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标题：面向智能制造的起重机智能化关键技术综述
引文格式：李娟娟,武潭,王国防,等.面向智能制造的起重机智能化关键技术综述[J].机电工程技术,2025,54(15):1-8.
作者：李娟娟；武潭；王国防；高晓蕾；王允；张帅奇
作者单位：河南省特种设备检验技术研究院；郑州轻工业大学能源与动力工程学院；郑州大学力学与安全工程学院
基金项目：河南省中央引导地方科技发展资金项目(Z20241471018)；河南省高等学校重点科研项目(25A470003)；河南省市场监督管理局科技计划项目(HNSCJK202531)
关键词：起重机；智能化；智能感知；自主决策
摘要：作为智能制造的核心装备，智能起重机的研发与应用对提升我国制造业的智能化水平意义重大。分析起重机械智能化与智能起重机的概念区别，针对传统起重机难以满足智能制造对物料高效、精准、自动化搬运的复杂需求，基于智能感知、自主决策和高精度执行三大技术体系，提出了多源传感的全方位环境-空间-状态感知方案、标准的智能决策架构及动态路径规划等关键技术，结合多源传感器融合复杂性、动态环境适应性、极端环境下的系统可靠性问题以及人机交互权限冲突等当前智能化过程中面临的技术挑战进行探讨，以信号处理、物理模型、数据驱动和混合智能方法面对这些挑战，并展望未来的发展方向，旨在为智能起重机的技术研发与工程应用提供一定的参考依据，推行智能起重机的发展。
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标题：国内轨道交通既有票务系统大规模更新改造综述
引文格式：谢程祥,曾文键.国内轨道交通既有票务系统大规模更新改造综述[J].机电工程技术,2025,54(15):9-15+57.
作者：谢程祥；曾文键
作者单位：广州地铁集团有限公司
基金项目：广州地铁集团有限公司新线科技研发项目(GMAFC-232711-024-008)
关键词：大规模更新改造；票务系统；轨道交通；智慧升级
摘要：为了进一步提升人民生活幸福感，促进实施公共设备更新行动，推进重点行业设备更新改造，支持交通运输业运营服务系统的更新升级，中国城市轨道交通行业紧跟时代步伐，提前规划及部署，通过对机电系统的更新迭代，功能硬件的升级改造，促进行业生态的科学发展。以轨道交通票务系统为主线，介绍既有票务系统大规模更新改造的初步规划，改造策略模型和重点，关键组合项目初步实施成果及推广趋势等内容，分析在轨道交通票务系统领域和大规模更新改造方面的技术方向及业务发展趋势。
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标题：脉冲布袋除尘器喷吹效果的研究综述
引文格式：耿士哲,刘紫阳,陆广军,等.脉冲布袋除尘器喷吹效果的研究综述[J].机电工程技术,2025,54(15):21-25.
作者：耿士哲；刘紫阳；陆广军；韩炬
作者单位：唐山盾石建筑工程有限责任公司；华北理工大学机械工程学院
基金项目：唐山市应用基础研究项目(22130219G)
关键词：喷吹效果；脉冲特性；喷吹压力；喷吹结构；过滤元件的结构
摘要：喷吹效果是影响脉冲布袋除尘器净化效果、除尘效率和使用寿命的关键因素，是评价喷吹结构设计合理性的依据。近年来，随着脉冲喷吹技术的逐渐普及应用，研究者运用实验研究和数值模拟等手段对滤筒的脉喷技术进行了广泛探讨，相关研究迅速发展。在分析脉冲布袋除尘器工作机理的基础上，明确了脉冲布袋除尘器研发中需要解决的问题，阐述了喷吹效果的研究方法。并重点归纳总结了常见结构和参数对喷吹效果的改进措施，以期通过该综述，可以为提高脉冲布袋除尘器喷吹效果的用户提供可以参考的依据。
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标题：基于Prism架构的外延控制系统设计与实现
引文格式：戴科峰,仇礼钦,唐卓睿,等.基于Prism架构的外延控制系统设计与实现[J].机电工程技术,2025,54(15):26-31.
作者：戴科峰；仇礼钦；唐卓睿；毛朝斌
作者单位：季华实验室
基金项目：广东省基础与应用基础研究基金(2023B1515120059)
关键词：MVVM；依赖注入；外延；控制系统
摘要：探讨了基于Prism架构的外延控制系统的设计与实现。随着软件功能和用户需求的日益复杂，传统的软件开发方式暴露出诸多缺陷，MVVM模式应运而生并促进了前端开发和后端业务逻辑的分离。Prism作为开源框架，提供了MVVM、依赖注入、命令和事件聚合器等设计模式，有助于编写可维护的XAML应用程序。介绍了Prism架构的关键设计模式，包括依赖注入、MVVM、事件聚合器、模块化和导航及区域管理。在系统设计中，采用模块化设计将系统分为多个独立模块，如Application、Core、Database、Hardware和Libraries等，具有良好的可维护性和可扩展性。系统运行时，通过Prism框架的CreateShell和CreateModuleCatalog方法实现模块加载和页面导航。该系统为外延设备管理提供了便捷的用户体验，提高了开发、维护和工艺的工作效率。未来，外延控制系统设计将更加注重智能化、自动化和集成化，有望在半导体行业取得更大突破。
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标题：小型液压机结构设计及强度仿真分析
引文格式：邱杰,张彪,韩玉勇,等.小型液压机结构设计及强度仿真分析[J].机电工程技术,2025,54(15):32-39+97.
作者：邱杰；张彪；韩玉勇；王旭光；李灿；陈立浩；李昊；任增源
作者单位：山东建筑大学机电工程学院；枣庄科技职业学院；中国重汽集团汽车研究院；山东沃达重工机床有限公司
基金项目：山东省企业技术创新项目(202350400261)；枣庄市机械装备高效精密制造重点实验项目(2023-002)；滕州市自主创新及成果转化计划(SDPR-2023-0060009)
关键词：小型液压机；液压系统；EHA集成化；仿真
摘要：由于当前小型液压机在精度和锻造范围方面存在一定困难，且在成本、效率和轻量化等方面也有诸多挑战。基于EHA集成化方式研究了一款小型液压机。在设计过程中，考虑了概念、结构、强度计算、系统设计和执行机构等多方面因素，通过多维度、多角度对液压系统提出注意事项及具体要求的方法，并建立了相应的设计模型。应用ANSYS仿真软件对液压机部分零件进行仿真分析，使用Fluent对集成块内部流道进行流体仿真，列举不同长度的刀尖角容腔与中间管道，选用压力损失最小的构型。结果表明，该设计结构合理、供能充足，验证了该小型液压机设计方案的正确性。这一设计符合低成本、高效率、轻量化的要求，为小型液压机的发展提供了新的思路和方法。
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标题：基于QFD模型的比亚迪电动汽车设计需求及优化研究
引文格式：岳志春,鉴乐妍.基于QFD模型的比亚迪电动汽车设计需求及优化研究[J].机电工程技术,2025,54(15):40-44.
作者：岳志春；鉴乐妍
作者单位：河北工程大学管理工程与商学院
基金项目：河北省社会科学基金项目(HB22GL013)
关键词：质量功能展开；比亚迪；电动汽车；市场需求；产品设计
摘要：“工业4.0时代”引领新制造业潮流，“中国制造2025”推动我国由制造大国向制造强国转型，同时随着国家对绿色环保理念的提倡，电动汽车成为未来汽车行业的新方向。在取得成绩的同时，其市场普及还面临许多挑战，如成本高、电池价格高、续航里程不足等。为应对这些挑战，制造商需要不断适应市场需求的变化，加强产品设计和功能的更新改进。以质量功能展开（QFD）为框架，运用问卷调查法，研究电动汽车在市场中的发展趋势，并以比亚迪公司为例进行研究分析。通过QFD方法，将用户需求与产品设计相结合，确定了电动汽车在市场中的关键因素，并提出了相应的改进方案，将用户需求到企业行动指南。研究结果为纯电动汽车研发项目提供规划方向，对电动汽车行业的未来发展具有一定的参考价值。
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标题：基于FANUC数控系统的模拟主轴实训装置设计与测试验证
引文格式：董钟慧,黄建辉,温成卓.基于FANUC数控系统的模拟主轴实训装置设计与测试验证[J].机电工程技术,2025,54(15):45-50.
作者：董钟慧；黄建辉；温成卓
作者单位：云南机电职业技术学院
基金项目：云南省教育厅科学研究基金项目资助(2023J1577)
关键词：模拟主轴；数控系统；变频器；实训装置
摘要：针对外购YL569数控机床实训台仅支持串行主轴控制、学生难以直观对比分析模拟主轴控制与串行主轴控制差异的问题，结合数控机床生产实际需求与职业教育培养目标，开发一种开放性模拟主轴实训装置。采用FANUC数控系统和欧姆龙变频器实现主轴的转动、停止及转速的控制，完成了主轴装配测试架的机械设计、电气装置的电气原理图设计、控制系统的PMC程序编制及CNC系统参数、变频器参数设置。成功在YL569实训平台上实现串行主轴与模拟主轴控制方式的并存，构建了“一套硬件、双模式控制”的开放性实训平台。相对传统的实训设备，单台改造成本仅为1.1万元，较采购2台设备节省经费10万元，为职业院校数控实训装备的功能升级提供了可复制的改造方案。而且提升了学生对主轴控制原理的理解深度，主轴故障平均排除时间缩短23 min。硬件连接、参数调试及程序开发等综合实践能力得到提升。
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标题：基于DS18B20的多路温度监测系统设计与验证
引文格式：刘力华,韩向东,鲁婷婷,等.基于DS18B20的多路温度监测系统设计与验证[J].机电工程技术,2025,54(15):51-57.
作者：刘力华；韩向东；鲁婷婷；雷卓妍；许渭萍
作者单位：西安邮电大学自动化学院；中国兵器工业试验测试研究院
基金项目：省教育厅重点项目(GJJ2202702)；上海交通大学海洋工程国家重点实验室开放基金(2115)；山东省海上航天装备技术创新中心开放课题基金(MAETIC-2022-12)；恶劣环境下智能装备技术山西省重点实验室开放研究基金(202104010910020)
关键词：单片机；串行通信；LCD模块；DS18B20温度传感器
摘要：利用DS18B20温度传感器构建基于单片机的多通道温度测量系统，实现高精度温度监测。主要设计工作包括系统设计与实现，采用DS18B20模块进行温度数据采集，精确度达到小数点后3位。通过LCD模块显示温度数据，并利用串行通信技术将数据传输至电脑端进行实时监测与记录。系统硬件设计简洁，结合Keil编程工具进行软件开发，实现了多路温度的有效监测。实验采用标准设备与环境条件，通过多次验证，系统表现出色，能够准确捕捉温度波动，并具有较强的抗干扰性能。研究结果表明，该系统能达到与真实温度值的偏差不超过1.9 ℃，相比其他温度监测方案，该系统的测量精度高、稳定性好，证明了该方法的可行性。该研究不仅验证了DS18B20在多通道温度检测中的优异性能，也为后续相关温度传感器的校准提供了有益的参考。
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标题：55%体积分数SiCp/Al复合材料超声辅助磨削实验研究
引文格式：王艳,王心悦.55%体积分数SiCp/Al复合材料超声辅助磨削实验研究[J].机电工程技术,2025,54(15):58-62.
作者：王艳；王心悦
作者单位：天津海运职业学院海洋装备系；天津职业技术师范大学机械工程学院
基金项目：天津海运职业学院校级课题(XJ2023-Z-02)
关键词：SiCp/Al复合材料；超声振动；表面粗糙度；切削力
摘要：针对SiCp/Al复合材料加工过程中SiC颗粒容易出现脱落、破碎，导致加工表面质量差以及切削力大等问题，以体积分数为55%的SiCp/Al复合材料为研究对象，首次融合端面磨削运动学及超声振动断续切削效应耦合机制，开展了切削力和表面粗糙度的理论分析和超声振动辅助磨削实验，研究了超声振动作用效应及主轴转速、进给速度和切削深度对切削力和表面粗糙度的影响规律。研究发现：随着主轴转速的提升，表面粗糙度呈现下降趋势；而随着进给速度的增加，表面粗糙度则逐渐增大。此外，当切削深度较浅时，SiC颗粒容易发生破碎，从而导致表面粗糙度降低。切削深度较大时，表面粗糙度随切削深度的增大而减小。超声振动辅助端面磨削与非超声端面磨削相比，表面粗糙度值显著降低，最大降低了30.7%。切削力随主轴转速的增大而减小，随切削深度和进给速度的增加而增加，且主轴转速和切削深度对切削力的影响较大。超声振动辅助端面磨削与非超声端面磨削相比，切削力显著降低，最大降低了22.3%。
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标题：基于MSECNN-BiGRU-MHA的行星齿轮箱故障诊断方法
引文格式：丘锐基,陈启愉,李平,等.基于MSECNN-BiGRU-MHA的行星齿轮箱故障诊断方法[J].机电工程技术,2025,54(15):63-69+102.
作者：丘锐基；陈启愉；李平；邓志文；方晟堃
作者单位：五邑大学电子与信息工程学院；广东省科学院智能制造研究所；广东省现代控制技术重点实验室
基金项目：广州市科技计划项目(2023B04J0022,2024B01J0121)
关键词：行星齿轮箱故障诊断；多尺度卷积神经网络；双向门控循环单元(BiGRU)；多头注意力(MHA)
摘要：在行星齿轮箱故障分类任务中针对多尺度卷积神经网络算法未充分利用时序特征导致故障信息提取不充分及工况自适应能力不足的问题，提出了一种组合故障诊断模型MSECNN-BiGRU-MHA以提升准确率。通过设计多尺度通道注意力模块以充分提取空间特征信息，结合BiGRU-MHA充分挖掘时间序列数据的远程依赖关系，采用Softmax分类器实现行星齿轮箱故障的空间特征提取及分类。结合东南大学行星齿轮箱故障数据的实验，本方法在0 N·m负载下的诊断准确率达99.7%，相较于CNN、CNN-GRU、CNN-BiGRU、MSECNN-BiGRU四种典型深度学习模型准确率分别高出18.9%、8.5%、7.6%、3.9%，表明模型准确率更高；同时在7.32 N·m负载下的诊断准确率达100%，表明模型具有良好的工况自适应能力。
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标题：基于柔性传动的对称式三自由度微位移定位平台的设计与仿真
引文格式：崔禧龙,张士军,王学成,等.基于柔性传动的对称式三自由度微位移定位平台的设计与仿真[J].机电工程技术,2025,54(15):70-76+174.
作者：崔禧龙；张士军；王学成；辛宇；刘彦丰
作者单位：山东建筑大学机电工程学院
关键词：压电陶瓷；寄生运动；柔性三级放大机构；模态分析
摘要：根据桥式放大机构和杠杆放大机构原理，设计了一种由压电陶瓷驱动的并联式柔性三级放大机构，并且采用柔性铰链机构进行传动，该微位移定位平台整体采用对称式分布，大大减小了力的耦合，减少了寄生运动和轴漂，提高了平台的运动精度。首先通过绘制放大机构的伪刚体模型简图，采用约束方程的方法对各级放大机构进行分布计算，再求出总的放大比，这样的计算方式比传统整体的计算方式更准确。求出单个放大机构的放大比为24.75，与仿真结果的误差为2.8%。然后绘制三自由度微位移装置结构简图，并对各个方向的运动进行分析，最后通过模态分析和平台优化，选取出变形小、响应速度快、动力学性能好的固有频率502.840 Hz。全柔性和对称式设计的三自由度微位移定位平台，为增大微位移装置的放大比和提高微位移装置的响应速度和控制精度提供了参考。
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标题：面向工业物联网的预测性维护算法对比与改进：基于随机森林与LSTM的混合模型
引文格式：王丽余,闫世良,杨宁宁.面向工业物联网的预测性维护算法对比与改进：基于随机森林与LSTM的混合模型[J].机电工程技术,2025,54(15):77-81.
作者：王丽余；闫世良；杨宁宁
作者单位：河南应用技术职业学院
关键词：工业物联网；预测性维护；随机森林；LSTM；混合模型；特征筛选；时序预测
摘要：为了解决传统单一模型用于预测性维护时存在可解释性差、长时依赖预测不准确的问题。研究构建了一种基于随机森林（RF）与长短期记忆网络（LSTM）的混合模型（RF-LSTM）。通过双阶段输入架构，利用随机森林从10维振动信号中动态筛选出7项关键振动特征（幅值、峭度、波形因子等，SHAP值贡献度大于0.6），减少60%特征维度的同时保留95%以上诊断信息。将筛选后的特征输入LSTM模块进行时序预测，采用准确率、F1-Score等指标评估模型性能。实验结果显示，在风电发电机轴承PHM数据集上，该模型准确率高达98.2%，相比单一LSTM模型提升了12.6%，误报率低至2.1%。在早期故障（小于30 d）预测中，准确率达到91.5%。此外，模型借助SHAP值与注意力权重联合机制增强了可解释性。该模型为装备健康状态评估提供了有效方案，推动了智能制造转型与“双碳”目标的实现。
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标题：基于数字孪生的薄板弯曲应力实时监测系统研究
引文格式：陈浩宇,陆静.基于数字孪生的薄板弯曲应力实时监测系统研究[J].机电工程技术,2025,54(15):82-86.
作者：陈浩宇；陆静
作者单位：南京理工大学机械工程学院
关键词：应力监测；数字孪生；RBF神经网络；WebGL
摘要：为避免机械设备运转过程中发生过载，达到延长使用寿命、降低监测难度、提高智能化水平的目的，设计并搭建一种能够对薄板全局应力进行实时监测的数字孪生系统。以65Mn弹簧钢薄板为例，首先对薄板进行有限元仿真，通过神经网络算法构建薄板应力代理模型；其次，借助惯性测量单元对薄板的转角进行实时采集；然后，搭建浏览器端虚拟空间，利用WebSocket通信协议实现与后端的实时通信；最后，对数字孪生系统的运行结果进行分析，通过对网格简化结果和应力监测结果的分析，验证该数字孪生系统及其框架的可行性。结果表明，薄板应力代理模型的R2决定系数为0.982 7，浏览器端能以30 Hz的频率更新薄板全局应力数据，满足数字孪生技术实时性和保真性的要求，同时为机械设备智能监测提供了新思路。
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标题：基于改进HHO算法的多目标柔性流水车间调度研究
引文格式：马涛,艾尔肯·亥木都拉,方澳国.基于改进HHO算法的多目标柔性流水车间调度研究[J].机电工程技术,2025,54(15):87-92.
作者：马涛；艾尔肯·亥木都拉；方澳国
作者单位：新疆大学商学院；新疆大学智能制造现代产业学院
关键词：柔性流水车间；哈里斯鹰算法；多项式变异；Tent混沌映射
摘要：为了进一步提升柔性流水车间的生产调度效率，并推动绿色可持续发展，以最小化最大完工时间、总延期时间及总耗能成本为核心目标，构建了多目标柔性流水车间调度模型。在此基础上，提出了一种改进哈里斯鹰算法（IHHO）。该算法通过初始化阶段引入Tent混沌映射技术，有效提升了初始种群的多样性和分布均匀性，而多项式变异策略的融入则使算法在迭代过程中能够灵活调整搜索方向，避免陷入局部最优。最后，为了验证改进算法的有效性，基于柔性流水车间的实际生产案例，将传统HHO算法、NSGA-Ⅱ算法与IHHO算法进行了全面对比，通过迭代过程分析与优劣解距离法的综合评价，结果显示IHHO算法在3项关键指标上均展现出了显著的优化效果。
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标题：基于识别框局部重建改进的PaddleOCR数码管识别的方法
引文格式：马婷婷,钟超淳.基于识别框局部重建改进的PaddleOCR数码管识别的方法[J].机电工程技术,2025,54(15):93-97.
作者：马婷婷；钟超淳
作者单位：广州计量检测技术研究院
基金项目：广东省市场监督管理局科技计划(2023CJ09)
关键词：数码管识别；局部重建；OCR识别
摘要：在工业监控和智能设备领域，数码管识别是一项关键技术，但现有的光学字符识别（OCR）方法在处理连续数字时面临诸多挑战。针对PaddleOCR在识别数码管显示时的局限性，提出了一种基于局部重建的改进算法。该算法通过图像预处理、局部重建和符号识别3个阶段，有效提升了连续数字识别的准确性。算法首先对输入图像进行灰度化、自适应二值化和中值滤波等预处理，增强图像对比度并去除噪声。在局部重建阶段，通过几何约束和邻近性检测，将数码管的离散发光段精准融合，生成完整的数字区域轮廓矩形框。符号识别环节则利用轮廓的几何位置关系，准确分离和识别负号与小数点，有效解决了传统OCR模型在符号识别上的难点。实验结果验证了该方法的优越性：在不依赖神经网络重新训练的前提下，数码管数字的识别准确率从40.1%显著提升至90.7%，符号识别准确率达到72.3%。这一创新方法不仅降低了算法的计算复杂度，还为工业场景中的数码管识别提供了高效可靠的解决方案。
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标题：基于知识图谱的卷包设备部件预警研究
引文格式：黄卓凡,包桉银,邵坚铭,等.基于知识图谱的卷包设备部件预警研究[J].机电工程技术,2025,54(15):98-102.
作者：黄卓凡；包桉银；邵坚铭；丁男哲；张志铭；谢磊
作者单位：浙江中烟工业有限责任公司宁波卷烟厂；浙江大学控制科学与工程学院
基金项目：国家自然科学基金(62073286)
关键词：ZJ116-ZB48机组；知识图谱；变异系数；聚类分析
摘要：为准确判断并预警ZJ116-ZB48卷包机组在生产过程中可能发生的故障，设计了一种基于知识图谱的数据驱动故障预警方法。该方法将ZJ116-ZB48机组根据部件功能划分为55个关键部件，结合知识驱动与数据驱动的优势，构建了一个系统化的知识图谱框架。通过整合设备的历史运行数据，采用变异系数分析法计算各部件的异常分值，从而有效评估设备各部件发生故障的可能性。以宁波卷烟厂的ZJ116-ZB48机组为实例进行测试，结果显示，在为期3个月的生产周期内，机组的效率从试运行期间的95.3%提升至98.7%。同时，该预警方法的准确性超过80%，有效减少设备停机时间16%以上。该模型不仅提升了ZJ116-ZB48卷接机组的整体运行效率，还为工厂实现高效能治理提供了重要支持，展示了知识图谱与数据驱动相结合在设备管理中的重要应用潜力，推动了智能化生产的进程。
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标题：通风机叶轮超速试验方法研究
引文格式：刘基照,任刚,汪义玲,等.通风机叶轮超速试验方法研究[J].机电工程技术,2025,54(15):103-109.
作者：刘基照；任刚；汪义玲；陈达海；陈健勇
作者单位：南方风机股份有限公司
基金项目：2022年佛山市南海区重点领域科技攻关专项基金(2230032004674)
关键词：叶轮；超速；标准；安全；有效；合格率
摘要：当前国内通风机叶轮超速试验主要依据JB/T 6445标准，然而该标准存在特定场合或领域的适用性局限，且试验安全性和结果有效性等方面指导不充分等问题。为解决这些问题，通过离心式和轴流式叶轮的典型案例分析，系统考察了试验过程中叶轮的受力特性。建立了特定场合或领域下的试验条件参数确定原则，对比分析了整机与单独两种超速试验模式，并研制了专用试验装置；同时提出了试验过程监测、超速后评估等具体操作指引。在提升合格率方面，基于行业经验数据的分析表明，强化叶轮自身薄弱环节是提升合格率的关键。建议采用仿真分析与制造缺陷预防控制等措施。研究证实，超速试验作为通风机质量保障的关键环节，所提方法在试验安全性、结果可靠性和合格率等方面获得显著提升。
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标题：基于EEMD-样本熵与SVM的刀具磨损模式识别
引文格式：李东,忽东风,乔红刚,等.基于EEMD-样本熵与SVM的刀具磨损模式识别[J].机电工程技术,2025,54(15):110-114+122.
作者：李东；忽东风；乔红刚；刘广璞
作者单位：晋西工业集团有限责任公司；中北大学机械工程学院
关键词：刀具磨损；集合经验模态分解(EEMD)；样本熵；支持向量机(SVM)；模式识别
摘要：经验模态分解（EMD）客观存在混叠效应和机械加工刀具磨损振动信号存在非线性、非平稳性以及磨损状态特征提取繁琐等问题。为解决这些问题，提出了一种基于集合经验模态分解（EEMD）样本熵与支持向量机（SVM）的刀具磨损模式识别方法。首先，将机械加工刀具磨损振动信号利用集合经验模态分解（EEMD）方法自适应地分解为多个本征模态函数分量。其次，根据相关系数准则对分解得到的本征模态函数分量进行筛选，并将其进行样本熵计算得到新的特征向量。最终，使用SVM进行模式识别。利用PHM2010年高速数控机床刀具健康故障诊断识别竞赛公开数据中的铣削刀具磨损实验数据展开了试验研究，并与基于排列熵的同类方法进行了对比验证，其模式识别准确率分别为94.2%和83.18%。结果印证了该方法在准确模式识别故障特征方面具有优越性。
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标题：基于单相机全视角的漆包线缺陷检测方法
引文格式：夏扬,于正林.基于单相机全视角的漆包线缺陷检测方法[J].机电工程技术,2025,54(15):115-122.
作者：夏扬；于正林
作者单位：吉林省电子信息产品检验研究院；长春理工大学重庆研究院
关键词：漆包线；缺陷检测；全视角；特征提取；支持向量机(SVM)；YOLOv5s
摘要：为了研究不同缺陷检测方法对漆包线缺陷检测系统及缺陷分类精度的影响，提出了一种单相机全视角缺陷检测的研究方法，以利用机器视觉技术代替传统人工检测提高漆包线整体质量。首先，构建了漆包线全视角缺陷检测系统，对系统所采集到的图像进行预处理，经图像扩增制作了数据集。然后，研究了因漆包线个别缺陷较小导致识别精度过低的问题，设计了HOG特征提取算法提取漆包线图像特征，将处理后的图像放入支持向量机（SVM）中进行缺陷的分类识别。对于YOLOv5s在小目标识别时存在漏检情况，设计了一种以YOLOv5s为基础的优化算法。最后通过3种缺陷检测模型对比得出，支持向量机的平均准确率为83.78%，YOLOv5s目标检测法为96.92%，而优化后的YOLOv5s模型准确率可达到98.37%。实验证明，优化后的YOLOv5s目标检测法能够有效增加实时漆包线表面缺陷的检测精度。所提缺陷检测研究理论对提高特种线缆的表面缺陷检测精度具有重要的指导意义。
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标题：海上风电场虚拟惯量复合控制策略
引文格式：刘宇,陈德扬,苗璐,等.海上风电场虚拟惯量复合控制策略[J].机电工程技术,2025,54(15):123-127.
作者：刘宇；陈德扬；苗璐；秦颖婕；简文清
作者单位：广东电网有限责任公司电力调度控制中心；华南理工大学广东省绿色能源技术重点实验室
基金项目：南方电网公司科技项目(036000KK52222013(GDKJXM20222142))
关键词：海上风电场；直流电容；虚拟惯量控制；电网频率
摘要：针对海上风电场采用MMC-HVDC并网时系统惯性低、风电场侧与电网侧解耦，导致信息传输延迟、系统抗风险能力差的问题，提出一种海上风电场虚拟惯量复合优化控制策略。基于交流电网中同步电机的惯性响应方程和转子动能方程，分别在海上风机组及连接送端、受端换流站的直流电容的控制策略中模拟引入与同步电机类似的惯性阻尼特性，以提升海上风电场经MMCHVDC并网时系统的惯量支撑和抗风险能力，实现电网侧和风电场侧的直接耦合关系；又考虑了海上风机转速过高会引起虚拟惯量过度调节，导致直流电压和电网频率二次失稳的问题，以海上风机转速允许的上下限数值和实际数值为依据，在海上风机侧的惯性控制中设计了限制系数。在MATLAB/Simulink中的仿真结果表明，所提策略能够在风速波动或负荷变化时提升系统惯量特性，实现信息快速传递，增强电网频率稳定性。
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标题：基于多时间尺度的海上风电源荷有功功率—频率控制策略研究
引文格式：陈德扬,刘宇,樊玮,等.基于多时间尺度的海上风电源荷有功功率—频率控制策略研究[J].机电工程技术,2025,54(15):128-132.
作者：陈德扬；刘宇；樊玮；易杨；苗璐；秦颖婕；陈文皓
作者单位：广东电网有限责任公司电力调度控制中心系统分析部；华南理工大学广东省绿色能源技术重点实验室
基金项目：南方电网公司科技项目(036000KK52222013(GDKJXM20222142))
关键词：多时间尺度；海上风电；有功功率；荷电状态；复合储能
摘要：海上风电场输出功率的随机性易导致风电场集中控制无法快速平衡源荷功率差额，影响并网时电网频率波动。针对此，采集测量负荷侧功率、电网频率、海上风机出力及储能荷电状态等相关数据，以最低网内损耗和区域用电经济性最低为长时间尺度下的控制目标，以负荷侧功率波动产生的缺额成本最小化为短时间尺度下的控制目标，构建长时间和短时间优化多时间尺度控制系统；考虑网内有功功率平衡性、储能设备工作安全性和不同时间尺度下最优解的存在性，建立了相关约束方程，从而精准、迅速地调配网内有功功率支撑；仿真结果表明，所提多时间尺度优化控制策略相比未实施前，海上风电系统网内有功功率波动时，直流电压波动量减少3%，电网频率波动量减少0.4%，提升了配电网运行的可靠性和经济性。
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标题：基于梁单元的汽轮发电机临界转速计算
引文格式：王磊,裴世雄,张海凤.基于梁单元的汽轮发电机临界转速计算[J].机电工程技术,2025,54(15):133-138.
作者：王磊；裴世雄；张海凤
作者单位：湘潭电机股份有限公司
关键词：汽轮发电机；临界转速；陀螺效应；转子动力学；ANSYS
摘要：针对汽轮发电机转子结构复杂、临界转速计算难度大、计算周期长无法快速响应迭代的设计问题，开展了基于ANSYS有限元平台及材料力学的系统理论分析与有限元仿真研究。提出了适用于汽轮发电机转轴非圆异形复杂截面的处理方式，遵循物理性质不变的原则（轴段物理性质包括：质量、转动惯量及弯曲刚度），通过建立融合陀螺效应和非线性动态支承特性的转子动力学模型，进行了临界转速仿真分析，根据API684的相关条款规定对计算结果进行评判，并进行了相关试验验证，最终完成转子的动力学设计，计算结果说明该方法的计算误差仅2.95%。使用APDL命令流实现参数化建模、网格划分、边界条件加载的全流程自动化，将传统需要1～2 d的分析流程压缩至1 h内完成。当设计参数变动时，可更改命令流进行迭代计算，使方案修改后的重分析时间缩短至15 min以内。通过理论建模、数值仿真与试验验证的有机结合，形成了具有高效、高精度的转子动力学快速设计方法。工程应用表明，相较于传统方法，新方法在保证计算精度的同时，效率提升约10倍，显著缩短了产品研发周期。
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标题：基于故障电流暂态体征提取的逆变器微电网继电保护方法
引文格式：齐素杰.基于故障电流暂态体征提取的逆变器微电网继电保护方法[J].机电工程技术,2025,54(15):139-142.
作者：齐素杰
作者单位：大唐岩滩水力发电有限责任公司
关键词：继电保护；逆变器；暂态体征提取；微电网；故障电流
摘要：在微电网的复杂运行环境中，分布式电源的广泛接入不仅丰富了能源结构，也显著提升了系统的电气复杂性。这些变化不仅改变了短路电流的动态特性，包括其大小、方向及持续时间，还引入了谐波、频率偏移等新的电气现象，对微电网的安全稳定运行构成了挑战。为应对这些挑战，提出基于故障电流暂态体征提取的逆变器微电网继电保护方法。通过精细化设计逆变器微电网架构，结合先进的信号处理与数据分析技术，实现对故障类型的精准识别、故障位置的快速定位及故障严重程度的量化评估。此外，充分考虑微电网的实时运行调控需求，将故障暂态电流特征与调控策略紧密融合，制定灵活高效的继电保护策略。实验结果表明，该方法在提升故障检测精度的同时，显著加快了保护动作速度，有效降低了故障对微电网的影响，为微电网的安全、稳定、可靠运行提供了坚实的技术支撑。
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标题：超节能多用途降温设备的设计与验证
引文格式：李硕,胡澍,黎震,等.超节能多用途降温设备的设计与验证[J].机电工程技术,2025,54(15):143-147+186.
作者：李硕；胡澍；黎震；肖哲；黄梓轩；王子墨
作者单位：武昌首义学院机电与自动化学院；
基金项目：全国大学生创新创业训练计划项目(202312309002)
关键词：超节能；多用途；降温；节能；智能；ANSYS
摘要：为满足不同场合的降温需要，提高降温效率，设计了一款超节能多用途降温设备。通过对市场的调研，完成了“移动降温搬运一体”式创新结构的设计方案。设备整体采用置物架式布置，并与搬运小车相结合，使设备能够边移动边降温，同时具备搬运等功能。设备采用编码电机并通过自主路径规划的方式运行，边移动边降温的方式有效解决了常规降温的效果不均匀的问题。控制器可根据温度的高低自动调节降温执行模块的参数，实现自动控温，满足了智能化的要求。使用Inventor三维建模软件构建了模型，还进行了重要零件的静力有限元分析，并在ANSYS Fluent中模拟装置流体动力学，以观察降温时间和风速变化对环境影响的大小。借助这些分析结果，对结构和零部件进行了优化，最终得到了完整模型。最后进行实物验证，该方案设计完整，结构布置合理，符合运行要求，可使设备轻松完成降温工作。
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标题：基于深度学习的液晶电视背板机械手自动取料装置设计
引文格式：邓君,刘勇求,赵敏,等.基于深度学习的液晶电视背板机械手自动取料装置设计[J].机电工程技术,2025,54(15):148-153.
作者：邓君；刘勇求；赵敏；全洪杰；贺松炎
作者单位：广东科技学院机电工程学院；东莞市豪顺精密科技有限公司
基金项目：2025年广东科技学院博士科研启动基金项目(GKY-2025BSFGK-20)
关键词：多模态控制策略；数字孪生系统；知识蒸馏；动态卷积；DDPG网络
摘要：为解决传统机械手在液晶电视背板取料中依赖固定轨迹、难以应对尺寸波动与摆放偏差的问题，提出融合深度学习与机电一体化技术的智能化取料方案。通过构建模块化机械手本体结构，采用仿生学设计的聚醚醚酮末端夹爪（摩擦因数不小于0.6）集成薄膜式力传感器（分辨率0.05 N），结合双目立体视觉系统（500万像素全局快门相机，像素当量0.02 mm/pixel）实现高精度感知；基于改进的YOLOv8架构构建深度学习模型，引入动态卷积与坐标注意力机制提升抗反光干扰能力，通过知识蒸馏将模型参数量压缩至2.3 MB，边缘设备推理速度达47 FLOPs；开发多模态强化学习控制策略，融合视觉位姿与力觉数据，采用深度确定性策略梯度（DDPG）网络优化抓取轨迹。测试结果表明，该装置在背板位置偏移源不大于15 mm、角度偏差不大于8°工况下，抓取成功率不小于99.1%，定位精度达0.1 mm，力控分辨率5 N，对比传统固定模板匹配装置，动态适应性与作业效率显著提升，为智能制造领域复杂工件的自动化取料提供了技术支撑。
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标题：基于三维建模玉米播种机排种器的结构设计
引文格式：赵光明,邱杰,刘钟远,等.基于三维建模玉米播种机排种器的结构设计[J].机电工程技术,2025,54(15):154-158.
作者：赵光明；邱杰；刘钟远；张婷；王军
作者单位：山东建筑大学机电工程学院；烟台科技学院智能工程学院
关键词：玉米播种机；排种器；仿真
摘要：设计了一款玉米播种机排种器。给出了排种器排种轮、护种挡板、转轴和壳体等关键部位的设计方案，创新性地在排种盘护种板处增设调节结构，通过松紧紧固螺丝动态适配不同粒径玉米种子（20.2～24.7 cm粒距），解决传统固定式排种盘需频繁更换的问题。采用SolidWorks三维建模工具对各个组件进行了精确三维建模，并成功实现了虚拟样机的整体装配。利用ADAMS仿真软件，对仿形机构的运动路径进行了详尽的分析，以确定该机构侧边连杆的最佳尺寸。最后采用了离散元方法，对设计的排种器进行了详细的仿真，结果表明其在1 m/s前进速度与60 mm入土深度条件下，与传统的排种器相比，工作阻力降低10.4%，满足农业实际需求。
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标题：车载液晶显示器玻璃盖板环形膜对位贴合机系统设计
引文格式：王宇杰,王兆国.车载液晶显示器玻璃盖板环形膜对位贴合机系统设计[J].机电工程技术,2025,54(15):159-163+181.
作者：王宇杰；王兆国
作者单位：安徽理工大学机电工程学院；安徽智能矿山技术与装备工程研究中心
基金项目：安徽智能矿山技术与装备工程研究中心开放基金项目(AIMTEEL202204)
关键词：车载液晶显示器；环形膜；贴合机；玻璃盖板；PLC控制系统
摘要：为提高车载显示器生产过程中对玻璃盖板贴附环形膜片的贴合效率和贴合质量，设计一种用于环形保护膜的玻璃盖板全自动对位贴合机。根据实际贴合作业中的送料、定位、撕膜、取膜、贴膜及辊压等工序，设计对位贴合机的机械机构，主要包括玻璃盖板送料机构、卷料撕膜机构、物料端机械手和物料端CCD装置。移栽贴合平台对玻璃盖板负压定位后送至贴合位置，贴合机械手负压取膜后，卷料撕膜机构工作撕膜；检测到取膜成功，贴合机械手移至贴合位置破真空贴合并同时辊压操作，即完成全自动对位贴合。根据附环形膜贴合过程，设计了基于PLC的环形膜贴合机控制系统并进行样机环形膜贴合实验。测试结果表明，对位贴合机贴合效率为7.7 s/片，贴合精度约为0.017 mm，良品率为93.3%，表面基本无褶皱或气泡。所述贴合机能够持续稳定工作，满足贴合工艺要求，提高了盖板生产过程的效率和智能化水平。
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标题：基于Visual LISP的轨道交通视频监控系统配线程序设计及应用
引文格式：吴杏林.基于Visual LISP的轨道交通视频监控系统配线程序设计及应用[J].机电工程技术,2025,54(15):164-168.
作者：吴杏林
作者单位：中铁二院工程集团有限责任公司
基金项目：中铁二院工程集团有限责任公司科研项目(KDNQ243024)
关键词：视频监控系统；Visual LISP；最短路径算法；自动配线
摘要：传统的视频监控系统配线设计长期以来主要依靠人工作业，存在效率低下、错误率高等诸多不足。为有效解决这些问题，基于Visual LISP和OpenDCL开发了一款带有人机交互界面的视频监控配线软件。该软件在自动配线过程中选择深度优先搜索算法，通过将电缆槽重绘为直线段等预处理方法，精准实现最短路径搜索。软件主要包括摄像机配线和汇聚箱配线两大模块，其中以OpenDCL实现数据输入，以Visual LISP实现数据处理和结果展示。软件已在部分城轨工程设计中得到应用。实践证明，它显著提高了设计效率，大幅减少了配线和工程量计算的错误；与全人工设计相比，节省时间90%以上，极大地降低了整体设计成本。未来，可进一步扩展该软件的使用范围，使其在轨道交通制图设计自动化和智能化进程中发挥更大的作用。
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标题：高速冲刀数控精密加工策略设计
引文格式：阮百强,张海燕.高速冲刀数控精密加工策略设计[J].机电工程技术,2025,54(15):169-174.
作者：阮百强；张海燕
作者单位：湛江市技师学院；湛江科技学院智能制造学院
关键词：加工措施；金刚石砂轮；精密磨削；镜面加工
摘要：基于高速冲刀的材料切削困难、刀头形状复杂、刀刃精度要求高等特征，提出了设计成形金刚石砂轮精密磨削加工、一体电极镜面电火花加工等加工措施。分析了高速冲刀刀面加工、刀刃受力和刀具选择等方面因素。为提高加工的质量和效率，解决冲刀刀头形状复杂、刀刃窄小、材料切削困难、易振刀等加工难题，设计了R39与150成形金刚石砂轮，满足刀刃成形面的整体切削加工，提高切断刃、弧线成形刃精度，简化高速冲刀加工工序。利用一体电极镜面电火花成型加工，解决加工刀头半圆锥面、半圆台表面质量不高的问题，提升成形刃精度。结果表明，采用成形金刚石砂轮精密磨削加工和一体电极镜面电火花成形加工等加工策略，保证了冲刀的切断刃和成形刃的刀刃宽度0.08 mm的尺寸精度和表面质量，提高了产品质量和加工效率。
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标题：基于高功率密度电动潜水泵的大流量高效移动排涝系统装置设计与验证
引文格式：谢德华,陈晓清,陈东,等.基于高功率密度电动潜水泵的大流量高效移动排涝系统装置设计与验证[J].机电工程技术,2025,54(15):175-181.
作者：谢德华；陈晓清；陈东；陈云；杨远见；刘仲秋；王朝；周子阳
作者单位：湖南华汛应急装备有限公司
基金项目：湖南省科技创新计划项目(2024AQ2045)
关键词：高功率密度电动潜水泵；大流量高效移动排涝系统；专用多功能转移装置；方舱
摘要：为解决无固定泵站淹没区及大水域应急排涝场景中设备部署慢、效率低的问题，提出一种基于高功率密度电动潜水泵的大流量高效移动排涝系统。基于高功率密度永磁电机技术（效率97%）、采用轻量化永磁电机结构以及铝合金泵体、泵组结构拓扑优化技术，设计一种流量大于或等于10 000 m3/h、扬程大于或等于10 m、质量小于或等于3 t、效率大于或等于80%的高效轻量化自浮式泵组；开发专用多功能转移装置实现30°坡道泵组无吊机转运及上下水；通过模块化方舱集成供配电、管路系统（聚氨酯水带加专用轻质化低流阻弯头）及智能监控系统实现了应急排涝的高效作业以及快速部署。通过理论设计分析和样机研制与实地测试，验证了预期的设计目标。实地测试表明：系统流量10 005 m3/h时扬程达10.12 m，管网损耗6.48%,6 h完成部署，满足复杂地形快速响应需求。
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标题：矿用带式输送机火灾监测与预警方法研究
引文格式：薛松,李俊杰,席志鹏,等.矿用带式输送机火灾监测与预警方法研究[J].机电工程技术,2025,54(15):182-186.
作者：薛松；李俊杰；席志鹏；张凯；黄昕昕；李根生
作者单位：河南大有能源股份有限公司新安煤矿；河南科技大学车辆与交通工程学院
关键词：带式输送机；光纤传感器；火灾监测与预警；皮带防灭火
摘要：矿用带式输送机长期在高速重载工况下运行，皮带极易出现打滑、磨损等情况，而皮带在摩擦生热的过程中极易引起火灾，并散发出大量烟雾及有毒气体，甚至引发瓦斯、粉尘爆炸等。为实时监测煤矿井下长距离带式运输机的火灾隐患，提出一种煤矿输送机皮带火灾监测与预警方法，通过光纤测温得到可靠的监测结果，从而提高火灾监测和预警的准确性和可靠性。该方法基于光纤测温传感器的测温原理分析带式运输机的温度测量和监测技术，通过分析光纤测温传感器的温度监测结果判断潜在火灾情况及位置，得到准确可靠的火灾判断并给出预警，结合自动喷淋装置提高带式运输机皮带报警系统的有效性和可靠性，实现带式运输机皮带的防火和灭火，从而保障矿用带式输送机的安全稳定运行。
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标题：CO2注入井套管温度压力场耦合分析
引文格式：陈刚,唐明明.CO2注入井套管温度压力场耦合分析[J].机电工程技术,2025,54(15):187-192.
作者：陈刚；唐明明
作者单位：延长石油股份有限公司蟠龙采气厂
关键词：CO2注入；套管；CO2物性参数；温度压力耦合；注入因素
摘要：CO2地质封存与利用技术的核心在于通过井筒系统实现CO2的安全注入与永久封存，其中井筒系统的完整性直接影响CCUSEOR技术的实施效果。基于Span-Wagner状态方程与Vesovic模型精确计算了CO2的密度、比热容、导热系数及黏度等关键物性参数。通过建立CO2注入过程中套管温度场与压力场的数学模型，并采用有限差分法进行数值求解，系统揭示了温度场与压力场的分布特征。重点考察了不同注入条件对套管受力的影响机制，结果表明：受井下温压条件变化影响，CO2物性参数波动显著，进而影响温度场与压力场分布规律。模型计算结果与现场实测数据的对比验证显示，温度场与压力场的预测最大相对误差分别为5.6%和4.1%，具有良好的一致性。此外，注入速度是影响套管温度分布的最敏感参数，而注入压力则对套管压力分布起主导作用。
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标题：面向制造资源评估的参数化仿真云平台开发
引文格式：刘文乐,周小又.面向制造资源评估的参数化仿真云平台开发[J].机电工程技术,2025,54(15):193-199.
作者：刘文乐；周小又
作者单位：珠海格力电器股份有限公司
关键词：Flex Sim；Web server技术；仿真；制造；参数化
摘要：制造企业物流系统正向着高度自动化和信息化方向发展，系统逻辑与工艺方案日益复杂，导致决策问题难度显著增加。系统仿真技术作为辅助决策的有效方法，其应用价值日益凸显，但建模过程的复杂性制约了该技术的推广应用。针对这一技术瓶颈，基于FlexSim仿真平台，结合Web server技术、IIS和Python语言，开发了一套通用参数化仿真系统。该系统采用模块化与参数化相结合的建模方法，通过精简的参数配置即可快速生成定制化仿真模型，有效提升了建模效率与应用灵活性。基于Web的设计架构实现了免客户端安装的浏览器访问模式，支持远程完成模型构建、视图切换及结果反馈等全流程操作。该系统显著降低了技术应用门槛，为制造企业物流系统的仿真分析与优化决策提供了高效的技术支撑。
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标题：基于PID控制的污水处理系统恒流量产水控制设计与调试
引文格式：黄远康,范宇,曹伟仪.基于PID控制的污水处理系统恒流量产水控制设计与调试[J].机电工程技术,2025,54(15):200-204.
作者：黄远康；范宇；曹伟仪
作者单位：中信环境技术(广州)有限公司
关键词：恒流量；PID控制；MBR膜工艺；控制系统
摘要：膜生物反应器（MBR）污水处理系统在间歇式运行工况下，因周期性启停导致产水流量波动较大，导致影响PID控制调节，使系统难以平稳运行。为此提出了一种改进的恒流量产水控制策略，解决在恒流量产水过程中因流量反馈变化对PID控制形成冲击。其控制方法为：系统启动初期采用无流量反馈信号的开环控制模式，待运行稳定后切换为以产水流量为反馈信号的闭环PID控制模式。控制系统基于PLC平台开发，通过变频器接收调整指令调节水泵转速实现流量控制。实验结果表明：经参数优化后，系统产水流量控制误差稳定在3～6 m3/h范围内，实现了MBR系统在恒定流量工况下的稳定运行。