坝结构内部流速最小，故其流体对细胞产生的作用力越小，细胞变形程度越小，细胞越容易被留在微坝中，从而被捕获。为之后的实验提供了一定的指导作用。
关键词：微流控芯片结构设计；微坝阵列；流场分析
结束语：本文基于流体动力学设计了3种具有不同尺寸微坝结构的微流控芯片，用于对不同尺寸细胞的捕获与培养。着重通过Comsol软件对细胞捕获和培养过程中流场分布进行了模拟分析，得到芯片内部流场速度云图，比较分析了 3 种不同尺寸微坝阵列中相同位置点的流速，得出下端开口尺寸越小的微坝内部流速越低，流体对细胞产生的剪切力作用越小，更有利于细胞的捕获和培养，为之后的实验提供了参考条件，具有一定的指导意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 019
李楠，高飞，张佳. 基于增材制造技术的踝关节撕裂骨折损伤定制化支具设计［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：77-82.
摘要：对比分析传统支具与3D打印支具在临床应用效果以及各项性能，探讨3D打印支具在踝关节撕裂骨折损伤治疗应用中的优势。调查30名踝关节撕裂骨折损伤男性患者 （20～40岁），这些患者分别采用石膏、夹板和3D打印支具进行康复治疗 （每组10人），康复后对临床治疗效果评分。对比目前市面上用于支具制造的传统材料与3D打印材料的机械性能，分析不同3D打印工艺的综合优势。多射流熔融（MJF）工艺打印的尼龙11（PA11）材料综合力学性能最好，MJF工艺制作的支具比其他3D打印工艺综合优势更高。患者在康复期间佩戴支具时，皮肤透气性强，无异常并发症，康复效果良好。临床应用数据表明，增材制造的支具在舒适度、贴合度、透气性、灵活性、力学性能和生物相容性方面都优传统支具。本研究踝关节撕裂骨折损伤定制化支具是增材制造支具现代运动创伤外科临床的重要成果，对3D打印定制化医疗、康复器械的发展具有重要意义。
关键词：增材制造；骨折损伤；定制化支具
结束语：本研究基于增材制造技术、拓扑优化技术和逆向工程相结合的方式，成功研制了踝关节撕裂骨折损伤外固定支具。临床试验证明个性化定制支具在贴合度、透气性的特点，可减少由于传统支具紧贴皮肤导致皮肤无法正常呼吸导致并发症的情况，并且支具在力学性能、灵活性、生物相容性方面都优于传统支具。此外，为了便于更换药物，在保证力学性能的前提下将支具设计成蜂窝网格轻量化结构，同时也降低了支具的重量，减少患者康复部位的负载。本研究踝关节撕裂骨折损伤定制化支具是增材制造支具现代运动创伤外科临床的重要成果，对 3D 打印定制化医疗、康复器械的发展具有重要意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 020
谢泽兵，麦丽菊，阮毅. 一种转角精度检测方法及检测装置设计［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：83-86.
摘要：为解决当前转角精度检测存的在检测设备昂贵或检测操作复杂或与直线位移精度检测系统不兼容问题，从检测理论、功能
实现和检测方法操作方面入手，研发一种新的转角精度检测方法，再以降低检测方法操作难度，实现应用价值为导向，设计一种转角精度检测装置，最后以机床旋转轴应用，对转角精度检测装置结合转角精度检测方法的具体应用及工作原理作进一步说明。该转角精度检测方法具有主旋转校验器成本低、测量精度高、检测设备操作简单可靠、造价便宜及可与直线位移精度检测系统相互兼容等特点，同时该检测方法在双光束激光检测系统的基础上扩展，使该系统在具备机床直线轴的直线位移精度测量的同时，又获得了机床旋转轴的转角位移精度测量功能，使一套系统就具备多轴机床所有的位移精度检测需求，降低了工厂设备成本及测量应用成本，该方法的应用和普及，将满足现代高端机床特别是多轴数控机床、精密仪器设备在制造、使用、计量检验方面对转角精度检测的需求，助推高端工业母机战略规划。
关键词：转角精度；转角精度检测方法；转角精度检测装置
结束语：本文研究的转角精度检测装置及检测方法，其具有以下优点。 （1） 检测装置一种操作简单可靠、设备造价便宜的转角精度检测装置，利用该检测装置即可以在检测不确定度很低的条件下，对多轴机床的旋转轴定位精度或仪器设备转角精度进行检测，为转角精度检测提供一种易获得且精度更高的可行的检测方法。（2）转角精度检测方法利用双光束激光多普勒检测系统的特性，使该系统获得更大的功能扩展，使该系统
在具备机床直线轴的直线位移精度测量的同时，又获得了机床旋转轴的转角位移精度测量功能，从而使一套系统就具备多轴机床所有的位移精度检测需求，且无需昂贵的主旋转校验器，降低了测量成本。 （3） 此转角精度检测装置及检测方法，不仅可以应于各类结构的多轴机床旋转轴转角精度检测，还可应用于仪器设备上的转角精度检测，适用范围广。该方法的
应用和普及，将满足现代高端机床特别是多轴数控机床、精密仪器设备在制造、使用、计量检验方面对转角精度检测的需求，助推高端工业母机战略规划。本研究已申请国家专利。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 021
刘俊英，梁丰. 基于混合现实的五轴数控机床全息教学应用系统开发［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：87-92.
摘要：以节约成本、降低操作危险、防止实际误操作损坏五轴数控机床为目的，利用计算机技术进行虚拟五轴数控机床仿真系统的相关研究。使用UG和3ds-max软件进行五轴数控机床三维模型建模，各零件建模比例为1∶1，高度仿真机床原型。利用Unity3D作为MR开发平台，应用C#语言编程实现系统的动画和交互功能，进行基于混合现实技术的五轴数控机床全息教学应用系统开发。该系统包括机床结构介绍、工作原理、整体拆装、透视效果和剖切效果5个模块和功能。系统将MR技术与五轴数控机床结构认知、工作原理分析及实训拆装相结合，基于MR技术将五轴数控机床以混合现实形式进行呈现，实现了虚拟三维物体、动画与物理现实空间自然融合。该系统主要用于各类院校和企业数控加工技术的教学与相关岗位培训，解决了五轴机床设备昂贵难购买，操作复杂易损坏机床等实际问题。
关键词：混合现实；五轴数控机床；教学应用系统
结束语：本文以WG-125工业五轴五联动加工中心作为系统开发原型，使用UG和3ds-max软件进行机床三维模型创建和编辑，利用Unity 3D作为MR开发平台，应用C#语言编程实现系统的动画和交互功能。开发出的五轴数控机床全息教学应用系统具有机床结构介绍、工作原理、整体拆装、透视效果和剖切效果5个模块和功能。系统将MR技术与五轴数控机床结构认知、工作原理分析及实训拆装相结合，基于MR技术将五轴数控机床以混合现实形式进行呈现，实现了虚拟三维物体、动画与物理现实空间自然融合。本系统的开发解决了因五轴机床价格昂贵、购买成本高以及操作复杂易产生操作危险，出现误操作损坏五轴机床等实际问题，在数控加工技术的教学与相关培训中具有很大的应用和推广价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 022
鲁春艳，徐赵磊，刘何俊，等. 汽车悬架控制臂多目标拓扑优化设计［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：93-95.
摘要：为了实现悬架控制臂的轻量化，利用动力学分析软件对控制臂三种典型工况进行模拟路试，提取关键硬点的载荷作为边界条件，采用折衷规划法建立综合目标函数，运用灰色关联分析法分配各工况权重系数，对悬架控制臂进行拓扑优化；根据拓扑优化的结果对控制臂进行二次设计。分析结果表明，改进后的控制臂的刚度和强度性能均能满足要求，控制臂减重16.5%，实现了轻量化的目的。
关键词：控制臂；拓扑优化；多目标；折衷规划法；灰色关联分析法
结束语：本文采用折衷规划法对控制臂进行多目标拓扑优化，建立了基于柔度的多目标拓扑优化数学模型，实现了控制臂的多目标拓扑优化。采用灰色关联分析法分配子工况的权重系数，避免了主观因素对权重的影响，使拓扑结构更加准确，为处理多目标优化问题提供了参考。本文根据拓扑优化的结果对控制臂进行二次设计，通过对优化前后控制臂结构性能分析可知，优化后的控制臂刚度、强度均满足要求，控制臂质量减轻 16.5%，证明了优化的可行性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 023
周 芸，芦俊，潘小华. 高速芯片分选多工位转盘的疲劳寿命预测［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：96-100.
摘要：多工位转盘是转盘式芯片分选设备中的关键部件，其间歇式高速启停转动所引发的惯性力会在转盘支撑臂的根部产生交变循环应力。由于转盘式芯片分选设备分选效率要求达到很高，进而要求转盘启停速度很快，间歇式转动频率很高，该工况下就需要转盘具有很高的抗疲劳寿命。首先对高速转盘工作状况和间歇式转动所产生的惯性力做了分析，然后通过静力学分析方法和Ansys有限元软件疲劳分析工具，分别计算转盘支撑臂所承受的交变应力，进而计算和分析转盘支撑臂的疲劳极限安全因子。通过
分析表明，多工位转盘具有超过于 2.6 × 10 9 次循环次数的极限疲劳寿命，可以满足分选设备长时间高频率的生产要求。
关键词：高速转盘；间歇式转动；交变循环应力；疲劳极限
结束语：转盘式芯片分选设备中的高速转盘在间歇式高速启停转动下，引发交变的惯性力，从而在转盘支撑臂产生交变循环应力，转盘支撑臂根部是最容易发生疲劳破坏的地方。本文通过静力学分析方法和Ansys有限元软件疲劳分析工具，分别计算了转盘支撑臂所承受的交变应力，进而计算和分析了转盘支撑臂的疲劳极限安全因子。通过分析表明，转盘支撑臂可以达到 2.6×109次的疲劳循环寿命，同时计算出的疲劳极限安全因子还有比较多的余量，后期还可以增加转盘启停转速，提高转盘工作节拍，提升芯片分选设备的分选效率。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 024
何宇，曾飞，王安斌，等. 某型动车组动力转向架构架优化设计［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：101-104.
摘要：转向架作为轨道交通车辆的关键部件，是保证车辆安全、稳定运营的重要一环。构架作为转向架的基础，其强度和动态特性直接影响轨道交通车辆的运营安全。参照JIS E 4207标准，对某型动车组动力转向架构架进行强度评价，根据强度分析和模态分析可以发现构架的薄弱区域，如侧梁上的转臂定位座区域以及侧梁和横梁的连接区域。最终，在确保构架强度合格的条件下，对其进行了最佳的设计优化，增加了构架相对薄弱部分的强度，并且减少了构架整体的质量，达到了轻量化的目的。
关键词：转向架构架；静强度；疲劳强度；优化设计
结束语：本文参照 JIS E 4207 标准对转向架构架进行强度评价时，根据应力云图可以得知，制动工况产生的应力最大，其值为152.38 MPa，出现于侧梁上的转臂定位座区域。因为其最大等效应力小于构架材料SMA490BW的屈服许用应力305 MPa，所以构架的静强度合格。根据静强度的分析结果按照驱动工况提取关键区域的应力，计算平均应力和应力幅值，结合疲劳极限图评价构架的疲劳强度，选取的关键区域的点均落在疲劳极限图的规定范围内。结果表明，参照 JIS E 4207 标准时，构架疲劳强度都满足要求。优化设计部分，选取了转臂定位座厚度和侧梁的上、下盖板厚度作为设计变量，来达到提高构架结构刚度和构架轻量化的目的。最终结果表明，该设计保证了构架强度合格的同时，使构架的整体质量减少了4.4%，节约了生产的成本。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 025
严继超，车登涛，谢博杰，等. 基于涡扇螺旋磁电机的新能源汽车节能技术研究［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：105-107.
摘要：针对能源危机的日趋严重化的现状，优化能源结构、发展清洁环保的可再生能源迫在眉睫，设计了一款可用于新能源汽车的涡扇螺旋磁电机。该装置电机可将风能转化为电能，在传统小型风力发电机的结构基础上加以改进，对新能源汽车的结构进行改进安装，并利用新能源汽车行驶中的风能为工作介质，带动扇叶转动，扇叶通过传动系统带动发电机启动发电，从而实现风能向电能的转换。实验结果证明，采用此改进方法，在汽车行驶过程中，将风能转变成电能，可提升汽车行驶里程数，进一步增加新能源汽车续航能力，最终起到节省能源的作用。
关键词：新能源；涡扇螺旋；风能；汽车
结束语：本文针对目前大多数新能源汽车充电较麻烦而且续航能力低等问题，设计了一款应用于汽车行业的涡扇螺旋磁电机。此款涡扇螺旋磁电机设计构造简单，维护成本低，主要利用汽车在行驶过程中的风能转变成电能。通过能量守定律证明，在没有增加汽车总体风阻的情况下，增加了汽车的能源输入，通过计算和实验验证，此涡扇螺旋磁电机对汽车续航能力起到一定的提升作用，而且大量汽车安装使用可为人类节省到不少的能源，起到一定的节能和环保作用，并解决新能源汽车充电频繁和续航里程数低的问题。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 026
朱腾，魏洪元，徐京京. 新能源汽车再生制动系统能量回收特性研究［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：108-110.
摘要：为进一步提升新能源汽车的节能降耗性能，对再生制动系统的能量回收特性进行了研究。分析了电源与电机之间的能量转换及回收机理，确定再生制动系统的组成，对系统中的电源、电机以及制动强度特性进行研究，基于惯性实验台得出高速制动、低速制动和中速制动条件下的电机功率变化特性。研究结果表明，相比高速与低速行驶条件，中等速度下的制动能量回收效率更高，在确保电池正常工作的前提下，增大最大充电电流可有效提升再生制动系统的工作性能。
关键词：新能源汽车；制动；能量回收；电机；功率
结束语：关键的影响新能源汽车再生制动系统对于整体车辆的节能有着，电机能量的回收效率是重要的研究内容。再生制动系统能量回收功能影响着制动力的分配，这也是当前工程技术方面需要解决的重点与难点。绿色环保、节能降耗是新能源汽车的特点，因此，需要基于关键技术提升制动过程中的稳定性和安全性。根据研究结论可知，解决高速和低速行驶条件下的能量回收问题是再生制动策略优化的主要需求。通过多方面的控制方案，实现更佳的驾驶体验。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 027
孙前刚，潘李云，刘刚. 适用于宽电压恒流输出的半桥LLC谐振变换器研究［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：111-116.
摘要：半桥LLC谐振变换器以其结构简单、效率高等特点在开关电源领域得到了广泛运用。针对宽电压恒流输出的应用需求，分析并比较了半桥LLC谐振变换器的3种工作方式特点，选用了开关频率大于谐振频率的工作状态，控制方式采用了固定死区的互补调频方式，利用了变压器的励磁电感和外置谐振电感与谐振电容发生谐振，此时原边MOSFET实现ZVS，输出整流管为连续模式，适合用于恒流输出场合，次级整流部分采用全波整流方式，选用了智能同步整流驱动芯片的同步整流技术，降低了低压大电流输出场合下副边整流管的导通损耗，进一步提高了变换器效率。结合LLC控制芯片L6599和同步整流芯片TEA1795AT，设计了一款240 W\36 V输出的半桥LLC谐振变换器原理样机，最高效率达到93.4%，仿真和实验验证了设计方案的正确性。
关键词：半桥LLC谐振变换器；宽电压恒流输出；同步整流；智能驱动芯片
结束语：本文针对宽电压恒流输出应用需求，研究了带同步整流的半桥 LLC 谐振变换器，工作于 fs > fr 工作区间，实现原边MOSFET零电压开关，大大降低MOSFET的开关损耗，同时该区间内输出电流工作于连续状态，电压增益曲线斜率较大，电压增益可调节范围宽，适用于恒流宽电压输出应用需求，采用智能同步整流驱动芯片的同步整流技术，达到提高电源效率的目的。结合专为串联谐振半桥拓扑设计的控制芯片L6599和同步整流芯片TEA1795AT搭建了430 V输入36 V/240 W输出的实验样机，实测变换器最高效率达到93.4%，验证了理论分析和设计的正确性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 028
李小敏，谌文，张日红，等. 基于机器视觉的果园林下割草机器人研究［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：117-120.
摘要：高效智能地割除果园林下杂草是实现果园智能化管理的重要基础。针对当前果园林下割草机器人智能化水平低、成本高等问题，设计与实现了一种基于机器视觉的果园林下割草机器人。构建了四轮驱动机器人本体，设计了由升降系统和刀具组成的割草机械结构。并提出了以机器视觉为基础的割草机器人避障、自动返航等路径规划方法。最后，以平整草坪为实验场地与传统人工进行实验对比。结果表明，所设计的果园林下割草机器人可以显著提高割草效率与智能化水平，为果园的精准管理提供必要的技术支撑。
关键词：割草机器人；机器视觉；路径规划；避障；图像处理
结束语：果园林下杂草智能化的割除是果园智能管理的关键环节。针对当前研究存在智能化水平低、成本高等问题，本文构建了四轮驱动的机器人本体，设计了由升降系统和刀具组成的割草机械结构，提出了以机器视觉为基础的割草机器人避障、自动返航等路径规划方法，进而设计与实现了一种基于机器视觉的果园林下割草机器人。并以平整草坪为实验场地与传统人工进行了实验对比。未来可针对不同果园地形，进行精确数学模型、性能方面优化；针对大面积果园进行升级改造，以适应大范围作业。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 029
黄冠恒，曾碧. 基于运动避免特征提取的动态视觉SLAM方法［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：121-126.
摘要：SLAM是移动机器人最基本的功能。传统的SLAM方法服从静态世界假设，然而真实世界经常包含行人、车辆等动态物，将其作为参照物将导致错误的定位结果。现有的动态SLAM方法大多基于语义分割检测和剔除动态物，但语义分割模型通常计算量很大，使得该类方法难以满足实时性要求。因此，提出一种高效的动态视觉SLAM方法。基于目标检测和运动一致性验证实现一种运动避免的特征提取方法，然后结合著名的ORB-SLAM2实现动态SLAM方法MA-SLAM。实验结果表明，MA-SLAM能够解决动态物造成的问题，并且相比于基于特征过滤的动态SLAM方法，其能够获得数量更充足的特征，从而获得更高的定位精度和鲁棒性。此外，MA-SLAM追踪一帧仅需50 ms，适用于实时任务。
关键词：动态SLAM；目标检测；运动一致性验证；特征提取；ORB-SLAM2
结束语：本文提出了一种基于 ORB-SLAM2 的实时、鲁棒的动态SLAM系统MA-SLAM。该系统基于目标检测和运动一致性检查，实现了一种将场景划分为静态、临时静态和动态区域后进行特征提取的方法，相比于主流基于过滤的动态SLAM方法，能获得数量更充足、更稳定的特征 。 在 TUM RGB-D 数据集上的实验结果表明 ，MA-SLAM 高效解决了动态物造成的感知问题，在动态场景下，其定位精度和鲁棒性均优于 ORB-SLAM2。相比于现有方法，实时性和鲁棒性更佳。MA-SLAM 还存在一些待完善的工作。例如，有监督目标检测模型的使用限制了潜在动态物的类型。另外，MA-SLAM 构建的地图是几何地图，不包含语义信息。在未来，将考虑使用无监督的目标检测模型来提高MA-SLAM 的泛用性，并在地图中加入物体的信息，以提供对物体抓取等智能任务的支持。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 030
杜佳. 基于AD9859的宽带自动稳幅信号发生器设计［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：127-131.
摘要：介绍了直接数字频率合成 （DDS） 技术和压控增益放大器，阐述了一种幅值稳定数控可调的正弦波信号发生器的基本原理。利用ADI公司设计的高性能DDS芯片AD9859以及压控增益放大器AD8336，结合峰值检测电路和STM32微控制器芯片实现宽带幅值稳定数控可调的信号发生器设计。设计能够产生频率准确、幅值稳定的正弦波信号，正弦波频率范围10 kHz～10 MHz连续可调，幅值0～5VPP数控可调，是一种性能良好且简易的数字信号发生器设计，可作为实验室常用的正弦波信号源方案设计。
关键词：直接数字频率合成；DDS；AD9859；压控增益放大；AD8336；峰值检测
结束语：本文基于AD9859、AD8336和STM32芯片设计了一款宽带、幅值连续可调的信号发生器；采用STM32作为核心主控通过串口通信方式驱动AD9859，并利用峰值检测电路实时监测输出幅值反馈调节 AD8336 的模拟增益控制电压，实现了10 kHz～10 MHz频率连续可调、幅值0～5VPP连续可调的正弦波信号发生器。经实验验证，该信号发生器的频率和输出幅值稳定性和精度都较高，达到设计要求。后续研究可以改进输出端的耦合电容部分，增加分组网络，可将频率进一步分段，不同频率段
使用不同的耦合电容，使得输出波形完美无失真。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 031
詹智勇，陈庆新，毛 宁，等. 机场国际值机室人员排班研究［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：132-136.
摘要：针对机场国际值机室手工排班方式存在的排班效率低下、处理规模有限等问题，考虑排班过程中所要满足的各类约束，以均衡员工上班工时为优化目标，构建国际值机人员排班模型。同时基于模型约束结构设计休息时间约束压缩规则，旨在减少模型约束数量与加强模型约束强度，以加快模型的求解速度。基于实际案例的仿真实验表明所构建模型均能在规定时间内求得优于手工排班方案的结果，另外基于规则生成的约束能以约10%的规模完整覆盖模型的休息时间约束，约束强度的提升也有效加快了模型的求解速度。
关键词：航空运输；值机柜台；人员排班；约束压缩
结束语：本文以机场国际值机室为背景，研究一类基于确定任务的人员排班问题。针对手工排班存在的效率低下、处理规模有限等问题，基于值机室排班要求构建国际值机人员排班模型，并考虑模型约束结构设计休息时间约束压缩规则。基于实际案例的实验表明，本文所构建模型得到的排班结果在求解时间与解优度均优于手工排班方案。同时，休息时间约束压缩规则能有效减少模型约束数量，约束强度的提升也进一步提升了模型求解速度。目前本文研究成果已应用在某机场的自动排班系统中，极大提高了值机室的排班效率。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 032
贺晓莹，熊中刚，陈以宣，等. 基于增量式PID算法的温度调节控制系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：137-140.
摘要：以三菱FX2N系列可编程控制器为控制中心，采用PT100铂热电阻传感器作为采集元件，通过变送器传输到PLC，再由PLC和PID算法处理后，将所得到的数据与所设置的需求温度值进行比较，以判别当前温度所需的相应控制方式，并通过组态王软件进行温度变化的实时观察与记录，实现了对温度的检测、监察及控制，以保证系统温度变化的相对稳定性。仿真与实验测试结果表明，对PLC程序、各硬件模块、组态软件设计等方面进行联结调试后，实现了对温度数据的实时监控，并具有较高的稳定性与效率性，达到了所预期的功能效果。
关键词：PLC；PID算法；温度控制；增量式
结束语：本文是基于 PLC 与组态软件的温度控制系统设计，采用三菱 FX2N 系列 PLC 完成了系统控制功能，利用组态王软件进行人机界面设计实现实时监察控制功能，并采用增量式PID算法对系统准确性与滞后性进行参数重新整定、优化控制等，通过对上位机组态王软件进行人机界面显示与控制设计，实现系统对温度变化情况的远程监察记录与控制。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 033
马海霞，赵睿，冯瑞珏，等. 基于STM32的电缆管道智能巡检小车设计［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：141-145.
摘要：针对配电网电缆管道分布广、空间狭窄、巡检难度大的问题，以 STM32 单片机为核心，以 OV7725 摄像头作为图像采集设备设计了一种用于电缆排管巡检的智能小车来代替人工巡检。小车采用WiFi通讯方式进行下位机与上位机通讯，采用LED照 明。对小车电源的电压与电量关系进行分析，确定了电压与电量的关系曲线。在PC端及手持设备上均可进行小车控制，通过小车摄像头所拍摄图像回传对管道内情况进行观测，图像传输速度超过15帧/s。对小车进行了多次爬坡实验、越障实验、管道行走等实验，小车可通 ? 150 mm、 ? 160 mm、 ? 200 mm 等电缆排管，续航时间可达到 30 min 以上，爬坡角度大于 10°，有效通信距离40 m以上。
关键词：STM32；电缆管道；巡检；排管
结束语：随着中国的发展，用电量大幅提高，城市电缆敷设量迅速增加，同时也带来了大量的巡检工作，增加电力巡检人员的负担。电缆备用排管的巡检难度较大，本文针对此问题设计了一种智能巡检小车，主要由STM32最小系统、照明模块、运动模块、上位机几个部分构成，实现了对电缆排管内部图像的实时监测。经过测试，该系统能够稳定运行。由于电缆排管内部无照明，因此摄像头模块针对该环境进行了一定调节，保证图像质量。上位机使用C#语言开发，用于接收单片机传输的图像与控制下位机的运动。该系统能够使用在闲置管道施工前的检测中，大幅度提高施工人员对管道内情况的掌握程度，有效减少施工前准备时间，有利于电缆穿管施工。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 034
肖利群，黄未. 多源数据融合的可穿戴设备体质健康监测模型研究［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：146-148.
摘要：随着传感、物互联、大数据等新兴技术的发展，各种智能化穿戴设备不断应用到各个领域，智能穿戴设备是一种对日常穿戴进行智能化设计和开发的可穿戴设备，包括手表、眼镜、服饰等，智能穿戴设备是时代智能化的体现，利用智能穿戴设备，不仅可以快速获取人类自身或外部信息，还可以提升处理信息的效率。针对当前可穿戴设备体质健康监测模型由于数据处理能力较差导致健康预警误报率过高的问题，设计基于多源数据融合的可穿戴设备体质健康监测模型。通过优化数据采集方式，获取体质原始数据。使用数据清洗以及数据转化等方式，完成数据预处理。应用马尔科夫链构建体质健康监测模型，及时发出健康预警。至此，基于多源数据融合的可穿戴设备体质健康监测模型构建完成。经实验结果证实：多源数据监测模型使用后可有效降低健康预警误报率，多源数据融合技术应用在监测模型中可有效提升模型的数据处理与分析能力。
关键词：多源数据融合；体质健康监测；可穿戴设备；数据清洗；健康评估
结束语：综上所述，利用智能穿戴设备，不仅可以快速获取人类自身或外部信息，还可以提升处理信息的效率。在可穿戴设备以及数据处理技术不断发展的今天，基于多源数据融合的可穿戴设备体质健康监测模型应运而生，此模型在当前模型的基础上有效解决了模型质量较差以及监测结果可靠性较差的问题，取得了相应的研究成果。由于时间上的限制，此模型在部分领域还存在一些问题有待解决，在日后的研究中将使用更加先进的技术弥补此模型的不足。希望通过此模型，为人体健康监测以及可穿戴设备的研发提供帮助。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 035
陈威宇，朱颖，钟其麟，等. 基于神经网络的智能盲人物体识别和避障仪设计［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：149-152.
摘要：设计了一种智能盲人物体识别和避障仪，由STM32单片机、摄像头、语音播报模块、电子罗盘定位模块4个部分构成。单片机在摄像头采集的图像中通过算法可以对物体进行识别，准确知道物体的方位。以STM32为主芯片，在图像识别上运用神经网络的数据集来识别物体并采用特征点检测实现避障。采用电子罗盘定位模块确认物体方位的效果和对盲人的运动方向进行实时测量。要帮助盲人“看到”环境信息，分为3个流程：信息获取、信息处理及声音映射。首先辅助仪通过单个摄像头镜头获取周围环境图像，Elman神经网络算法对获取到的图像进行处理，其次STM32单片机通过语音播报模块进行语音播报，将图像信息转化为声音传递给盲人。盲人通过声音判断所处环境，并且做出避障和识别物体的行为，从而达到对日常出行的导盲作用。
关键词：STM32单片机；神经网络；物体识别；图像处理
结束语：智能盲人物体识别与避障仪由STM32单片机、摄像头、语音播报模块、电子罗盘定位模块构成。该避障仪体积小巧，携带方便，满足盲人的日常出行。STM32单片机在摄像头采集的图像中通过算法可以对物体进行识别，准确知道物体的方位。以STM32为主芯片，在图像识别上运用神经网络的数据集来识别物体并采用特征点检测实现避障。采用电子罗盘定位模块确认障碍物方位的效果和对盲人的运动方向进行实时测量，从而达到了对盲人出行的避障效果，让其能够独立出行。避障仪可以被广泛应用于眼睛患有疾病或遭遇意外事故而导致失明的人当中，符合现代化、智能化生活的理念，可以作为盲人智能健康生活迈出第一步。避障仪大大方便了盲人的生活和减少他们的心理问题，不仅解决了自己的一些生活问题还为社会减少一份压力。该避障仪具有较高的投入产出比，而且市场针对性强，适用性好，有着较大的应用价值和发展前景[10]。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 036
张超，朱腾，徐京京. 深海探测机器人动臂的动态响应特性分析［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：153-155.
摘要：为确保深海探测机器人工作时的可靠性和稳定性，对机械动臂的受迫振动响应特性进行研究。分析了深海波浪载荷的类型和作用效果，分别在不同的风力载荷、运行速度以及水深条件下求解振动响应模型，搭建动态响应特性测试平台，选用
MPS-060602系列采集卡，得出不同配重下的振动特性。结果表明：机械臂的振幅和惯性力峰值位于顶端旋转副位置，低阶激振频率为振幅的影响最为显著；根据不同的海深参数选择合理的配重和阻尼系数，可有效地改善机械臂的工作效果。
关键词：机器人；振动；频谱响应；激振；测试台
结束语：海洋探测机器人在海底执行探测任务时，将不可避免地发生受迫振动现象，其振动发生的响应时间非常短，衰减周期与机械臂的质量、阻尼系数有关，最大位移位置处于顶端的机械关节。当洋流环境相对稳定时，增大机械臂的质量有利于工作稳定性的提升。在较大外部载荷作用下，增大质量会增加惯性力，延长衰减周期。在相对较浅的海域位置时，可减小配重质量，增大阻力系数；在深海位置时，可增大配重质量，减小阻尼系数，这样可得出较好的振动反馈，有利于探测任务的可靠性和稳定性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 037
阚亚雄. 四旋翼无人机路径跟踪控制系统软硬件设计与实验研究［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：156-159.
摘要：目前传统四旋翼在空中经常受到人为或环境中不确定因素干扰，如果地面控制站不能更直观地显示无人机的实时姿态、位 置，飞行中四旋翼无人机容易偏离跟踪的既定路线，无法躲避障碍物，甚至出现姿态不稳导致的无人机损坏。针对此情况，设计开发了一种基于STM32F103RCT6嵌入式微处理器的四旋翼无人机路径跟踪控制系统。详细阐述了该集成控制系统的硬件总体框架、各模块电路设计、软件程序工作流程，利用Matlab2019b仿真软件进行四旋翼无人机的路径跟踪算法仿真实验以确保系统的稳定性和可行性，并以四旋翼样机为实验对象进行了实物测控实验。实验结果表明，所设计的控制系统可以实现自主飞行和轨迹跟踪的期望目标，地面控制站显示界面中可以实时显示四旋翼无人机的实时跟踪路径、姿态角、航速和高度等传感器信息，系统具有一定的实用性。
关键词：四旋翼无人机；嵌入式微处理器；Matlab；地面控制站
结束语：本文针对四旋翼无人机样机开发了一套具备三维路径跟踪功能的控制系统，研究并介绍了该系统的软硬件分布，主控芯片、MPU9250 微惯导传感器、BMP280气压传感器和716直流电机的软硬件设计。该系统具备了包括四旋翼无人机的直线运动、调整姿态角、三维路径跟踪在内的飞行路径跟踪能力，同时可以实现机载传感器数据的实时采集和系统融合，使得地面控制站操作人员可以远程调整四旋翼无人机的飞行状态，观察机上数据。在今后的研究中将此基础上重点研究四旋翼无人机的导航规划功能，提高该系统的实用性和稳定性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 038
俞建军. 基于DSP伺服驱动的工业缝纫机控制器设计［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：160-163.
摘要：为适应变化多端的工业缝纫机缝制方式，在高速工业缝纫机电脑控制器的设计中，采用参数可调的电机驱动器和控制单元。电机驱动器基于DSP和智能IPM模块设计，用增量式光电编码器检测电机旋转角度和缝纫机头运动，由电机驱动器和控制单元同时接收来自增量式光电编码器的反馈信号，控制单元采集操作面板和踏板的缝制信息，发送指令给电机驱动器，基于DSP的电机驱动器能精确控制缝纫机针的上下运动和精确定位。高速工业缝纫机电脑控制器采用了模块化设计和软件调整方式，实现联网监控和在线参数修改。
关键词：缝纫机控制器；DSP驱动器；增量式光电编码器
结束语：本文设计的工业缝纫机电脑控制器由操作面板、控制单元、踏板调速器、电机驱动器及伺服电机等组成。控制器应用了通用型的DSP伺服驱动器，通过上位机软件可对驱动器参数调整，使控制器可适用于多种缝制设备，包括平缝机、绣花机、包缝机等。控制器以计算机软件参数调整来拓展硬件应用，采用高性能的 DSP、CPLD、三菱 IPM、单片机等元件，性能稳定，应用灵活，操作简便。控制器可通过 RS232/485 连接上位机和通过TCP/IP接口联网，使整个车间的控制器工作情况得
到监测，提高生产效率，降低成本，提高了企业的信息化水平。该工业缝纫机控制器功能完善，性能可靠。可实现自由缝前后加固；可选择4种程序缝制，且段和针数任选；可提针、补针、手触倒缝、再缝制等；可选择上、下针位停针，停针准确；可缝制针迹补偿；控制器数据存储量大，有掉电数据保护；具有自检功能；有过电压、欠电压、过电流保护及堵转、皮带脱落保护等。工业缝纫机仍是缝纫设备的主要产品，我国年产50万台以上。如果能及时掌握电子器件市场的发展趋势，提高数字电路集成度水平，简化硬件电路，采用DSP开发电脑控制器，其性价比可领先国内外同类产品。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 039
高昕葳. 基于深度学习的汽车车牌识别算法研究［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：164-166.
摘要：随着我国汽车的保有量逐渐增加，车牌识别在智慧车辆管理系统中起着重要作用。现有的车号识别算法识别速度慢、准确度不高，容易受光线及车牌位置角度与摄像机相对固定位置的影响而造成误识别。基于深度学习的Faster-RCNN进行车牌定位，生成车牌提取框提取车牌；使用VGG16网络模型识别字符，最终完成汽车车牌的识别。在大量的数据集中进行训练、测试，仿真结果表明在复杂环境下采用Faster-RCNN与VGG16结合的网络模型对车牌的识别准确率高达99.2%，识别准确率优于其他算法。
关键词：车牌检测；深度学习；Faster-RCNN；VGG16；字符识别
结束语：本文使用Faster-RCNN和VGG16模型对车牌进行定位和识别。通过Faster-RCNN对车牌定位，使用VGG16模型进行识别，在车牌数据集进行训练和测试，实验结果表明本文使用的方法能够有效地提取车牌图像并且识别车牌号，检测正确率高达99.2%。相比传统的车牌识别算法，虽然模型训练时间较长，但可以得到更高的准确率和更高的识别效率。由于样本图片数量有限，车牌图片质量影响因素较多，若添加更多的样本，使其数据更加丰富，模型的识别准确率会相应提高。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 040
郑进辉，余小圃，罗有旺. 基于工业机器人系统的产品三维扫描检测分析［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：167-171.
摘要：针对产品质量检测方式大多数采用传统产品检具和人工质检等方式，难以对大批量高精度的产品进行检测的情况，提出了工业机器人和三维扫描仪系统协同工作的检测方式，阐述了智能化检测系统的协同工作，以及相对于传统检测方式的优势所在。实践表明，采用工业机器人和三维扫描仪检测的方式，可以提高产品检测的效率，两者的协同工作能够应对大批量产品的全尺寸检测，一方面可以缩减人工的数量和成本，另一方面可以保证大批量产品检测周期，确保产品的质量以及提高质检的效率。此 外，这一系统支持多场景模块的使用，能够最大化地利用三维扫描仪的检测功能和三维扫描功能。
关键词：机器人自动化系统；产品质量检测；三维扫描检测
结束语：本文研究结果表明，基于工业机器人系统的三维扫描检测，一方面可以有效解决制造业中大批量产品的高精度检测，同时降低人工等相关资源的投入，提高检测的效率；另一方面，有相关机器人三维扫描检测系统的进入检测环节，可以促进制造业的检测手段进行升级改造，步入智能化检测时代。通过本次研究分析，可以发现使用机械化的手段，能够将相关设备的使用效率最大化，同时又可以解决传统检测手段中的很多不足之处。相对于高精度产品来说，用专业的检测软件通过色谱图等比对方式对产品进行3D的比较、2D的分析和表面的公差图来快速地识别产品是否符合出厂的要求，大大提高了产品的质量检测的速度；用三维扫描的方式来对产品进行三维检测的优势在于质量检测的效率非常高，可以进行一批次多个产品零件的检测，从而达到批量化检测的目标；且可以进行产品的三维数据全尺寸检测；同时还能输出PDF的检测报告，清晰地表示出扫描数据和理论数据的偏差；而其检测的专业性要求也大大降低，对检测人员的专业技能要求也相对降低，且操作也简单。三维扫描仪搭载机器人后，便可以实现批量化的三维扫描并可以实现相关零件的全尺寸检测。随着科技的发展，智能化检测方式会慢慢成为一种新的检测模式。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 041
王永亮，王振江. 光学防抖模组 ? 0.5 mm钢球自动焊接设备［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：172-175.
摘要：市场上新型手机镜头光学防抖模组THB制品钢球的焊接基本以人工加简易设备与治具为主，为半自动作业，故其生产效率低下，产品品质不稳定。针对上述问题，设计开发了光学防抖模组THB制品钢球自动焊接设备。通过结合现阶段工业高新技术，采用高精度分度盘、精密气动元气件、高精准视觉影像判别系统以及高精度激光焊接设备，研究光学防抖模组THB制品钢球自动焊接的方法。独特的双分度盘机构及专用钢球顶针治具的设计，实现了光学防抖模组THB制品的钢球自动焊接，减少了企业成本，提升了光学防抖模组THB制品钢球焊接的品质。
关键词：光学防抖；激光焊接；自动化；钢球
结束语：通过本设备设计开发，解决了光学防抖模组THB制品钢球焊接工程中钢球组配焊接的生产效率瓶颈问题，实现了光学防抖模组THB制品钢球焊接自动化，为目前市场上有类似工艺设备提供创新参考，同时也为以后更专业的相关设备研究开发作出铺垫。设备后续的改善推进也将有力地进行。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 042
吴峻睿，谢仲铭，王立斌，等. 一种智能注塑工厂系统设计与应用［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：176-179.
摘要：在注塑生产过程中，各个辅机和注塑机的状态监控、参数设定和数据记录都会对产品的质量、成本和生产效率有着重要影响。提出一种智能注塑工厂系统应用，能够对注塑车间的生产过程数据进行实时采集和存储，并对这些车间详细制造数据和过程进行报表化和图表化的软硬件解决方案。系统基于Linux平台开发，容易部署，可以根据生产现场的实际情况自定义图表界面，通过多种灵活的方法获取生产现场的实时数据，并将其存储在Mongodb数据库，结合系统自带的专用计算、分析和统计方法，以报告和图表直观反映当前或过去某段时间的生产状况。实验结果表明采用此系统能帮助企业生产部门通过反馈信息做出合理有效的决策，节约了生产成本，提高了生产效率。
关键词：监控系统；数据；采集；智能注塑工厂；通讯协议
结束语：驻足塑料成型行业，制造业的信息链将会整合，从客户订单流到终端产品出货，所有的数据都通过深度人工智能、先进的数据挖掘和神经网络进行自动化和精细化管理。数据是实现这样梦想的一个开始，而本文提出的智能工厂解决方案使产品都可以互联互通，打造智能制造基础。同时，通过实验验证在项目开发过程中建立相关标准和主持的路演，有效地促进我国橡塑工厂的智能化、无人化的升级，为实现注塑成型智能无人化制造工厂提供基础条件；项目完成后，可为注塑厂降低最多80%工人，有效缓解劳动力问题。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 043
廖新明，王永亮. 光学防抖制品弹片组料带自动清洗设备研究［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：180-182.
摘要：光学防抖制品弹片组料带手动清洗作业效率低下，同时因人工清洗引起的弹片变形、部品刮伤、清洗效果不佳造成产品品质不稳定的问题多发，为此专门设计了光学防抖制品弹片组料带自动清洗设备。结合现阶段的先进工业技术，采用步进电机同步受控进料，多机构并联PLC及人机界面触摸屏，研发了此光学防抖制品弹片组料带自动清洗设备，实现了光学防抖制品自动清洗作业，减少了质量问题和企业成本，提升了生产效率。
关键词：光学防抖；触摸屏；清洗设备；步进电机
结束语：通过本设备的自动驱动料带进给料系统、超声波清洗系统、自动高压风干系统、洗净液冷却系统、洗净液过滤循环系统及操控系统的设计，实现了光学防抖制品弹片组的自动清洗，目前市场上有众多自动清洗机，适用于光学防抖制品部件专业领域的设备还需深入研究，为推动电子产业迅速发展，实现产品的精密生产和批量生产，最重要的是可以有效地缓解劳动力短缺， 改善工人的工作环境。整套自动化的设备设计，为后续整体光学防抖制品制造智能产业化奠定一定基础。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 044
林宁. 一种起重机控制柜温度监控系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：183-186.
摘要：起重机械作为重要的搬运设备，其安全可靠运行意义重大。针对起重机械控制柜环境温度的需求，分析了各种工况下最不利的环境因素，针对恶劣工况的特殊需求，研究了各种温度传感器的特性和优缺点，选择 DS18B20 作为温度传感器，搭配 STC12C5A08S 系列打片机，设计了相关的电路，编写了控制代码，完成了温度监控下位机；上位机程序采用开发测量或控制系统的最常用的图形化开发环境 LabWindows/CVI 编写。最终形成了一套简单实用的起重机械控制柜温度监控系统，实现在起重机械使用过程中对控制柜进行实时环境温度监控，并在温度漂移出预设温度值时发出警报，为起重机安全运行提供保障。
关键词：控制柜；温度监控；DS18B20；LabWindows/CVI
结束语：随着自动化水平的提高，起重机械得到越来越多的应用。起重机控制柜长期运行在高电压、大电流等复杂恶劣的环境下，容易引起温度上升、温度异常等，导致失常。本文针对控制柜的温度监控问题，设计了一个完整的温度检测系统的软、硬件，实现了采用“单片机-温度探测器”进行实时测温的功能，监控温度变化，以确保控制柜的安全、可靠运行。在硬件上，采用单片机进行温度数据收集，为了提高传输可靠性，增加传输距离，单片机和上位机的通讯介质采用屏蔽双绞线；在软件上，用LabVIEW软件对单片机编程以实现对测试点温度值的收集，使得结果能以线形、表格和条形分析等直观的图形显示给用户，并且能够存储一定量的数据，同时实现在温度超过设置阈值时能及时报警，通知起重机管理/作业人员及时处理，从而保证运行安全，避免经济损失。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 045
胡青龙. 西门子S7-200SMART PLC在UNITANK工艺过程控制中的应用［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：187-189.
摘要：在介绍 UNITANK 污水处理工艺的特点与运行控制情况的基础上，详细叙述污水处理的设备、输入输出点数的分配、 S7-200 SMART与其他品牌PLC相比具备的优点以及其选型，利用顺序控制和循环控制的程序编写实现系统的稳定运行，利用触摸屏、PLC在操作与控制的配合，实现一键运行，简化流程操作，使控制系统具备了操作简单、运行稳定的特点。
关键词：工艺；编程；控制
结束语：利用西门子 S7-200 SMART 系列 PLC 控制的 UNI?TANK工艺在某高纤废水处理站投运至今，自动控制系统运行稳定，工艺出水水质稳定达标。系统采用顺序控制和循环控制实现了废水处理站无人值守，解决了传统废水处理站依靠值班人员时刻值守进行调节的问题。现场控制柜无按钮开关，实现触摸屏一键自动运行，当系统发生设备故障时，系统会立即进入故障处理程序，关闭系统进水阀门和出水阀门，并发出报警信号通知操作人员进行设备故障处理，故障处理完毕后，只需点击触摸屏复位按钮，系统立即进入正常运行程序，具有操作简单、运行可靠，维护方便的特点。废水处理站自动化程度高，降低了现场操作人员的劳动强度，节约了用工成本，实现了企业的经济效益和环境效益，得到了客户的肯定。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 046
连而锦. 非平稳工况下振动信号数字积分方法优化［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：190-193.
摘要：针对风电机组塔架振动信号存在的非平稳特征，为了能依据塔架振动信号得到准确的塔架相对位移数据，提出了基于Ho?
drick-Prescott算法的时域积分优化方法，并进行了基于风电机组设计仿真软件Bladed的数据分析和工程实际数据的验证。研究表明，基于傅里叶变换的频域积分不能提供准确相位，不适用于该非平稳工况；而相比采用多项式去趋势的时域积分，因其消除了高噪声产生的低频摆动趋势，其平方和误差指标可达3%~8%，适用于风电机组塔架结构系统的分析和诊断。
关键词：振动加速度；相对位移；非平稳；数字积分；时域积分；频域积分
结束语：通过工程实测数据分析和Bladed仿真数据验证，结果表明：（1） 采用多项式去趋势的时域积分方法信号噪声敏感，仅适用于较理想的低噪声信号；（2） 频域二次积分方法由于其积分过程是在频域内对傅里叶系数进行简单的除法运算，低频摆动趋势分量小，在平稳工况下，积分精度高，但不适用于非稳态信号的积分；（3）采用改进型算法的时域二次积分方法由于去除了低频摆动趋势，该方法在非平稳、高噪声的工况下能提供准确的积分位移信号，平方和误差可达3%~8%。由于大型风电机组内旋转设备多，噪声水平高，转子转速跟随风速动态变化，特别是偏航及停机收桨时，存在瞬态冲击，结合多体耦合频率，使得塔架振动信号具有明显的非平稳信号特点。采用改进型算法的时域积分方法对该复杂工况下的塔架振动加速度进行数字积分能得到高精度的相对位移信号，对风电机机组塔架结构系统的分析和诊断有重要的实用意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 047
曹明东. 矿用高压配电装置故障识别系统设计及应用［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：194-196.
摘要：对矿用高压配电装置的整体结构特点进行了分析，阐述了运行过程中常见的故障类型，以及这些故障类型与7种状态信号数据之间的关联关系。在此基础上设计了故障识别系统，主要工作原理是对装置的运行状态数据信息进行实时检测与分析，从而推断其潜在的故障隐患。详细分析了系统的硬件和软件整体结构，对主要的传感器进行了选型与设计。将设计的故障识别系统应用到煤矿生产工程实践中，取得了很好的实践应用效果，可以对高压配电装置的状态信息进行实时采集并分析，能及时准确地发现其潜在的安全隐患，有效保障了矿井生产安全。
关键词：高压配电装置；故障识别；系统设计；实践应用
结束语：高压配电装置是矿井供电系统中非常重要的构成部分，其运行过程的可靠性和稳定性对采煤过程的连续性有非常重要的影响。在充分结合煤矿工程实践的基础上，设计研究了矿用高压配电装置的故障识别系统。系统主要利用各类传感器对装置的运行状态数据信息进行实时监测，并基于内置的软件程序对采集得到的数据信息进行分析处理识别。能够及时准确地发现高压配电装置运行过程中存在的安全隐患问题，并及时采取措施进行处理，避免小问题引发大安全事故。故障识别系统的成功实践应用，显著提升了矿井供电系统的安全程度，为采煤过程的连续性奠定了良好的基础，取得了很好的安全效益和经济效益。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 048
魏洪元，张超，徐京京. 高速电磁阀在电动喷油系统中的应用［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：197-199.
摘要：为改善柴油机的电喷效果，将高速电磁阀应用到喷油系统，对其电磁力的变化规律和磁场瞬态特性展开研究。通过电磁阀动态响应试验，研究高速电磁阀和传统电磁阀的电磁力在不同线圈电流下的变化特性、不同气隙下的电磁力变化规律以及不同磁环高度下的电磁力变化规律，计算运动条件下的磁通特性和磁力响应。研究结果表明，高速电磁阀对磁力的响应控制效果更佳，在保证热功率正常的情况下，可在一定范围内增大电流极值，提升工作稳定性。
关键词：电磁阀；喷油；磁力；柴油机；响应
结束语：柴油机在燃油效率、驱动功率和可靠性等方面均高于汽油机，通过喷油系统的优化，可有效地提升柴油机的应用率。将高速电磁阀应用在电动喷油系统，可显著改善共轭压力的控制精度，简化电动喷油系统的机械结构。通过研究结论可知，高速电磁阀相比传统的电磁阀能够加速电磁能的存储速度，从而降低衔铁触发的响应时间，并且给予精准的反馈；较高的峰值电流可有效地抑制磁力衰减，进而缩短喷油全过程的释放响应周期。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 049
靳冰洁，高崇，梁晨． 多因素影响下的输配网主变容量协同优化配置方法［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１０）：２００－２０５
摘要：提出一种多因素影响下的输配网主变容量协同优化配置方法。通过梳理供电能力、负荷增长、负荷密度及供电半径、接线形 式等多方面因素对主变容量配置的影响，建立多因素作用的耦合关系。在此基础上，通过对２２０ ｋＶ及１１０ ｋＶ电压等级接线方式及 其匹配模式的研究，分析变电站及线路的容量匹配关系，进而计算其建设规模。结合变电站从初期规模至终期规模发展年限及设备 的建设和运行费用，计算单位负荷供电成本，作为优化输配网主变容量的参考指标。既考虑了负荷的发展趋势及资金的时间价值， 又考虑了多种典型接线方式及其匹配模式，为实际工程应用提供了灵活的处理方法。算例给出几种典型１１０ｋＶ构网模式下不同容量 配置方案的经济性对比结果，并且对是否考虑负荷发展动态过程的结果进行对比，进一步阐明相关因素对容量配置带来的影响，验 证了模型的合理性及适用性。
关键词：容量配置；协同优化；供电能力；接线形式；容量匹配
结束语：本文提出一种多因素影响下的输配网主变容量协 同优化配置方法。该方法既考虑了负荷的发展趋势及 资金的时间价值，又考虑了多种典型接线方式及其匹 配模式，为实际工程应用提供了灵活的处理方法。通 过算例分析，对比了几种典型１１０ ｋＶ构网模式下不同 容量配置方案的经济性以及是否考虑负荷发展动态过 程带来的差异，进一步阐明相关因素对容量配置带来 的影响，同时给出了不同情况下主变容量配置推荐方 案，验证了本文模型的合理性及适用性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 050
王响东． 隧道锚杆台车工作稳定性分析计算及仿真［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１０）：２０６－２１０
摘要：为保证隧道锚杆台车在各种危险工况下工作时不出现失稳现象，以现有ＭＴ－１１Ａ型锚杆台车为依据，分别从最容易发生失稳 现象的双臂水平伸出状态、双臂同时左摆至极限状态以及双臂同时右摆至极限状态下钻孔等几种工况出发，对锚杆台车工作时的倾 翻趋势以及稳定性进行分析计算。得出在各种危险工况下的倾翻趋势以及稳定力矩与倾翻力矩的计算方法，获得相应工况下的失稳 比和安全系数；同时利用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ Ｍｏｔｉｏｎ分析功能对各种工况下的稳定性进行动力学分析，获得了临界倾翻时所承受的最大外 载荷。
关键词：锚杆台车；失稳现象；稳定力矩；倾翻力矩；动力学分析
结束语：本文以现有的ＭＴ－１１Ａ型隧道锚杆台车为依据， 分析了在不同的施工工况下的稳定性和倾翻趋势，并 利用数字化仿真的方法求得了发生倾翻的最大外载 荷，结果显示：台车图１和图２中显示的３ 种工况下的失稳比分别为０． ３３、０． ３１、０． ４９；安全系数分别为 为３． ０３、３． ２２、２． ０４；在不考虑机械结构自身强度的 情况下，图１和图２ （ａ）两种工况下吊篮臂所承受最 大极限载荷分别为８２ ０００ Ｎ和６０ ０００ Ｎ。通过该种方 法可以便捷地得出锚杆台车在各种危险工况下的稳定 性情况，为锚杆台车稳定性验证、技术交底以及安全 施工提出具有参考意义的方法和数据。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 051
曹先雷． 倒车后雾灯ＣＭＯＳ亮度检测及装配智能设备机构设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１０）：２１１－２１４
摘要：针对汽车倒车后雾灯在检测装配过程中出现端子变形不良品易流出、人工主观估算亮度不准确、透气帽人工装配尺寸不能保 证等问题，使用柔性检测装置检测端子偏移量是否符合要求，使用ＣＭＯＳ视觉系统进行灯具发光亮度检测，采用气缸自动压装透气 帽。使用机械设计软件设计了一台新设备，结果表明，该设计科学合理，可以解决产品功能检测与透气帽装配的综合性问题。根据 理论分析和实际验证发现：通过柔性检测装置可以检测出端子偏移量大的不良品；通过ＨＳＩ机器视觉检测方法可以准确检测灯具发 光亮度；采用气缸压装透气帽，位置精度可达到± ０． １５ ｍｍ。
关键词：端子偏移量检测；ＣＭＯＳ；亮度检测；设计；ＨＳＩ
结束语：本文提出的倒车后雾灯端子偏移量检测、ＣＭＯＳ 亮度检测及透气帽装配等方法经过了生产检验，得出 以下结论。 （１）设计要注重人机关系，做到生产效率、产品 质量与成本的协调统一。机器不能胜任的工作由人工 完成；人工不易保证产品质量的、生产效率低下的工 作由机器完成，合理使用传感器进行制造过程确认与 品质判定，使设备更加智能化。 （２）通过柔性检测装置可以检测端子偏移量是否 合格。（３）ＣＭＯＳ视觉检测系统稳定可靠，ＨＳＩ机器视 觉检测方法适用于灯具发光亮度检测。 （４）采用气动技术装配车灯，简单可靠，装配精 度高，生产一致性可以得到保障。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 052
薛蒲昌，武永刚，谢亮亮． 精密摇摆主轴的振动测试分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１０）：２１５－２１８
摘要：在精密铣削加工过程中，经常会出现由于摇摆主轴的振动而导致的加工精度降低，同时会对工件表面产生振纹，对精密摇摆 主轴进行振动测试分析，根据结果进行设计优化可以有效地提高精密级加工的精度。搭建了精密摇摆主轴振动测试平台，测试系统 采用ＤＡＳＰ大容量数据采集和分析系统。针对不同工况下精密摇摆主轴的振动测试数据，进行振源及影响分析。测试试验找到了精 密摇摆主轴的最大振动位移位置，通过分析找到产生振动位移的原因，并提出了设计优化方案，对此类结构主轴的设计以及使用具 有积极的作用。
关键词：振动测试；ＤＡＳＰ；精密摇摆主轴；振
结束语：本文利用ＤＡＳＰ大容量数据采集和分析系统，对 精密摇摆主轴在不同工况下的振动情况进行了测试试 验，通过测试数据结合工程经验进行分析，排除了诸 如力矩电机电磁交变、不平衡性以及外部振动干扰等 强迫振动，发现在加工过程中，刀具和工件的冲击引 起的自激振动现象在不同转速下都有明显发生。从试 验结果可以看出，摇摆主轴绕Ｃ轴的偏摆处为最大振 动位移位置，对摇摆主轴进行结构优化设计，在摇摆 主轴Ｃ轴的回转结构部分进行加筋加强，可以有效地 提升摇摆主轴的稳定性，从而极大地提升了整个精密 加工设备的加工精度及稳定性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 053
韩君利，陈双． 一种新型液压式互联悬架结构及工作原理分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１０）：２１９－２２１
摘要：为了提高军用车辆在复杂恶劣行驶工况下的抗侧倾和抗俯仰能力，提出一种新型液压式互联悬架系统。首先将前后悬架均采 用双向液压缸作动器代替传统弹簧和减振器，然后将４个悬架系统的双向液压缸进行互联互通，设计成前后悬架同侧反向互接、左 右悬架交叉反向互接的结构形式，并介绍该悬架系统各部件功能，最后结合不同行驶工况下４ 个悬架系统液压缸内油液流动情况， 对该悬架系统抗侧倾、抗俯仰、悬架阻尼主动控制和能量回收工作原理进行详细分析。分析结果表明提出的悬架结构不仅可以实现 车身姿态变化时的抗侧倾和抗俯仰，还可以实现悬架阻尼的主动控制，并能进行能量回收。
关键词：车辆；液压式；反向互联；交叉互联
结束语：本文提出一种适用于军用车辆的新型液压式互联 悬架。介绍了该悬架结构及主要零部件的作用，对整 个系统的抗侧倾原理、抗俯仰原理、悬架阻尼主动控 制原理、能量回收原理进行了详细地分析。分析结果 表明提出的新型液压式互联悬架不仅具有较好的抗侧 倾、抗俯仰能力，能提高车辆的行驶安全性，还可以 实现悬架阻尼的主动调节和电能储存。 上述车身侧倾和俯仰工况均假设整车同侧或者同 轴液压缸活塞运动方向和运动行程相同。如果整车同 侧或者同轴液压缸活塞非同上同下运行，或者整车同 侧或者同轴液压缸活塞同上同下运行但行程不同，则 该悬架系统前后互联的两条油路间的通路便会协调液 压缸１、２下腔和液压缸３、４ 上腔的油压，起到稳定 系统压力，保护系统的作用。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 054
鲁晓，卢勇． 模块化理念在数控机床设计中的应用［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１０）：２２２－２２６
摘要：数控机床设计通常包含机械部分、电气部分以及工艺应用设计，不同类型的数控机床要求均不相同。面对复杂多变的功能需 求，如何快速完成设计，满足个性化的需求，是整个设计环节过程中需要重点考虑的问题。根据多年来对不同专用数控机床的设计 经验，主要从ＰＬＣ电气控制设计和质检加工程序设计两个方面进行了阐述，对设计过程采用了归纳总结的研究方法，提出了模块化 设计理念，并在近两年的专用数控机床设计过程中进行了应用。实践证明，在数控机床设计过程中应用模块化设计理念，可以大幅 提高设计效率，减少工作量，降低设计难度。模块化设计理念不仅仅在数控机床设计中值得应用，也可以推广到其他相关的应用 领域。
关键词：模块化；数控机床设计；ＰＬＣ控制
结束语：综上所述，本文从数控机床设计过程中的两个重 要环节———数控系统ＰＬＣ控制以及加工程序的模块化 设计进行了分析说明，在实际的设计过程中，这种理 念得到了充分的验证，在ＳＭＫ６００ 系列螺纹磨床、 ＨＦ３００系列车铣复合多联一体机等数控机床设计过程 中得到了很好的应用，极大地简化了设计，提高了设 计效率，取到了良好的效果。这种模块化的设计理念 同样也可以应用在其他生产、采购等环节，提高工作 效率，具有较大的使用价值，值得推广。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 055
何祖恩． 自动扶梯附加制动器动作触发原理及案例分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１０）：２２７－２２９
摘要：自动扶梯梯级驱动主轴与工作制动器连接失效时，能否可靠触发附加制动器动作是制停自动扶梯的关键。通过对标准条款中 附加制动器触发要求的解读，给出了常见棘爪棘轮或制动盘式附加制动器触发原理和制停过程。详细分析了某一附加制动器触发延 时电路的设计缺陷导致了其动作触发失效，并给出了有效的解决方案。通过对标准条款和失效案例分析可以为自动扶梯生产单位和 检验检测机构的相关人员提供参考，遇到类似问题时可以极大地减少故障排查时间。
关键词：自动扶梯；附加制动器；触发；棘轮；制动
结束语：本文对ＧＢ１６８９９－２０１１ 标准中自动扶梯附加制动 器触发动作的相关条款进行了详细解读。通过对棘爪 棘轮或制动盘式附加制动器制停过程分析，可知制停 条件难以满足ＧＢ１６８９９－２０１１ 要求，得出棘爪棘轮或 制动盘式附加制动器的动作触发原理框图。最后，对 某一附加制动器的动作触发案例进行详细分析，设计 的缺陷导致延时触发电路失效，给出整改意见后，制 造单位对延时电路重新设计并验证其符合要求。附加 制动器是独立于工作制动器的自动扶梯制停装置，当 工作制动器无法制停扶梯，发生非操纵逆转等极端工 况时，只能通过附加制动器制停自动扶梯。检验检人员应当确保其有效性，保障设备安全运行。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 056
卞佳音，单鲁平，徐研，等． 半导电缓冲阻水带与铝护套接触形成白斑的实验［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１０）：２３０－２３３
摘要：近年来高压、超高压ＸＬＰＥ绝缘电力电缆中出现的半导电缓冲层烧蚀现象严重影响电力电缆的可靠性和安全性。为理解缓冲 阻水层与铝护套烧蚀机理，研究缓冲阻水层结构缺陷产生的原因，分别对工作在干燥和不同含水率条件下的电缆铝护套与半导电缓 冲阻水带进行了模拟实验。实验结果显示，电流集中某个点流过半导电缓冲阻水带与铝护套之间接触的位置，将引起电流烧蚀，缓 冲阻水带会形成若干个烧蚀洞眼；往半导电缓冲阻水带分别加入５ ｍＬ、１０ ｍＬ纯净水，半导电缓冲阻水带材受潮后与铝护套接触都 有白斑生成，生成速率基本一致；同样是在相同含水率的条件下，在半导电缓冲阻水带与铝护套之间施加１００ ｍＡ的交流电流，会 加速白斑的生成，几分钟内就能快速生成白斑。白斑呈现高电阻状态。
关键词：半导电缓冲阻水带；含水率；白斑生成实验；白斑成份；交联聚乙烯绝缘电力电缆
结束语：通过上述的白斑生成和缓冲层烧蚀影响因素探究 实验可以得出以下结论。 （１）集中的电流将导致缓冲层与铝护套接触面发 生局部过热，最终引起缓冲层烧蚀。（２）在潮湿的半导电缓冲阻水带且有电流流过的 情况下，电缆铝护套与半导电缓冲阻水带接触极易形 成白斑，生成速度快。该白斑呈现高电阻状态，严重 破坏了铝护套与半导电缓冲阻水层之间的良好电气接 触。必将造成电流在其他部位的集中，同样将引起 烧蚀。（３）在潮湿但没有施加电流时，随着时间的推 移，电缆护套与半导电缓冲阻水带接触位置也会形成 白斑，含水率的大小对白斑形成速度影响不大。 基于本文研究的白斑生成与缓冲层烧蚀实验，针 对后续相关研究做出如下展望：确定当波纹铝护套与 缓冲阻水层之间某处白斑生成后，对同一电缆其他未 生成白斑处流过电流大小的影响。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 057
魏中军． 煤气发生炉系统检验方法［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１０）：２３４－２３６
摘要：从资料审查、安全管理检查、安全布置检验、检验重点几方面对煤气发生炉系统检验进行论述，同时结合煤气发生炉系统检 验问题及缺陷，总结出煤气发生炉系统的检验方法。并从水处理系统、化学清洗方法、缺陷处理要求以及作业人员的要求等方面得 出煤气发生炉系统安全运行评价模式。通过对煤气发生炉系统的检验方法和缺陷模式评价研究，不仅能指导检验人员规范化检验， 还能最大程度地发现煤气发生炉系统的检验缺陷，保证煤气发生炉系统使用安全。
关键词：煤气发生炉系统；缺陷；检验方法
结束语：本文对煤气发生炉系统检验进行了全面的论述。 主要从煤气发生炉使用前技术资料的审查、使用单 位安全管理的检验、煤气发生炉本体和汽包的检验、 煤气发生炉管道系统的检验、使用单位的泄漏报警 以及应急预案的检验、煤气发生炉安全附件的检验， 以及当煤气发生炉检验时发现腐蚀、磨损、鼓包等 问题时的处理方法等方面进行了论述，分析煤气发 生炉系统的主要缺陷形式，通过超声波测厚、表面 无损检测、埋藏缺陷检测、硬度检测和金相分析检 测方法对缺陷进行检出定性。本文对煤气发生炉系 统检验方法、评价模式、发现问题的处理方法、以 及检验结果的评价进行了详细的阐述。这样，不仅 能指导检验人员规范化检验，也能最大程度地发现 煤气发生炉系统的检验缺陷，保证煤气发生炉系统 使用的安全。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 058
王明章． 电梯超载保护的定期检验［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１０）：２３７－２３９
摘要：电梯组成中有多个安全保护装置，其中电梯超载保护装置就是其中一个，超载保护装置可以在超载情况下保证电梯能及时停 梯，因此其检验尤为重要。结合实际检验工作，阐述了电梯超载保护装置的重要性，总结了几种常见的电梯超载保护装置的形式， 介绍了实际检验工作中检验超载保护装置的方式及一些重要事项，并分析了一则电梯超载保护装置失效案例，指出其原因是由于其 他部件安装错误导致的电梯超载装置同时失效，为检验时出现同类缺陷提供了借鉴。
关键词：电梯；超载保护；检验
结束语：综上所述，电梯在给现代人带来便利的同时也可 能因为超载或者其他因素而出现故障，对人民群众的 生命安全带来很大威胁。所以在电梯运行过程中必须 要坚持定期对其超载保护装置实施检验，确保其能够 处于安全稳定的状态。本文介绍了电梯超载保护装置 的几种常见结构、电梯超载保护装置的检验方式以及 一些应该注意的事项，最后对一则电梯超载保护装置 失效的案例进行了分析，该案例既可以为安装维保单 位查找超载保护装置失效原因提供借鉴，同时可以为 检验人员检验超载保护装置提供参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 059
楼海龙，王方昊，牛志刚，等． 硫磺回收单元低气量投产的挑战及应对措施［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１０）：２４０－２４３
摘要：硫磺回收装置在低负荷运行时，可对工艺设备和安全生产造成负面影响，出现主燃烧器燃烧效果差、装置能源消耗增加、影 响硫磺产品质量、鼓风机损坏、燃烧器火嘴堵塞等问题，直接污染环境，威胁操作人员安全。以某油田４００ 万ｍ３ ／ ｄ天然气处理厂 硫磺回收单元为例，结合装置特性，分析可能出现的问题，提出了适应性改造、加强设备维护、制定应急处置方案、完善安全管理 体制等应对措施，可为避免该硫磺回收单元的调试投产期间出现人员伤害或设备损坏提供参考。
关键词：硫磺回收；低负荷；催化剂；应对措
结束语：当前该硫磺回收单元负荷与设计符合出入较大， 需进行动态模拟，并核算设备性能，充分考虑低负荷 运行可能出现的问题，对存在的硬件问题进行升级改 造，以确保调试投产工作顺利开展。通过文中提到的 设备性能论证、自控仪表改造、酸气稳定控制和完善 应急预案等措施，硫磺回收单元可在１２． ５％～５０％负 荷下全流程运行，硫回收率预计在９５％左右。当装置 负荷提升至大于５０％以后，需要装置停工，更换为原 有仪表；此外，装置开工前须对酸性气组成进行分 析；装置开车及运行过程中，应对原料气、过程气和 尾气等进行检测和监控。 除上述因素，硫磺回收单元的低负荷运行的其余 风险仍待进一步观测，需在调试投产阶段进行不断监 测，逐一排除。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 060
田锦绣，崔迎春，付昱． 基于ＶＭＤ－ＧＳＴ的ＴＥＯ的煤矿供电线路单相接地故障测距方法［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１０）：２４４－２４８
摘要：煤矿井下供电线路工作环境恶劣，时常发生故障，且存在故障定位的难度大、研究较少等问题。据此提出了基于ＶＭＤ－ＧＳＴ 的ＴＥＯ行波故障测距方法，用于煤矿井下输电线路故障定位。首先，提取故障信号，并经Ｋ ＝ ３ 层ＶＭＤ 分解，得到波动较大的 ＩＭＦ分量；然后再将选择的ＩＭＦ分量经广义Ｓ变换得到Ｓ模矩阵，并采用Ｔｅａｇｅｒ能量算子法标定波头；最后通过行波测距公式得出 故障位置。结果表明，所提故障测距方法于单相接地故障而言，有较高的精度。
关键词：煤矿井下；故障定位；ＶＭＤ；广义Ｓ变换；Ｔｅａｇｅｒ能量算子法
结束语：本文以煤矿供电系统为例，针对线路故障后的定位 精度差问题，提出了基于ＶＭＤ－ＧＳＴ－ＴＥＯ的煤矿井下 输电线路故障定位方法。首先针对煤矿供电线路的行波 传输特征，由此特征将分布参数模型转换成无损均匀模 型来分析处理；再通过ＶＭＤ算法将初始故障信号进行 ３层分解，得出波动最大的ＩＭＦ为处理信号，再将其通 过广义Ｓ变换进一步分解出固定频率的分量；最后再 经由Ｔｅａｇｅｒ能量算子对初始行波波头标定。 通过对ＰＳＣＡＤ／ ＥＭＴＤＣ 平台搭建的井下６ ｋＶ 交 流模型中的Ａ 相接地故障仿真模拟实验，得出基于 ＶＭＤ－ＧＳＴ－ＴＥＯ的煤矿井下供电线路故障定位有较高 的可靠性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 061
黄明辉． 电梯层门的定期检验及案例分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１０）：２４９－２５２
摘要：层门属于电梯的重要部件之一，它把乘客和井道、轿厢进行有效隔离，让乘客拥有一个安全良好的使用空间，有效保障乘梯 人员的安全性和舒适性。层门若在带病情况下运行，乘坐电梯的人员将面临严重的安全威胁，甚至造成剪切、坠落等事故，因此乘 客的乘梯安全很大程度上取决于电梯层门是否处于正常使用状态。为确保层门能够充分发挥出自身功能，减少甚至避免因层门引起 的事故发生，层门的安全检验成为主要的研究对象。简要阐述了层门的结构形式，重点介绍了层门检验的主要对象和检验细节，最 后对检验过程中碰到的层门滑块与防脱钩装置不能契合、层门副门锁动作不可靠两则案例进行分析探讨，为后期的检验提供参考。
关键词：电梯层门；结构；检验；流程
结束语：电梯层门的检验能有效地提高层门的安全性，提 高电梯运行的安全性和稳定性。本文主要阐述了层门 的结构形式，重点介绍了层门检验的主要对象和检验 细节，最后对检验过程中碰到的层门滑块与防脱钩装 置不能契合、层门副门锁动作不可靠两则案例进行分 析探讨，从各类事故中不断总结层门检验的经验教 训，重视层门检验工作，努力提高自身专业水平，对 电梯层面的重点部位予以检查，确保不存在安全隐 患，为广大乘客带来更加安全的乘坐环境。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 062
许达，吴照裕，凌毓畅，等． 开关分合位置不正确对集中式配网自愈的影响分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１０）：２５３－２５６
摘要：馈线分段开关分合位置不正确会引起线路拓扑结构改变，对集中式自愈的故障定位及隔离复电策略产生不利影响。结合不同 场景，对集中式配网自愈动作失败的过程进行分析，如故障隔离范围扩大，非故障区域未进行复电等情况。提出了相应的管理闭环 措施和技术支持措施，确保线路分段开关分合位置正确。实际应用验证了措施的有效性，提高了自愈动作正确性。
关键词：配电网；自愈；集中式；开关分合位置不正确
结束语：本文分析了集中式配网自愈动作过程。因馈线分 段开关分合位置不正确，会引起集中式配网自愈故障 定位错误，导致自愈动作失败，如故障隔离范围扩 大，非故障区域未进行复电等情况。提出了调度操作 闭环管理措施，以及系统自动开关置位及挂牌、线路 拓扑系统监视等技术措施。实际应用中确保了线路分 段开关分合位置正确，提高了自愈动作正确率。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 063
俞伦信． 电梯门锁电气系统的检验及失效案例分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１０）：２５７－２６０
摘要：结合电梯现场检验案例，对副门锁本体制造质量及改变电梯控制线路潜在的安全隐患进行分析，给出了这２ 种经典门锁电气 系统失效的形式及其原因，并提出预防门锁电气系统失效的一些有效措施，指出在监督检验与定期检验时的门锁电气部分的检验注 意要点。列出检规ＴＳＧ Ｔ７００１－２００９和电梯制造标准ＧＢ ７５８８—２００３ 对门锁电气系统的主要相关规定并提出相关检验内容及方法， 以便于广大电梯从业人员在平时电梯检验检测中能够更加熟练掌握门锁电气部分的检验，避免出现遗漏相关未检项目，为相关电梯 研究工作者后续检验工作提供借鉴和参考。 关键词：电梯；门锁电气系统；门锁短接；控制线路
结束语：电梯设计制造单位应按照ＧＢ７５８８－２００３ 《电梯制 造与安装安全规范》及１号修改单进行门锁回路接地 保护功能的设计，安装单位应严格按照制造单位的工 艺文件施工，对门锁电气功能进行必要的调整，电梯 门锁电气安全回路通过控制线路变相短接、门锁安全 回路绝缘电阻小于标准值及门锁回路的接地保护功能 失效等电气系统故障，应及时排查解决，这些故障在 电梯的运行过程中对乘坐人员和维修保养人员的安全 都起到至关重要的作用，这些失效故障在检查过程 中，相关的电梯检验人员都较容易忽略，而这些故障 往往是由于门锁电气系统（如门锁短接、控制线路更 改及安全回路绝缘失效等）的缺陷再加上安全回路中 部分触点、接头损坏及线路导电性能下降或损坏造成 的，所以电梯检验检测机构人员应学习门锁电气系统 相关失效案例，也应加强对电梯门锁电气安全装置及 相关电气系统的检验与试验，从而保证电梯安全高效 地运行。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 10. 064
刘剑超，姚冬旭，宋世千，等. 隔振器抗振动冲击性能试验研究［J］. 机电工程技术，2021，50（10）：261-264.
摘要：为了研究隔振器在气垫船振动冲击环境下抗振动冲击性能，提出舱内设备抗振动冲击优选方案，进行了振动冲击试验研究；首先分析了气垫船船用振动冲击环境，确定了试验条件，接着采用了弹簧隔振器和复合型隔振器两种不同结构形式的隔振器对模拟机柜进行了隔振处理，并在模拟机柜典型位置布置测点，采集振动响应；最后对采取两种不同隔振方案的模拟机柜分别进行振动、冲击、冲击后再振动等试验；试验获得冲击前后振动曲线及振动传递率并进行分析对比，结果表明，碟簧隔振器在冲击颠振后的隔振性能明显下降，不能在冲击环境下保持良好的隔振效果，复合型减振器的隔振能力在冲击前后数据一致性较好，满足抗冲击振动条件要求，更适合应用于气垫船等复杂振动冲击环境条件。
关键词：气垫船；隔振器；振动；冲击
结束语：根据冲击、颠震前后的振动试验数据对比，碟簧隔
振器在冲击、颠振后的最大振动传递率在垂直方向大幅增加，隔振性能明显下降，因此不适合应用于试验中复杂振动冲击环境；而复合型隔振器在冲击、颠振后的最大振动传递率数据一致性较好，隔振能力未受到明显影响，在冲击、颠振后仍然可以保持良好的隔振效果，满足试验中复杂振动冲击环境的使用要求，因此复合型隔振器比碟簧隔振器更适合应用于复杂振动冲击环境条件。本文根据上述试验结论，选用了符合气垫船环境要求的复合型隔振器，也为此类环境下的设备隔振方案提供了参考。