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标题：基于智能算法的一体式大型薄壁前机舱压铸成型工艺优化
引文格式：孟宪明,曹兴枫,任鹏飞,等.基于智能算法的一体式大型薄壁前机舱压铸成型工艺优化[J].机电工程技术,2025,54(10):1-7.
作者：孟宪明；曹兴枫；任鹏飞；张赛；赵庆
作者单位：中国汽车技术研究中心有限公司；天津大学机械工程学院
基金项目：天津市科技计划项目（24ZXZSSS00580）；中国汽车工程学会青年人才托举工程项目（QK-20240316-011）；中国汽车技术研究中心有限公司科研项目（ZX23240003）
关键词：一体化压铸；多目标优化；工艺参数智能优化；克里金代理模型；NSGA-II
摘要：针对一体式大型薄壁结构压铸成型过程中易出现缩孔、气孔和充填不足等缺陷问题，提出一种基于智能算法的工艺参数优化方法，以提升新能源汽车关键结构件的压铸质量与成型稳定性。以一体式前机舱为对象，选取高速速度、低速速度、切换位置与浇铸温度4项关键工艺参数，构建了基于克里金代理模型与非支配排序遗传算法的多目标优化框架。在正交试验基础上，通过区域功能差异化分析，划分减震塔、远端连接、关键承力3类区域，建立成型质量评价指标体系并分配相应权重，实现不同区域成型性能的协调优化。利用克里金模型进行响应预测，获得高精度的多维响应曲面，并通过NSGA-II算法迭代求解Pareto最优解集，最终确定最优参数组合。优化结果表明，位置1、位置2、位置3的综合成型质量分别提升53%、23%、47%，显著改善了充填温度分布、气体含量与卷气压力等关键指标。研究验证了智能优化方法在复杂薄壁结构压铸成型中的适用性与高效性，为提升新能源汽车一体化结构件的制造质量提供了理论依据与工艺指导。
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标题：细化剂对电力金具用铝合金组织及性能的影响
引文格式：谭乐平,魏作山,赵少坤,等.细化剂对电力金具用铝合金组织及性能的影响[J].机电工程技术,2025,54(10):8-12+59.
作者：谭乐平；魏作山；赵少坤；孔祥广；丁海民；柳青
作者单位：华北电力大学能源动力与机械工程学院；电力机械装备先进制造与智能运维河北省工程研究中心；魏桥国科高等技术研究院；山东省先进铝基材料与技术重点实验室
基金项目：教育部“产学合作协同育人”项目（BINTECH-KJZX-20220831-40）；中央高校基本科研业务费面上项目（2023MS132）
关键词：电力金具用铝合金；细化剂；晶粒细化；力学性能
摘要：为提高输电线路金具用铝合金的力学性能，采用铝合金细化剂进行晶粒细化，寻找最优比例及成分的晶粒细化剂，使其更适用于电力金具的制造。以电力金具用铝合金Al-7.5Si-0.6Mg-0.08Fe为研究对象，利用金相显微镜、扫描电子显微镜等对不同细化剂的粒子成分及特征进行了分析。同时还利用数显布氏硬度计和万能拉伸试验机等仪器，探究了不同含量以及种类的细化剂对该合金的显微组织和力学性能的影响。实验结果表明，Al-TCB晶种合金添加量为1%质量分数时达到晶粒细化的极限，α-Al二次枝晶间距由51.76μm减小至13.5μm。对比不同种类细化剂Al-5Ti-B、Al-3Ti-B、Al-TCB的细化效果发现，添加1%质量分数的Al-3Ti-B对该合金的细化及力学性能提升效果最为显著，晶粒尺寸减小至12.46μm，经过T6处理后的合金维氏硬度提升至118.7HV，抗拉强度提升至320 MPa。
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标题：改进无迹卡尔曼滤波的水下组合导航算法研究
引文格式：白虎林,许至尊,肖鹏飞,等.改进无迹卡尔曼滤波的水下组合导航算法研究[J].机电工程技术,2025,54(10):13-16.
作者：白虎林；许至尊；肖鹏飞；刘洺辛
作者单位：广东海洋大学船舶与海运学院；广东海洋大学电子与信息工程学院
基金项目：广东省普通高校重点领域专项（2021ZDZX1060）
关键词：惯性导航系统；多普勒计程仪；水下组合导航；无迹卡尔曼滤波
摘要：捷联惯性导航与多普勒测速仪组合导航系统是实现自主水下航行器高精度导航定位的主要途径之一，但惯性导航系统传统速度误差方程容易受比力量化精度以及姿态解算精度的影响，导致误差协方差抖动，从而使得滤波发散。针对上述问题，在无迹卡尔曼滤波（UKF）的基础上，改进了速度误差模型，提出了一种基于重力相关项的误差模型，并重新建立了惯性导航系统（SINS）/多普勒计程仪（DVL）组合导航的系统误差状态方程和量测方程。经过自主搭建水下航行器在水下的实测数据验证，结果表明所改进的算法与UKF算法相比，位置精度的均值误差降低了32.11%，均方根误差降低了33.7%，能够更好地应对水下复杂环境，有效抑制了误差发散问题，进一步验证了所改进算法的有效性。
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标题：基于改进粒子群优化算法的柔性车间作业调度研究
引文格式：屈新怀,万之栩,丁必荣,等.基于改进粒子群优化算法的柔性车间作业调度研究[J].机电工程技术,2025,54(10):17-21+99.
作者：屈新怀；万之栩；丁必荣；孟冠军
作者单位：合肥工业大学机械工程学院
基金项目：国家重点研发计划资助项目（2019YFB1705303）
关键词：车间作业调度；柔性车间；粒子群优化算法；自适应惯性权重；交叉搜索
摘要：针对柔性作业车间调度问题（Flexible Job Shop Scheduling Problem,FJSP），以最小化最大完工时间为最终目标，基于标准粒子群优化算法，提出了一个改进的粒子群优化算法，为了解决FJSP问题中的收敛性缓慢、稳定性低、易陷入局部最优等问题，引入了自适应惯性权重的方法，使粒子在迭代过程中更好地搜索最优解。此外，还加入了交叉搜索步骤，以增加算法的多样性和全局搜索能力，促使粒子跳出局部最优解，探索全局最优解。通过与标准粒子群优化算法和自适应遗传算法，改进PSO算法在不同实例上展现出优越的性能，特别是在处理小规模问题实例时，性能优势更为明显。实验结果表明，改进的粒子群优化算法在最小化最大完工时间方面表现更优，且在算法的收敛速度和寻优能力上也具有明显优势。证明了改进PSO算法是解决FJSP问题的一个有效和可靠的方法。该研究对于提高柔性作业车间调度问题的解决质量和加工调度效率具有重要意义，对智能制造业具有实际应用价值。
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标题：门式卡车扫描站小体积刻度模型的设计与验证
引文格式：董文明,陈锐,王仁波,等.门式卡车扫描站小体积刻度模型的设计与验证[J].机电工程技术,2025,54(10):22-26+88.
作者：董文明；陈锐；王仁波；张雄杰；邓星星
作者单位：中广核铀业发展有限公司；东华理工大学
基金项目：江西省自然科学基金项目（20202BABL201025）；横向课题项目（019-GN-B-2021-C45-P.T.99-00025）
关键词：卡车扫描站；刻度；模拟；模型；铀矿
摘要：卡车扫描站通过矿车不停车穿行门架，由门架上方的探测器测定出矿车矿石产生的能谱计数率，并解析出矿石的平均铀/钍含量。但由于大型矿车的矿石运输量超过300 t，很难根据矿车矿石测量条件建造直接计量的标准装置，使其计量特征参数不随时间和环境而变化。针对这一问题，以小型参考源替代大型装置进行校准技术研究，刻度矿车门式扫描站的探测器本征探测性能参数，再以蒙特卡罗模拟方法分别模拟矿车门式扫描站探测器对参考源及整车矿石的响应情况，建立两者之间的理论换算关系，从而建立起无源效率刻度的理论模型。验证结果表明，门式卡车扫描站小体积刻度模型与现场刻度结果相对误差小于0.52%，证明了该方法的有效性和准确性。
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标题：盘式制动器热机械性能的数值研究
引文格式：段春雷,王可.盘式制动器热机械性能的数值研究[J].机电工程技术,2025,54(10):27-30+69.
作者：段春雷；王可
作者单位：兰州交通大学机电工程学院
关键词：制动盘；有限元模拟；热结构耦合；瞬态分析
摘要：制动器的目的是利用摩擦阻力使移动的车辆减速停车。在盘式制动器中，当踩下制动踏板时，踏板被其上的部件挤压，盘式制动器同时承受机械应力和热应力，热应力比机械应力更显著。选取不同形状的三盘式制动器，对其热机械性能进行了分析和数值模拟。建立了三维热结构耦合模型，实现了带摩擦热的盘式制动器型材的瞬态热分析和瞬态结构分析。采用有限元法求解了盘式制动器的热结构问题，得到了紧急制动时盘式制动器的瞬态温度场和热应力场。采用不同的参数，包括表面的最高温度、等效热应力和热变形，对3种剖面进行了比较。结果表明，表面有槽型的等效应力为34 MPa，而实心型和钻孔型的等效应力分别为80 MPa和57 MPa。这也表明，沟槽型制动器的散热效率远远高于其他两种配置。一般而言，当其外形能更好地散热到周围时，热应力会发展，热变形会显著减少，有助于制动器外形对热应力影响的研究。
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标题：荔枝去皮去核装置关键部件的研制与试验
引文格式：张日红,苏楚妍,吕枋键,等.荔枝去皮去核装置关键部件的研制与试验[J].机电工程技术,2025,54(10):31-34+54.
作者：张日红；苏楚妍；吕枋键；李洪标；何子健；李勇涛
作者单位：仲恺农业工程学院机电工程学院
基金项目：2022年度广东省重点建设学科科研能力提升项目（2022ZDJS024）；2023年大学生创新基金项目（2023CX06）
关键词：荔枝去皮去核；果肉完整性；预切机构；试制与实验
摘要：我国荔枝种植面积和产量规模巨大，由于保证果肉成型率的去皮去核机械加工技术还未成熟，限制了相关深加工产品的产业化发展。为了解决当前荔枝加工市场人工加工成本大、耗时费力，以及现有荔枝去皮去核装置果肉成型率不高、需要解决分级去皮和去核的问题，首先，在详细分析荔枝去皮去核工艺和原理的基础上，提出了一种可保证果肉完整性的荔枝去皮去核的一体化加工技术方案，主要由冲切机构、去皮去核刀、预切机构、传送链板、动力元件和核肉分拣等部件组成。进一步，针对关键执行机构进行了运动循环协调性设计，通过有限元强度分析验证了去皮去核刀尺寸和材料的可行性。最后，在完成关键部件的试制加工后，通过荔枝质量特性、质量损失率和加工用时统计分析实验验证了去皮去核后的果肉完整性良好。关键实验指标的结果数据显示荔枝去皮、去核成功率能达到90%以上；果肉的平均质量损失率为3.58%，最大损失率不超过8%，该装置在保证荔枝果肉完整性方面具备良好的效果。
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标题：基于模糊综合分析的高速公路机电设备运行状态评估研究
引文格式：汪展翅,赵恺,杨飞,等.基于模糊综合分析的高速公路机电设备运行状态评估研究[J].机电工程技术,2025,54(10):35-39.
作者：汪展翅；赵恺；杨飞；陈梓丹；杨国红
作者单位：湖南省衡永高速公路建设开发有限公司；湖南省交通科学研究院有限公司；交通建设工程湖南省重点实验室
基金项目：湖南省科技人才托举工程专项基金（ZS-KY-2023-001）
关键词：高速公路；机电设备；模糊综合评价；层次分析法；运行状态评估
摘要：针对当前高速公路机电系统安全运维与养护滞后、缺乏依据的问题，建立了多层次高速公路机电设备运行状态评价体系，提出一种基于模糊综合评价与层次分析相结合的高速公路机电设备运行状态评估方法，建立判断矩阵并应用一致性检验法验证其合理性，利用改进的三角形分布隶属度函数建立模糊评价矩阵，将模糊评价矩阵与权重向量复合运算并综合评估。以湖南省某高速公路机电系统为例进行应用验证，结果表明该高速公路机电设备各系统平均得分为80.55分，整体运行状态较好，其中监控系统和照明设施评价得分低于80分，运行状态偏差，而设备故障次数多、故障时间短是其主要成因；该高速公路设备故障应急响应水平较高，且设备重大故障较少、运维水平较高。研究所提出的模型在实际应用中能高效、准确评估高速公路机电设备运行状态，相比传统方法能提高高速公路机电设备运行状态评估的全面性、科学性，从而为高速公路机电系统运维、养护及改造提供有力决策支持。
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标题：制造期最小化零等待排序流水车间调度问题综述
引文格式：曾洁莹,王凡.制造期最小化零等待排序流水车间调度问题综述[J].机电工程技术,2025,54(10):40-46.
作者：曾洁莹；王凡；
作者单位：国义招标股份有限公司；深圳尚科宁家科技有限公司
关键词：制造期；零等待；排序流水车间；调度
摘要：零等待排序流水车间调度问题（NWPFSP）是零等待约束条件下的排序流水车间调度问题（PFSP）。该问题是典型的NP难问题，且广泛存在于现实工业生产环境中，但关于该类调度问题研究现状的调研广泛且深入的综述性论文相对较少。同时，考虑最小化制造期，是制造企业考虑该类调度问题的主要优化目标。针对制造期最小化NWPFSP研究现状作出综述，涵盖了问题的定义、主要解决方法或算法技术等方面的最新进展。最后通过梳理相关文献和研究成果，对该领域的发展趋势和未来研究方向进行了分析和展望。
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标题：面向月球车低重力随动系统控制器设计与仿真验证
引文格式：罗睿,赵英杰,贺云,等.面向月球车低重力随动系统控制器设计与仿真验证[J].机电工程技术,2025,54(10):47-54.
作者：罗睿；赵英杰；贺云；刘明洋；权钰涵；刘顺泽
作者单位：中国科学院沈阳自动化研究所；中国空空导弹研究院；中国科学院机器人与智能制造创新研究院
基金项目：中央引导地方科技发展资金项目（2022JH6/100100014）
关键词：载人月球车；随动系统；等效控制；滑模控制；动力学仿真
摘要：为解决载人月球车地面低重力随动实验问题，搭建了月球车随动控制系统动力学模型，基于模型设计了月球车吊挂式水平随动控制系统。该系统存在欠驱动特性，导致在跟随过程中保证跟随精度和实时性较难。因此提出一种基于等效控制的滑模控制方法，通过设计滑动模态，使系统快速稳定在工作点，吊索倾角趋于0，系统跟随精度得到保证。针对月球车质量变化和不确定干扰，引入等效控制以提高系统的抗干扰能力。仿真实验结果表明，系统在1.5 s内消除了吊索倾角，最大倾角误差控制在±4°以内。月球车吊点的位置实现了无静差跟踪，验证了所提出的控制方法能够有效解决月球车质量变化以及外部不确定性干扰对系统跟随精度和实时跟随性能造成的困难，使得系统具备高精度、高动态响应和较强抗干扰能力。
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标题：基于Abaqus的射击机器人供弹拨盘的有限元分析
引文格式：喻浩,张蓬勃,赵政硕,等.基于Abaqus的射击机器人供弹拨盘的有限元分析[J].机电工程技术,2025,54(10):55-59.
作者：喻浩；张蓬勃；赵政硕；王奇；王旭
作者单位：大连交通大学土木工程学院；电子科技大学成都学院
关键词：有限元；SolidWorks；AbaqusCAE；静应力分析；共振频率分析
摘要：在某大型机器人竞技类赛事中，射击机器人是最基础却又作用最为灵活的机器人单位。其中，步兵机器人因其走位灵活、射速快、人机互动性优良等特点而在每场比赛中备受关注。为了提高机器人射击性能的稳定性，找出卡弹以及射击结构中供弹部分结构易损的原因，特以步兵机器人供弹系统中的拨盘为研究目标对其进行有限元分析。首先使用SolidWorks软件进行三维建模，并通过该软件的Simulation插件对电机振动造成直接影响的部位进行共振频率分析、再将模型图导入AbaqusCAE软件中对关键受力部位进行静应力分析。通过共振频率分析得到其危险共振频率以判断共振对其造成结构破坏的影响程度、通过添加真实负载得到静应力云图来分析不同选材下的承载能力是否可靠以实现对该部位的选材作出进一步确定，从而确保关键零部件不因设计及选材不合理原因导致损坏，使其符合机器人正常工作时的强度要求。
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标题：基于有限元的风电齿轮箱齿根裂纹前缘应力强度因子分析
引文格式：宋维东,何卫东,张迎辉.基于有限元的风电齿轮箱齿根裂纹前缘应力强度因子分析[J].机电工程技术,2025,54(10):60-64.
作者：宋维东；何卫东；张迎辉
作者单位：大连交通大学机械工程学院
关键词：风电齿轮箱；齿轮裂纹；有限元分析；应力强度因子
摘要：以某风电场1.5 MW风电机组齿轮箱第三级小齿轮为研究对象，针对齿轮在工作过程中出现裂纹并断裂的问题，运用线弹性断裂力学理论结合有限元法计算的方法，准确计算了裂纹前缘各点的应力强度因子，从后处理结果中得知I型应力强度因子占主导地位。在此有限元模型基础上，分析载荷、裂纹长度以及位置对I型应力强度因子的变化规律。结果表明，随着载荷的逐渐增大，齿轮齿根三维裂纹前缘应力强度因子曲线整体呈现增大的趋势；当齿轮齿根的初始三维裂纹长度增加时，应力强度因子曲线在两端即靠近齿面的位置基本保持不变，而在中间即裂纹深处随着三维裂纹长度的增加而增大。当裂纹的初始位置越靠近轮齿中间部位时，齿轮的三维裂纹应力强度因子整体呈现增大的趋势，并且增加幅度逐渐变大。
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标题：电动商用车电池框结构优化
引文格式：翟帅,任爱华,孙章栋,等.电动商用车电池框结构优化[J].机电工程技术,2025,54(10):65-69.
作者：翟帅；任爱华；孙章栋；赵仕烜
作者单位：湖北汽车工业学院机械工程学院
基金项目：湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队计划项目（T2022027）
关键词：动力电池框；有限元；强度分析；尺寸优化；多目标优化
摘要：为了改善背装式电池框的结构安全性，以某型电动商用车背装式电池框为研究对象进行结构优化设计。分析该型电池框静动态特性，发现其弯曲刚度较低并对静态强度和模态产生不利影响，采用灵敏度分析筛选出竖支撑杆为电池框刚度敏感部件，再以竖支撑杆截面宽度、长度为优化变量，质量为优化目标，以截面尺寸、最大应力值和最大位移值为约束条件建立优化模型。然后建立响应面实验获得初始样本点，并对建立的响应面模型进行拟合分析，判断模型准确性，采用多目标优化算法建立优化模型，得到其截面尺寸的最优解集，并对优化结果进行分析验证得出：电池框弯曲刚度提升74.36%，紧急制动工况应力下降16.55%，一阶模态频率上涨41.69%，优化效果显著，并且电池框强度仍满足安全要求。
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标题：基于RobotStudio的工业机器人弧焊焊接工作站仿真设计
引文格式：张新娟,刘向勇,李依璟.基于RobotStudio的工业机器人弧焊焊接工作站仿真设计[J].机电工程技术,2025,54(10):70-74.
作者：张新娟；刘向勇；李依璟
作者单位：中山市技师学院
基金项目：中山市市级教学研究课题（KTZSJG202207）；中山市重大科技专项课题（2022A1019）关键词：工业机器人；弧焊工作站；仿真
摘要：通过利用RobotStudio软件的仿真功能，模拟设计一套工业机器人弧焊工作站。通过工作站的搭建、机器人系统的配置、I/O配置、参数设置、程序编写和调试等步骤，完成整个工作站设计。工作站仿真设计贴近弧焊焊接实际效果，体现ABB工业机器人ArcWare弧焊包的功能和PathRecover （路径恢复）的智能，通过仿真观察各输入信号对弧焊的影响、焊接过程中输出的变化、以及焊枪工作末端的轨迹等，整个工作站仿真运行效果较好，能够有效指导真实弧焊工作站建设。
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标题：基于VTOL货运无人机设计与仿真测试
引文格式：狄正杰,石春源,黄艺霖,等.基于VTOL货运无人机设计与仿真测试[J].机电工程技术,2025,54(10):75-78+104.
作者：狄正杰；石春源；黄艺霖；林杉；房学斌；宁欣雨；孙静雯
作者单位：哈尔滨理工大学
基金项目：黑龙江省大学生创新创业训练计划项目（国家级）（202310214042）
关键词：无人物流；节能减排；VTOL
摘要：提出一种基于VTOL的货运无人机，通过对机械结构、电子控制等部分的研究，解决了由于地形崎岖，传统物流方式很难甚至无法抵达目标位置，以及传统配送对于人力物力财力消耗较高，无法满足低成本、高效率的物流运输需求这两个难点。除解决上述两个难点外，再巧妙地将固定翼与旋翼的优点结合起来，通过运用CATIA、Solidworks等工业软件建模，对无人机进行设计，通过Flow Simulation仿真得到的数据验证无人机的可靠性与可行性，从原理分析与结构、功能设计2个方面，总结阐述了该型无人机的多个主要设计原理与设计方法，运用FreeRTOS操作系统、STM32单片机来实现该型无人机的具体功能，从而解决现有的物流运输问题。结果表明：该无人机具备优良的飞行能力，结合了固定翼与旋翼的功能，解决了无人机在特殊地理环境下运输的难题，实用性强，性价比高。
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标题：基于巷道锚杆机的自动上杆装置方案设计
引文格式：陈乐,吉晓民.基于巷道锚杆机的自动上杆装置方案设计[J].机电工程技术,2025,54(10):79-83.
作者：陈乐；吉晓民
作者单位：西安理工大学艺术与设计学院
关键词：巷道锚杆机；自动上杆装置；结构设计
摘要：锚杆机是隧道掘进施工中常用的大型机械，主要用于隧道施工、煤矿作业、地下深基坑支挡、隧道围岩稳定和预防土石滑坡等工程施工，是保证施工过程安全和工程质量的重要设备。依托企业实际需求，针对巷道锚杆机在上杆作业过程中依靠人工，耗时长、劳动强度大、对操作者的体力和技术水平要求较高等问题，设计了一种利用桁架式机械手将锚杆自动输送到锚杆上杆区的装置。通过对上锚杆操作时所需要的作业流程进行分析，以提高上锚杆效率为目标，提出了一种由给锚杆、平行转运和自动抓取3个子系统所组成的自动化上锚杆系统机械结构设计方案，确定了该自动化上杆装置的总体布局。该装置对取代传统的手动操作、提高作业效率、减轻劳动强度具有重要意义。
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标题：基于S7-1512型PLC的驱动车桥差速器生产线控制系统设计
引文格式：郑春娇,朱连成.基于S7-1512型PLC的驱动车桥差速器生产线控制系统设计[J].机电工程技术,2025,54(10):84-88.
作者：郑春娇；朱连成
作者单位：辽宁工业大学电气工程学院
基金项目：辽宁省教育厅项目基金（LJKZ0617）
关键词：S7-1512PLC；TIA Portal V16；驱动桥差速器；自动控制
摘要：针对驱动车桥差速器生产线目前自动化程度低，压力和位移控制精度差，进而影响系统的生产效率和安全生产等问题。研究生产线压装环节中的压力、位移控制方法，给出一种基于TIA Portal V16全自动集成开发环境的系统设计方案。通过对需求和系统安全性的分析，确定系统总体结构框图，给出压装系统的位移-压力串级控制策略，其中位移控制为主回路，压力控制为副回路。采用西门子S7-1512PLC作为控制器，进行系统的硬件设计、软件设计、监控界面设计。仿真和测试结果表明，系统可以在一定精度范围内实现差速器的生产装配；可以恒定地控制压力输出以及压头位移量；在检修环节可以精确地检测各个器件的技术参数以符合标准；系统的安全保护功能可以保证系统的稳定运行以及操作人员的安全。
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标题：面向绝缘油的机器人自动控制系统开发与性能验证
引文格式：彭玲,姜立标,王蕊,等.面向绝缘油的机器人自动控制系统开发与性能验证[J].机电工程技术,2025,54(10):89-93.
作者：彭玲；姜立标；王蕊；谢杨钟
作者单位：广州城市理工学院机械工程学院
关键词：机器人；自动控制；网络通讯；色谱分析
摘要：由于传统绝缘油色谱分析效率低，准确率受人为因素影响。为此，提出基于通用控制器为核心的色谱机器人控制系统，该系统考虑了色谱分析的全自动化与快速响应，控制器通过EtherCAT工业总线方式实现伺服、传感器等外部设备的控制与数据交互，上位机通过网络通讯方式实现控制器与色谱仪、震荡仪的控制与交互，进而实现绝缘油全自动色谱分析。用户只需将待分析油样放入特定放置区，操控上位机选择油样数量与类型，同时启动色谱分析系统即可自动完成油样的注油注气套胶帽、震荡脱气、进样等工序。通过实际变压器油样的试验对比分析，实验结果表明该控制系统性能稳定，绝缘油的组分分析的重复性与准确性均达到国标要求。
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标题：基于CPAC的物料搬运平台控制系统设计
引文格式：鲁欣,冯崇,王一鸣.基于CPAC的物料搬运平台控制系统设计[J].机电工程技术,2025,54(10):94-99.
作者：鲁欣；冯崇；王一鸣
作者单位：洛阳理工学院人工智能学院/未来技术学院
基金项目：河南省高等学校实验室工作研究会项目计划支持项目（ULAHN202348）；洛阳理工学院课程思政样板课程（KCSZ-123377）；洛阳理工学院“专创融合”课程建设项目（PX-2124746）
关键词：CPAC；控制系统；搬运平台
摘要：针对一种特定的物料搬运平台，研发了一套以固高CPAC平台为坚实基础的硬件系统。系统集成了嵌入式运动控制器、传感器、步进电机以及电磁阀等核心组件。嵌入式运动控制器负责接收指令、处理数据并控制各执行机构的动作。传感器负责实时监测物料盒的位置、速度等关键参数，确保搬运过程的精确性。电磁阀负责控制气路的通断，确保系统在不同工作状态下能够稳定、高效地运行。以Otostudio为软件平台，采用ST语言设计了控制系统的软件与人机交互界面，用户能够通过可视化界面直观地了解系统的运行状态和参数设置。通过人机交互界面，用户可以轻松实现参数的输入与读取、系统回零以及系统运行状态监测等功能。经测试验证，该系统能够实现对物料盒的搬运的工作，人机交互界面可以对该硬件系统进行有效控制。
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标题：基于STC89C51单片机控制的MAG焊接实训装置的设计
引文格式：黄象珊,谢颂京.基于STC89C51单片机控制的MAG焊接实训装置的设计[J].机电工程技术,2025,54(10):100-104.
作者：黄象珊；谢颂京
作者单位：浙江经济职业技术学院汽车技术学院
基金项目：浙江经济职业技术学院2023年重点课题（X2023031）
关键词：STC89C51单片机；控制系统；焊接实训装置；设计
摘要：在MAG焊接实训过程中，焊接工作台高度不能调节，为解决个子高的学生长时间弯腰操作和个矮学生长时间抬手操作容易疲劳的问题，设计了一种基于STC89C51单片机控制的升降式MAG焊接实训装置，由机械构件和单片机控制系统组成。首先，介绍机械构件的结构设计和功能特点。其次，根据目标功能，选择STC89C51进行控制系统设计，控制系统包括硬件、硬件电路和软件，其中硬件电路主要由主控器电路、显示及按键电路、电机控制电路和其他电路组成，软件采用C语言程序编程。最后，对控制系统主程序和按键子程序进行调试。结果表明，基于单片机控制的焊接实训装置具有操作简单、调节方便和舒适性好等特点，能够满足不同身高操作者的需求，对提高学生焊接操作技能有较大的促进作用。
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标题：基于Chebyshev连杆的机器人腿部结构优化设计
引文格式：魏文彬,李勇兵,张国丽.基于Chebyshev连杆的机器人腿部结构优化设计[J].机电工程技术,2025,54(10):105-108.
作者：魏文彬；李勇兵；张国丽
作者单位：四川信息职业技术学院现代制造学院；
基金项目：四川信息职业技术学院校内项目（2020C14）
关键词：Chebyshev连杆；机械腿结构；修正摆线模型；优化设计
摘要：由于关节型机械腿需要在每个关节处安装驱动器，导致关节处的驱动器的负载增加，使得关节型机械腿的控制器设计困难。为此，基于Chebyshev连杆设计一种机械腿，该结构只需要安装一个驱动器，然后通过连杆之间力的相互作用驱动足端轨迹运动。首先分析机器人腿部结构的运动构型，根据运动轨迹需求设计基于Chebyshev连杆的机械腿结构，推导出腿部结构足端运动轨迹；然后采用修正摆线模型优化足端轨迹，以实际运动轨迹和期望运动轨迹之间的n点的均方差的最小值为优化目标，采用Fmincon函数计算得到了机器人腿部结构中各机构杆长的最佳尺寸，使机器人腿部结构的足端轨迹呈封闭型运动轨迹，且速度无突变；最后通过Solidworks三维软件绘制机器人腿部结构的三维模型，仿真验证了设计的腿部结构能够实现期望的运动轨迹。
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标题：基于MCD的石材自动检测设备仿真与设计
引文格式：杨怀斌,刘胜祥,曾小安,等.基于MCD的石材自动检测设备仿真与设计[J].机电工程技术,2025,54(10):109-112+149.
作者：杨怀斌；刘胜祥；曾小安；杨智才
作者单位：罗定职业技术学院机电工程系
基金项目：2022年度广东省普通高校青年创新人才类项目（2022KQNCX277）；2021年省科技创新战略专项（“大专项+任务清单”）（2021020401）；2022年广东省科技创新战略专项资金项目（pdjh202261083）；2023年度云浮市科技创新项目（S2023040407）
关键词：建筑石材；虚拟仿真；电气控制；NX机电概念设计；西门子PLC
摘要：针对石材加工厂的工作环境恶劣和自动化水平较低的情况，设计了一套石材自动检测装置。采用NX机电概念设计模块（MCD）对检测设备基本机电对象、运动副和约束、耦合副、材料、传感器和执行器、信号等进行配置，使用信号映射模块将UG设置的信号与PLC信号进行映射，并根据运动过程设计逻辑程序，为整个石材检测系统添加与PLC对应的信号，以实现各工序的有序运行。通过NX MCD模块联合西门子PLC进行虚拟仿真调试，通过虚拟调试发现运动过程中存在的问题，并提出解决方案，将改进的方案进行仿真，验证了该装置的可行性。同时，确定了该设备各关键部件技术参数。通过该联合仿真降低了研发成本和研发时间，也为石材生产企业石材质量检测提供了参考。
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标题：高速公路机电系统信息化平台与大数据融合研究
引文格式：李巍.高速公路机电系统信息化平台与大数据融合研究[J].机电工程技术,2025,54(10):113-117.
作者：李巍
作者单位：山西省公路局
关键词：高速公路；机电系统；信息化平台；大数据融合；区块链技术
摘要：针对高速公路机电系统在数据处理和策略响应方面的不足，提出了一套基于大数据融合的优化方案。传统系统在数据处理能力、实时性和系统扩展性方面存在技术瓶颈，导致交通管控和应急响应能力受限。为此，采用大数据并行处理与云计算架构，提升数据吞吐和实时分析能力；通过标准化API接口和数据交换平台，打通数据孤岛，实现跨系统协同；结合中间件和标准化通信协议，增强系统集成能力和兼容性；引入区块链和AES-256加密技术，强化系统安全性和隐私保护。仿真与实际应用结果表明，优化方案使系统数据处理时间缩短66.67%，响应时间缩短73.33%，事故处理效率提高60%，交通流量预测精度提升至92%。研究结果为高速公路机电系统智能化升级提供了技术路径和实践支持。
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标题：误差元素对CNC加工精度的影响分析
引文格式：蔡杨,赵林.误差元素对CNC加工精度的影响分析[J].机电工程技术,2025,54(10):118-121+135.
作者：蔡杨；赵林
作者单位：浙江永成机械有限公司；浙江大学西子研究院
基金项目：机械工业教育发展中心“2023-2024年度机械行业技工教育科研课题”（JXJGKT202314）
关键词：误差元素；CNC；加工精度
摘要：由于CNC加工过程中的多种误差源（包括机床误差、安装误差、工艺误差和操作误差）对加工精度造成了显著影响，提升加工质量和效率面临巨大挑战。为此，基于系统性试验研究了这些误差源对CNC加工精度的具体影响，并提出相应的优化策略。研究采用铝合金6061-T6和碳化钨球鼻铣刀，在型号为CK-600的CNC机床上进行试验，涵盖不同经验级别的操作员、多种安装精度组合和切削参数。加工后使用GLOBAL-S三坐标测量机进行精度测量，并应用SPSS23.0软件处理数据。结果表明，机床误差中的热变形和振动是主要影响因素；在安装误差分析中，不精确的工件定位和刀具装夹对加工结果影响最大；工艺误差分析显示，适宜的切削速度和进给率能显著改善加工质量；操作误差分析指出，操作员的经验水平是影响加工精度的关键因素。基于以上发现，建议制造企业采用高精度安装设备，优化切削参数，定期进行机床维护和校准，同时加强操作员培训，以确保高效、高质量的CNC加工。这些措施不仅能够显著提高CNC加工的精度和效率，还将有助于提升制造业的整体竞争力。
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标题：基于BDS的加装电梯钢结构井道沉降监测技术研究
引文格式：黄慧英,魏李平.基于BDS的加装电梯钢结构井道沉降监测技术研究[J].机电工程技术,2025,54(10):122-126.
作者：黄慧英；魏李平
作者单位：福建省特种设备检验研究院泉州分院；
基金项目：福建省特种设备检验研究院科技项目（FJTJ2023021）
关键词：BDS；加装电梯；钢结构；沉降监测
摘要：加装电梯市场的不断壮大也带动了加装电梯施工技术的优化和发展，钢结构电梯井道逐步取代了传统的钢筋混凝土电梯井道被广泛应用。但是，钢结构井道在电梯运行中可能产生金属材料变形、沉降倾斜等问题，影响井道整体稳定性，严重时甚至还会引起既有建筑结构破坏、墙体撕裂等安全事故。由于目前对钢结构电梯井道的沉降问题缺乏相关监测检测手段，因此，在北斗卫星导航系统成功应用案例的基础上，对加装电梯钢结构井道的BDS沉降监测实现方法、监测内容和系统设计进行分析研究，并通过在2台典型钢结构井道加装电梯上部署北斗监测设备、搭建BDS钢结构井道沉降监测平台，以验证系统用于钢结构井道沉降监测的可行性。通过系统功能实现和位移监测结果表明BDS在钢结构井道沉降监测中的应用是可行的，系统监测数据精度能够达到毫米级，满足井道沉降倾斜监测要求，可为加装电梯安全提供一种数据分析手段。
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标题：基于散热器的螺钉自动紧固设备设计与应用
引文格式：孙秋艳,王行洲,黄万,等.基于散热器的螺钉自动紧固设备设计与应用[J].机电工程技术,2025,54(10):127-130.
作者：孙秋艳；王行洲；黄万；秦立宇
作者单位：常州博瑞电力自动化设备有限公司
关键词：螺钉；自动紧固；散热器；扳手
摘要：柔性直流输电系统领域，尤其散热器组件的安装，涉及螺钉自动紧固技术。现有技术中散热器螺钉紧固通过人工手动操作力矩扳手完成，人员容易出现疲劳操作且效率较低，不同规格、不同力矩值的螺钉需要更换不同的力矩扳手，同时需购置多把力矩扳手进行使用，增加了工具管理工作量，工具利用率不高。为了解决此问题，通过调研螺钉拧紧过程和紧固参数，开发研制对应配置要求、系统组成的螺钉自动紧固设备，包括机架、锁螺钉机构和工件移动机构，产品放置于工件移动机构上，带动产品移动到锁螺钉机构的下方；锁螺钉机构包括基座、横向滑座、驱动座、竖向驱动部件、连接座、连接机构、限定机构、电批、防脱离机构、竖向滑座、批头组件、夹钉机构等；基座直接连接在机架上。该螺钉自动紧固设备能够长时间连续工作，满足散热器螺钉的紧固要求，拧螺钉效率提升30%，节约了人工成本，减少了人员疲劳操作。
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标题：基于动态分组多目标优化的基站部署方法
引文格式：段茹茹,陈超,陈志列.基于动态分组多目标优化的基站部署方法[J].机电工程技术,2025,54(10):131-135.
作者：段茹茹；陈超；陈志列
作者单位：广东省工业边缘智能创新中心有限公司
关键词：基站拓扑规划；动态分组；多目标进化算法
摘要：针对基站规划问题，在满足一定回传质量的前提下分析基站部署的拓扑约束限制条件，构建约束条件模型目标函数，结合低成本、低损耗两个目标函数，将基站拓扑规划问题转变为多目标优化问题；将遗传算法应用于基站规划问题，在进化过程中把种群划分为子种群进行分组协同动态优化，迭代出最优解。在实验过程中，采集10 km长宽区域内的30个位置数据作为候选站点用于基站拓扑规划部署，把基于动态分组多目标优化的基站拓扑部署方法与最小树基站拓扑优化方法进行对比。实验结果表明，所提方法在解决基站部署规划问题上表现出良好的性能，成本和损耗均低于对比算法，同时基站部署优化方案不存在链路交叉和不满足约束条件的情况，得到了一组有效可靠的低成本、低损耗基站部署方案。
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标题：冲压铝合金表面工艺电连接非线性研究
引文格式：苏薇国,朱云龙,林吉.冲压铝合金表面工艺电连接非线性研究[J].机电工程技术,2025,54(10):136-139+163.
作者：苏薇国；朱云龙；林吉
作者单位：维沃移动通信有限公司
关键词：智能手机；电连接；冲压铝合金；弹片
摘要：冲压铝合金嵌件广泛用于智能手机中，其表面处理工艺是影响电连接性能的关键因素。以智能手机核心部件冲压铝中框与主板SMT弹片电连接为研究对象，研究冲压铝表面一次镭雕、二次镭雕、高光CNC工艺与弹片接触的非线性谐波水平。采用电子扫描显微镜、EDS能谱分析仪、3D扫描光镜、低电阻测试仪器、三丰粗糙度测试仪从金属接触的微观层面上干扰产生原因进行了分析，得出冲压铝表面采用二次镭雕工艺与弹片电连接谐波水平最弱，较一次镭雕工艺低20 dB,CNC高光工艺谐波水平最强，达到-40 dB且不收敛。在智能手机项目应用中，冲压铝合金电连接位置，推荐表面采用二次镭雕工艺，慎用一次镭雕和高光CNC工艺，达到降低接触面的非线性阻抗的目的，解决整机无源互调及RSE谐波干扰问题。为终端手机冲压铝中框的电连接表面加工工艺设计提供有效依据。
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标题：提升功率印制电路板导热灌胶的整体性能研究
引文格式：吴继平,刘春桂,闫继豪,等.提升功率印制电路板导热灌胶的整体性能研究[J].机电工程技术,2025,54(10):140-144.
作者：吴继平；刘春桂；闫继豪；唐晓明；洪伟；沈晗
作者单位：常州博瑞电力自动化设备有限公司
关键词：灌胶；PCBA；导热；外壳；性能
摘要：为了提升功率印制电路板（PCBA）灌胶后的散热性能，增强在高温高湿、含硫环境以及高频振动等复杂工况下运行的可靠性，延长功率PCBA产品的使用寿命。分析PCBA灌胶外壳的材质选型、结构设计、尺寸设置，优化灌封胶导热距离，提升外壳散热性能；再分析PCBA的组装结构及电子元器件的布局，并结合导热灌封胶的流动性，优化设置外壳上灌胶孔和排气孔的位置、尺寸及数量，灌胶后使用抽真空设备进一步排出灌胶过程中产生的气泡，降低灌封胶固化后的气泡率，实现提升灌封胶的导热性能，形成了提升功率PCBA散热性能方案。再分析PCBA上接插件的结构外形，优化接插件选型和连接方式，形成了PCBA导线外接方案，增强了对灌胶PCBA的密封防护性。进一步开展功率PCBA喷涂三防漆后的灌胶固化中毒试验，形成了三防和非三防两种防护方案，以提升可靠性。通过研究提升功率PCBA灌胶的整体性能，不仅散热效率提升了约5%，产品也具有更好的性能，还利于提升行业口碑，增强企业品牌影响力。
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标题：基于CNN-TCN的电能质量扰动信号识别模型
引文格式：于红,任行,俞瑞龙.基于CNN-TCN的电能质量扰动信号识别模型[J].机电工程技术,2025,54(10):145-149.
作者：于红；任行；俞瑞龙
作者单位：湖南经研电力设计有限公司；昆明理工大学电力工程学院
关键词：电能质量扰动信号识别；分类模型；卷积神经网络；时序卷积网络；卷自注意力机制
摘要：电能质量扰动信号的识别与分类是电力系统监测中的一个关键科学问题，传统方法依赖于手动特征提取，效率低且易受主观因素影响。提出了一种基于卷积神经网络（CNN）和时序卷积网络（TCN）的混合模型，结合自注意力机制，旨在解决电能质量扰动信号的自动高效分类。通过利用CNN进行空间特征的精确提取和TCN加强对时间序列数据的分析处理，该模型显著提升了电能质量扰动信号的识别精度和效率。实验结果表明，该模型在多种电能质量扰动信号的处理上展现出卓越的性能，具有98.7%的测试正确率和优异的泛化能力。不仅成功验证了混合模型在处理电能质量扰动信号分类任务中的有效性，还展示了混合深度学习技术在电力系统监测领域的巨大应用潜力。
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标题：超长工作面供配电电力监控系统的设计
引文格式：郗存根.超长工作面供配电电力监控系统的设计[J].机电工程技术,2025,54(10):150-152+172.
作者：郗存根
作者单位：中煤科工集团上海有限公司；
基金项目：天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项项目（2023-TD-ZD003-008）
关键词：超长工作面；绝缘监测；电力监控；故障排查；局放监测
摘要：针对超长工作面供电存在的供电监控、可靠性、故障排查和预防等问题，提出了一种基于电力监控系统和局部放电监测模块的解决方案。首先，设计了一个电力监控系统，可以实时监测供电系统的运行状态，并对异常情况进行警报。其次，开发了一套监控软件，可以帮助工作人员更好地监控系统运行情况并进行故障排查。此外，还设计了电力监控分站箱和局部放电监测模块，用于监测供电系统中的局部放电情况，提前发现潜在故障点。在实际运行中，当发生供电事故时，智能监控系统可以快速定位故障点，并提供决策支持。同时，与应急指挥系统的联动可以实现快速响应和处置事故，最大限度地减少事故损失。通过提出的解决方案，可以有效提高超长工作面供电系统的监控可靠性，减少供电事故发生的可能性，保障供电系统的安全稳定运行。
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标题：基于布谷鸟算法的微电网混合储能系统优化控制研究
引文格式：于天一,陆涛,党玮,等.基于布谷鸟算法的微电网混合储能系统优化控制研究[J].机电工程技术,2025,54(10):153-156.
作者：于天一；陆涛；党玮；甄庆；许志成
作者单位：国网天津市电力公司滨海供电分公司
关键词：布谷鸟算法；微电网混合储能系统；优化控制；低通滤波器；约束性条件
摘要：为解决微电网优化调度中混合储能系统控制效果不佳的问题，特别是控制后微电网在平抑发电单元功率波和直流母线上功率波方面表现不佳的挑战。为此，提出基于布谷鸟算法的微电网混合储能系统优化控制策略。通过构建以本地策略控制器为核心，结合双重低通滤波器的优化控制模型架构，并以最小化发电单元功率波动和混合储能系统全生命周期成本为目标，建立多目标优化函数。在设定约束性条件后，利用布谷鸟算法对模型进行优化，实现微电网混合储能系统的优化控制。实验结果表明，该方法有效降低了微电网在平抑发电单元功率波和直流母线上功率波方面的波动，显著提升了混合储能系统的优化控制效果，为微电网的稳定运行提供了有力的技术支持。
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标题：灯泡贯流式水轮发电机组导水机构安装技术
引文格式：何玉婷,黄春平.灯泡贯流式水轮发电机组导水机构安装技术[J].机电工程技术,2025,54(10):157-163.
作者：何玉婷；黄春平
作者单位：广东省源天工程有限公司
关键词：导水机构；导叶拼装；翻身吊装
摘要：为解决湖北省碾盘山水电枢纽工程中，灯泡贯流式水轮发电机组导水机构的安装问题，针对该导水机构的巨大尺寸（直径11 050 mm，质量141 t）及安装复杂性，提出一套精确的安装技术和过程。主要方法包括设计特殊的吊装与翻身工具来保持装置平衡和稳定，以及精确组合外配水环和内配水环，使用先进的焊接技术保证结构稳固。此外，通过精确调整导叶间隙和同心度，结合力学模拟和实测，确保安装过程中的力学行为控制，避免结构应力和变形。研究结果表明，采用的安装技术和方法有效确保了导水机构的结构正确性和安全性。装配完成的导水机构显示出优异的稳定性和操作性能，满足发电和航运的需求。与传统的安装方法相比，所用的方法大幅提高了安装效率和安全性，减少了安装过程中的风险。
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标题：基于半监督SVM模型的新能源发电成套电力设备故障诊断方法
引文格式：董鹏程,阎凯.基于半监督SVM模型的新能源发电成套电力设备故障诊断方法[J].机电工程技术,2025,54(10):164-167.
作者：董鹏程；阎凯
作者单位：天津军粮城发电有限公司
关键词：半监督SVM模型；电力设备故障；故障诊断；新能源
摘要：为解决新能源发电成套电力设备故障诊断中标注数据匮乏的问题，提出一种基于半监督SVM模型的故障诊断新方法。该方法旨在通过有限的标注数据，实现对电力设备故障状态的高效且准确的诊断。首先，利用半监督SVM模型对电力设备的状态监测数据进行深入地特征提取，从而精准地获取设备状态的关键指标参量。基于这些关键参量，进一步计算设备运行的可靠性指标，以便及时发现并处理潜在问题，确保设备的稳定运行。通过这一综合诊断流程，成功实现对新能源发电成套电力设备的故障诊断。实验结果表明，该方法不仅显著提高了故障诊断的精准度，减少了误判率，而且有效节省了故障诊断的时间成本，为新能源发电设备的持续稳定运行提供了强有力的技术支撑和保障。
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标题：交流GIS内金属微粒启举运动影响因素分析
引文格式：陈杳伟,郑旭,张震锋,等.交流GIS内金属微粒启举运动影响因素分析[J].机电工程技术,2025,54(10):168-172.
作者：陈杳伟；郑旭；张震锋；刘涛；权帅峰
作者单位：西安西电开关电气有限公司；西安西电新能源有限公司
关键词：GIS；金属微粒；启举电压；跳动特点
摘要：气体绝缘封闭开关设备GIS是保障电力系统安全运行，可靠供电的关键设备。交流GIS内部的金属微粒会在电场作用下发生跳跃运动，导致高低电位之间绝缘破坏或引起绝缘件表面闪络，成为制约GIS可靠运行的一个重要因素。从金属微粒在GIS产品中受力情况出发，结合数值仿真分析获得了带电微粒启举电压的影响因素，影响因素有微粒的材质密度，微粒半径，气体介电常数和电场不均匀程度。微粒启举电压与微粒密度、微粒半径成正比关系，与气体介电常数、电场不均匀程度成反比关系。同时利用GIS产品进行微粒运动试验，验证了不同尺寸的微粒与启举电压的影响关系，并获得了微粒跳动特点，半径越小的微粒，跳跃高度越高，活跃度越高，容易跳跃至绝缘件上，引起绝缘件表面闪络。而半径相对较大的微粒因其引起的局部电场畸变大，容易导致高低电位之间绝缘破坏。通过对金属微粒启举运动研究分析，为抑制微粒运动，提高GIS运行可靠性提供了重要参考。