计算机科学与信息工程

  • 三自由度抓取机械手臂的复合模糊PID控制

    王成宝;于少娟;皇甫宇杰;祁晓阳;

    由于三自由度机械手能在三维空间中完成升降、平移、旋转等基本指令,针对机械手臂在恶劣环境下的动作灵活性和控制精确性等问题,设计出了一种用于智能清洁小车的机械手样机硬件的三自由度抓取机械手臂,采用复合模糊PID控制以提高控制精度,使机械手臂可以达到准确位置,通过精确夹持障碍物,达到清除路障的目的。在构建三自由度结构及数学建摸的基础上,利用人工智能经验设计了结构合理的模糊PID复合控制器,通过仿真及实物模型实验验证技术方案的有效性,为机械手臂控制器的实际应用提供了理论依据。

    2016年06期 v.37;No.158 419-424页 [查看摘要][在线阅读][下载 2721K]
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  • 双向DC-DC不间断电源管理系统的设计

    王家麒;闫晓梅;侯宁波;杜庆潮;贾尧尧;武宏兵;

    本文设计了一种高效率、高精度、低成本的双向DC-DC锂电池充放电系统。该系统主要通过改变单片机输出信号的占空比来控制双向升降压电路工作,实现对锂电池的自动或手动的充放电管理。实验表明充放电电流在1~2 A可调,步进精度0.8%,充放电效率可达90%.

    2016年06期 v.37;No.158 424-428页 [查看摘要][在线阅读][下载 991K]
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  • 一种基于K-means的关联规则聚类算法

    王琢;荀亚玲;张继福;

    关联规则是数据挖掘领域中的主要研究内容之一。针对高维海量数据集,尤其当支持度和置信度阈值太低时,将生成大量冗余和相似的关联规则,从而对关联规则的理解和使用造成了困难。本文采用改进的K-means思想,给出了一种关联规则聚类算法:首先重新定义了冗余关联规则,并给出了删除的方法;然后定义了一种新的规则间相似性度量;最后利用K-means思想,采用最大三角形方法选取聚类的初始点,将相似的关联规则归为一类。实验验证该算法能够帮助用户快速有效地找到有用的关联规则,提高了关联规则的可理解性。

    2016年06期 v.37;No.158 429-437页 [查看摘要][在线阅读][下载 432K]
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  • 基于Voronoi算法的无线多媒体传感器网络覆盖控制研究

    霍海平;曾建潮;赵静;

    无线多媒体传感器网络(Wireless Multimedia Senor Networks,WMSNs)的覆盖控制技术是传感器网络研究的关键问题,只有合理的部署传感器节点,才能达到对目标区域的全面监测。Voronoi图具有良好的区域划分性质,可以将监测区域划分成多个小的区域。所以,提出一种基于Voronoi算法的无线多媒体传感器网络的覆盖策略。通过Voronoi图形寻找新增传感器节点的坐标,计算出节点的质心点坐标,调整节点的方向。实现用比较少的节点,获得较高的覆盖率。

    2016年06期 v.37;No.158 438-442页 [查看摘要][在线阅读][下载 2126K]
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  • 基于PID控制风板装置的设计与实现

    张扬;

    介绍了以STC89C52单片机作为系统控制核心,采用角度传感器(WDD351)实时检测帆板的偏移角度,通过单片机程序的PID控制算法处理PWM控制信号,继而调节风扇的送风量使帆板达到要求角度。算法有别于常见的控制系统,其采用的PID控制算法不要求确定受控对象的精确数学模型,而根据控制规则组织控制决策表,由控制决策表决定控制量的大小。解决了PID在面对被控对象存在三角函数数学模型时的控制问题,较好的完成了比赛要求,取得了良好的产品效果。

    2016年06期 v.37;No.158 443-446页 [查看摘要][在线阅读][下载 1497K]
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  • 跷跷板系统的模糊控制策略研究

    张卓;张井岗;

    针对跷跷板系统具有的高阶次、非线性、多变量等特性,提出了基于融合函数的模糊控制算法。根据最优控制理论计算出能使系统稳定的反馈增益矩阵,再构建融合函数,以此减少模糊控制器的输入维数,解决了模糊控制算法应用于多变量系统中易出现的"规则爆炸"问题。仿真和实验结果均表明,所设计的控制器可有效实现对跷跷板的平衡控制。

    2016年06期 v.37;No.158 447-453页 [查看摘要][在线阅读][下载 1771K]
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机械工程与材料科学

  • 带式输送机传动滚筒轴的弯扭组合分析

    李海伟;韩刚;

    以某矿用带式输送机传动滚筒轴为例,对其在弯扭组合作用下进行理论受力计算和有限元分析。通过计算分析得出传动滚筒轴在弯扭组合作用下的最大理论应力值和最大变形区域。对传动滚筒轴建模,使用有限元软件ANSYS workench对其进行模拟仿真,与理论计算值对比后,得出传动滚筒轴在弯扭组合作用下强度条件符合要求的结论。仿真结果对传动滚筒轴的设计具有一定的指导意义。

    2016年06期 v.37;No.158 453-456页 [查看摘要][在线阅读][下载 1090K]
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  • 叉车液力传动与机械传动的对比设计

    刘亚倩;陶元芳;冯志远;

    液力传动因具有自动变速、操作方便等优点而受到人们的青睐。但是,由于液力变矩器的特性比较复杂,使得设计者在设计液力传动系统时比较困难。其实,当叉车爬最大坡度时液力变矩器处于最大力矩比状态附近,能够获得3左右的转矩比;而当叉车以最高速度行驶时液力变矩器处于耦合器状态,速比接近于1,通过对这两种状态的分析可以简化液力传动的设计过程。通过与机械传动系统设计的对比给出了液力传动系统的设计计算过程,概念清楚,计算简单。

    2016年06期 v.37;No.158 457-461页 [查看摘要][在线阅读][下载 1024K]
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  • 轧辊维修策略与备件库存联合优化研究

    高坤;张晓红;曾建潮;

    辊是使轧材产生塑性形变的主要工具,也是轧钢过程中的主要消耗部件,其合理的更换策略和库存设置对保证企业安全生产和降低生产成本至关重要。将同一生产线上多个轧辊组成的系统建模为一个同类可修多部件系统,结合轧辊本身的运行和维修特点,提出了成批更换及离线视情修磨相结合的轧辊更换修磨策略与备件库存订购策略的联合策略,在考虑确定的修磨时间,交付时间和非完美修磨效果的基础上,分析了生产过程中轧辊的成批更换、视情修磨和备件订购的相互制约关系,建立了以更换周期、报废阈值和库存参数为决策变量,以单位轧辊无限时间范围内的平均费用率最小为目标的仿真优化模型,最后采用离散事件仿真和遗传优化算法相结合的方法对模型进行求解。仿真结果表明,联合优化所得到的更换周期和库存参数更合理的,可以有效降低生产成本。

    2016年06期 v.37;No.158 462-468页 [查看摘要][在线阅读][下载 1104K]
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  • 汽车起重机支腿液压系统的可靠性分析

    罗曦;高崇仁;

    汽车起重机支腿液压系统是汽车起重机重要的组成部分,它的可靠与否决定了汽车起重机能否正常工作、稳定运行。以汽车起重机支腿液压系统为研究对象,分析其工作原理,针对其会产生的四种典型故障建立了故障树,在此基础上,运用故障树分析法、贝叶斯网络和模糊集理论,利用模糊数和条件概率表描述系统和部件间不确定的定量关系,充分利用系统的模糊信息和不确定信息高效进行可靠性分析。

    2016年06期 v.37;No.158 468-474页 [查看摘要][在线阅读][下载 882K]
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  • 油膜轴承启/制动阶段的温度特性研究

    姜宏伟;李璞;王建梅;孟凡宁;

    为了揭示油膜轴承在启/制动阶段的温度特性,获得更好的运行性能,综合考虑粘压效应、弹性变形效应和挤压油膜效应,结合油膜轴承实际运行边界条件,建立了时变弹流润滑雷诺方程;通过润滑油工业测试试验,对不同轧制工况下的油膜轴承温度进行了测试。结合理论和试验数据,对比分析了在静-动压启动和动压启动下的温度曲线,并通过试验验证了理论分析计算的正确性,为启/制动阶段油膜的形成和破坏机理提供了参考。

    2016年06期 v.37;No.158 475-480页 [查看摘要][在线阅读][下载 1746K]
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  • 某400型随车起重机特性分析

    晋民杰;胡琴;范英;乔建璐;荆华;

    为了深入研究折臂式随车起重机的性能,从运动学、动力学、强度理论及稳定性等方面展开分析。首先,建立某400型起重机运动学数学模型,对吊点包络图、速度、加速度进行分析,为后续的动力学和起重特性分析做准备;其次,建立随车起重机的Creo动力学仿真模型,并分析了各个构件的受力情况;最后,结合强度和稳定性分析研究存在的问题及下一阶段工作计划性能,并绘制起重作业图。

    2016年06期 v.37;No.158 480-485页 [查看摘要][在线阅读][下载 3074K]
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应用科学

  • 基于均匀化理论的两种网孔材料力学性能的比较

    郑亚东;崔小朝;晋艳娟;张柱;

    主要研究了网孔材料的力学性能。在均匀化理论的基础上,通过有限元软件ABAQUS计算了蜂窝孔材料和密排圆孔材料的等效弹性参数随实体率的变化规律,并提出两种网孔材料力学性能的比较分析。研究表明:当实体率相同时,密排圆形网孔的等效弹性模量和等效切变模量均大于蜂窝网孔。研究成果对工程实践中推广使用密排圆孔材料具有很大的价值。

    2016年06期 v.37;No.158 486-490页 [查看摘要][在线阅读][下载 1296K]
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  • 结合模式搜索法的混合MIMIC算法

    张丹;夏桂梅;

    分布估计算法是一种全局寻优能力较强而局部求精能力较弱的优化算法,为增强分布估计算法的局部寻优能力,将局部求精能力强,收敛速度快的模式搜索法引入到分布估计算法中,提出一种结合模式搜索法的混合MIMIC算法(PS-MIMIC).通过测试函数测试算法性能,并与标准MIMIC算法结果进行比较,结果表明该算法在解决优化问题时具有良好的性能,可以较快的寻找到最优值。

    2016年06期 v.37;No.158 490-494页 [查看摘要][在线阅读][下载 730K]
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  • 平面问题各向同性弹性非线性本构方程

    王海任;李忱;苗亚男;赵丽;

    基于张量函数得到的非线性各向同性材料的本构方程是完备的,不可约的。张量不变量、标量不变量表示的张量本构方程虽然在任意坐标系下都成立、具有普适性,但是实际应用仍需要转换到特定坐标系,才能和几何方程、平衡方程一起,组成完备的方程组求解弹性力学问题。将不变量表示的各向同性非线性本构方程,退化到笛卡尔直角坐标系下,推导出各向同性材料平面问题(平面应力与平面应变)的应力-应变方程,得到的本构方程是非线性的,并且将方程退化为线性与胡克定律比较研究。

    2016年06期 v.37;No.158 495-499页 [查看摘要][在线阅读][下载 234K]
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