- 王泽;尹瑞雪;
磨削因其材料去除率低，比能耗大，砂轮损耗大，成为加工工艺中的高碳排放工艺。为了提高磨削过程的能量利用率，降低磨削过程碳排放及成本，在已有研究的基础上，考虑了砂轮损耗所导致的碳排放，建立了磨削过程碳排放评估模型，结合磨削过程成本模型，提出碳效益的概念。以磨削过程碳效益最大化作为优化目标，以砂轮线速度，工件进给速度，砂轮径向进给速度为优化变量，考虑砂轮的磨削性能，以机床性能与工件的加工要求为约束，建立了磨削过程的多目标优化模型，运用遗传算法对模型进行了优化求解，并通过案例验证了此方法的有效性。
2026年01期 No.419 1-5+10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1384K] [下载次数：86 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：85 ] - 黄开启;刘准;刘小荣;
针对智能车辆在不同工况下路径跟踪精度低的问题，基于三自由度车辆动力学模型，提出一种利用遗传算法优化模型预测控制（Model Predictive Control,MPC）权重系数的方法，以横向侧偏距离和横摆角为跟踪目标设计了遗传算法的适应度函数来获得轨迹跟踪性能较好的控制器，并研究了遗传算法的参数对最佳适应度值的影响，选择了较为理想的参数。通过Carsim/Simlink平台联合仿真，结果表明：经过遗传算法优化权重系数后的控制策略，提升了车辆的轨迹跟踪精度，并且改善了稳定性；在路面附着系数为0.4，正弦曲线行驶工况下，最大偏差降低了50.16%；在路面附着系数为0.85，双移线行驶工况下，最大偏差降低了50.0%。
2026年01期 No.419 6-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1493K] [下载次数：634 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：35 ] - 陈三亚;彭盾;胡文华;
可变机翼能够调整气动外形以适应不同的飞行任务，满足新型飞行器一机多任务的设计需求。基于传统三角翼飞行器进行结构创新设计，提出一种可变三角翼设计方案，制作实物模型并进行折叠动作验证实验，利用FLUENT软件分析飞行器在不同攻角和不同折叠状态下的气动特性变化规律，结合飞行数据采集系统制作可变三角翼飞行器模型，开展试飞试验并研究其飞行特性。仿真和试验结果互相验证且表明：机翼折叠时，飞行器升力降低，导致飞行高度突然下降；反之，机翼展开时，升力增大，且导致飞行高度突然上升。
2026年01期 No.419 11-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1445K] [下载次数：221 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：27 ] - 谢芳;于飞;安超晨;
针对工况变化时伺服系统因负载扰动引起的伺服电机定位偏差问题，提出了一种基于转矩信号控制的梯度校正算法用于在线辨识转动惯量，以增加伺服系统转动惯量辨识的抗扰动能力。首先，建立永磁同步电机控制模型，推导出影响转动惯量辨识的参数。其次，针对传统梯度校正算法动态性能不足的问题，引入参数可调的抗扰动控制梯度校正算法，增加了算法的抗扰能力，实现变化工况下的转动惯量辨识。最后，搭建实验平台并验证该辨识算法的快速性、准确性和较强的抗扰能力。
2026年01期 No.419 15-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1467K] [下载次数：221 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：18 ] - 李甲历;张凯;张义民;欧旭鹏;
为了探究变载荷工况下具有外圈局部裂纹故障的深沟球轴承的运动特征，运用牛顿第二运动定律以及赫兹接触理论建立了一种深沟球轴承外圈局部故障的非线性四自由度动力学模型。该模型计算了滚动体与内外圈的接触变形，并综合考虑了油膜厚度、滚动体滑动及轴系的重力等因素。通过对所建立外圈故障的深沟球轴承动力学模型进行求解，并运用快速傅里叶变换得到仿真信号的频谱，发现特征频率的高次谐波成分较为明显，且与原模型相比，所建立的动力学模型精度更高。与实验得到的振动数据的频谱进行对比后，验证了所建立模型的准确性，为滚动轴承的故障机理研究与故障诊断提供了参考。
2026年01期 No.419 20-24+29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1461K] [下载次数：277 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：23 ] - 王晓辉;邓威威;肖宁;
为了解决规划阶段建筑参数不确定导致的冷热负荷预测不准确问题，使用改进粒子群算法（IPSO）对长短期记忆网络（LSTM）进行优化，构建了一种新的建筑能耗预测模型（IPSO-LSTM）。首先，明确建筑规划初期的不确定参数以及每个参数的分布，并且对不确定参数使用拉丁超立方抽样生成数据样本；其次，将生成的样本数据导入到建筑模型中，并使用Energy Plus进行模拟，对不确定参数与模拟结果进行相关性分析；最后，选取与模拟结果相关性较大的参数训练IPSO-LSTM模型。以北京某区域的办公建筑为研究对象进行实例验证，并与LSTM和反向传播（Back Propagation,BP）神经网络进行结果和误差对比，进而证明所提方法的有效性。
2026年01期 No.419 25-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1400K] [下载次数：20 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 周迅;尉朋;陈文华;高云;
针对大秦线路桥过渡段辙叉区叉心频繁出现损伤断裂的现象，以75kg/m钢轨12号固定辙叉为研究对象，采用SIMPACK-ABAQUS联合仿真对叉心的疲劳损坏进行了数值模拟。首先建立轮轨动力学仿真模型，研究不同轨下刚度情况下车轮与叉心间的冲击力并确定冲击点的位置；然后，将冲击力作为准静态载荷导入三维轮轨局部接触模型中确定叉心表面应力最大点，根据叉心材料E-N曲线和疲劳损伤累计准则，预测不同工况下叉心表面裂纹萌生寿命；最后将叉心表面应力最大点作为裂纹萌生点，利用最大周向应力准则模拟二维轮轨接触模型的裂纹扩展路径，并依据Paris公式对裂纹剩余寿命进行评估。从而分析轨下刚度不均匀对叉心疲劳寿命及失效模式的影响。
2026年01期 No.419 30-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1413K] [下载次数：99 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ] - 吕通发;何永春;牟鑫;吕超;
变压器作为电能稳定传输的重要媒介，在电力系统中的作用越来越大。但变压器长期暴露于外界环境之下容易发生故障，如何准确高效地预测变压器故障信息成为研究的焦点问题。这里提出了一种基于ATT-BiLSTM的变压器故障预测模型。首先，利用HMM模型对变压器故障数据进行数据抽取，实现变压器故障信息的快速处理；然后，设计基于ATT-BiLSTM的变压器故障预测模型，实现变压器故障信息的准确预测。最后，利用电力系统实测数据验证了ATTBiLSTM模型利用可以进行变压器故障的有效预测，保障电力系统的安全稳定运行。
2026年01期 No.419 35-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1404K] [下载次数：34 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ] - 吴辉;富荣昌;李现政;杨晓玉;
为了评估非牛顿流体对分叉血管的血流动力学影响。采用计算流体力学方法（CFD）对Newtonian、Bingham、Casson和Carreau-Yasuda血液黏度模型进行腘动脉多相血流动力学计算。结果显示：腘动脉内各模型血流速度几乎相同，速度差异在1cm/s以内。然而在血管分叉处，与Newtonian和Bingham模型相比较Casson和Carreau-Yasuda模型在分叉处涡流面积较大并且存在部分回流情况。牛顿模型的壁面压力与非牛顿模型最大压力差为125Pa。牛顿模型与非牛顿模型最大壁面切应力相差11.96Pa。结果表明，牛顿模型计算结果会高估血流动力学参数，从而低估动脉粥样硬化形成的可能性。
2026年01期 No.419 40-43+50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1412K] [下载次数：166 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 何恩光;解明昕;周鹏;齐鹏;
针对采用阿基米德螺线布置大中型盾构机刀具时存在的布置曲线较多、布置设计较复杂等缺点，研究采用一种新的平面螺线进行刀具布置设计。采用一种介于阿基米德螺线和费马曲线之间的平面螺线，其极角指数b分别取0.625、0.75和0.875，进行刀具布置设计，并验证径向力平衡和倾覆力矩平衡的合理性。经过优化，刀盘的倾覆力矩增量百分比分别为12.28、1.19和12.82%，其中b取值为0.75平面螺线刀具布置满足径向力平衡和倾覆力矩平衡，并对刀盘进行静力学分析，b=0.75平面螺线与b=1阿基米德螺线刀具布置刀盘的最大变形和最大应力相差不大。研究结果表明，采用介于阿基米德螺线和费马曲线之间的平面螺线可以实现盾构机刀具布置设计，且具有简单、实用等特点，在大中型盾构机刀具布置设计中具有较好的应用前景。
2026年01期 No.419 44-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1488K] [下载次数：98 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 金志浩;吕茂震;杨铮鑫;张义民;
为诊断转子碰摩故障，利用声发射技术在不同转速下转子碰摩实验过程中采集声发射信号，借助MATLAB软件编程得到无碰摩和有碰摩时声发射信号在Fourier变换下的频域图和时域图、小波系数图以及能量占比图。取信号数据的平均值并采用转速这一工况条件设置对照实验，研究发现转速对转子碰摩信号的影响不大。采用正交db4小波基对声发射信号进行3层小波分解，然后计算小波分解后第3层各频段的能量占比，引入小波能量熵及其评价参数对第3层各频段故障分析。结果发现：转子碰摩故障特征集中于第3层子频段[3 3]中。利用声发射信号和小波能量熵进行故障分析，对转子碰摩故障的研究更有效果，同时为机械故障诊断分析提供了依据。
2026年01期 No.419 51-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1448K] [下载次数：138 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：14 ] - 吴振松;卿绿军;
研究同一泵控马达液压系统中相同工况不同加载模式模拟加载时系统压力动态响应特性的区别，根据两种不同加载方式加载原理，利用LabVIEW编程软件，在泵控马达液压试验台上实现模拟加载，通过PID控制，实现两种加载元件对系统压力的开、闭环加载，分析系统压力动态响应特性。对比得出，在同一工况条件下，利用电磁比例溢流阀控制加载齿轮泵加载和运用鼓式制动器加载快速性相当，前者加载准确性高，后者加载稳定性好。这一研究结果不仅能为在实验室条件下选择合适模拟加载元件提供理论依据，而且为加载元件生产厂家改善加载元件性能提供技术支持。
2026年01期 No.419 56-60+65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1587K] [下载次数：42 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 杨鹏;刘克成;张立军;李明;
锅炉烟气回收效率对资源利用意义很大，其中回收装置最关键的机械部件是过滤膜。为了提高资源的循环再利用和降低火电厂废弃物中CO_2的二次回收利用效率，在聚醚嵌段酰胺（PI）中加入聚琥珀酰亚胺（PSI）作为前驱体，通过原位反应方法制备得到PASP/PI网络交错水凝胶膜，达到改善复合膜水环境并提升力学强度，使复合膜可以更高效分离气体成分。实验测试研究结果表明：PASP/PI复合膜相对初始膜层试样获得了更高的降解温度，表明PASP已经成功掺入到了PI内。ASP质量分数为20wt%时达到最高值，相比较未添加PASP，拉伸强度增加了15%，断裂伸长率增加了18%。综合成本选择30μm膜层是比较合理的，此时CO_2渗透率为420Barrer与CO_2/N_2选择性为68%。综合选择45℃是比较合理的，此时CO_2渗透率为400Barrer与CO_2/N_2选择性为73%
2026年01期 No.419 61-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1418K] [下载次数：11 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ] - 郭莹莹;张曦;张晓莹;李伟;
针对电传动车辆牵引力和滑移率开展控制策略研究，以提高车辆运行的安全性。基于双线模型获取轮胎-地面的滑移率与附着系数关系模型，分析行驶中的实际附着力和牵引力；基于模糊控制搭建滑移率模糊控制器，实时监测滑移率变化控制电机输出转矩的变化，并建立与之相对应的控制规则；基于Simulink搭建驱动轮胎牵引力和滑移率的模糊控制系统模型；基于NI PXI硬件平台搭建硬件在环仿真系统，开展模糊控制系统实时状态仿真分析；选取3种不同的路面开展对比分析，获取关键参数的变化特征，验证控制策略的可靠性。结果可知：低附着系数路面的滑移率始终控制在0.2附近，而附着系数也维持在0.2的高位；不同附着系数对开路面运行时，低附着系数侧的滑移率控制在最佳值0.2之下；相接路面运行时，滑移率变化幅度较小，维持在0.2左右，附着系数也为维持在0.2左右，车辆不会突发剧烈打滑的情况；结果表明，牵引力和滑移率模糊控制可以有效改善车辆在低附着系数路面的运行情况，提高车辆运行的安全性。
2026年01期 No.419 66-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1497K] [下载次数：83 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：15 ] - 张思奇;郑一明;李冠洋;
结合物流工程中不规则物流园区功能区块布局中存在的问题，寻找合理的布局设计，为保证当前及未来持续时间内园区准确平稳运作，需要减少运作成本，以及提升运作效率。这里首先分析了物流园区的发展现状，同时对物流园区未来的发展需求进行了预测，并结合功能区块的物流量及面积，对物流园区的功能区块进行了划分。采用栅格结构，以物流成本最小及综合相关度最大为目标函数的集合划分模型，分析分割树遗传算法在不规则物流园区布局上的合理性，利用分割树的编码和解码方式，将遗传算法和分割树相结合。在此基础上，通过案例详细分析了分割树遗传算法在不规则物流园区布局中的具体实现方案。最后，通过实例上的运用，可以看到该模型和算法应用在不规则物流园区布局中存在的不足，并对物流园区布局的前景进行了展望。
2026年01期 No.419 71-76+83页 [查看摘要][在线阅读][下载 1435K] [下载次数：23 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 孙城;李文超;
影响汽车挡风玻璃除霜性能的因素有很多，其中空调出风口处参数和结构是很重要因素，直接影响了除霜性能的好坏。这里以某款SUV汽车为研究对象，针对其原始风道除霜效果不达标的问题，提出了两种优化后的风道方案B和C，运用CFD仿真软件的STAR-CCM+对所提方案进行了仿真计算分析，稳态计算分析结果表明方案C的效果更好。在此基础上对方案C进行瞬态计算分析，模拟出方案C的除霜过程。然后对方案C的除霜效果进行试验验证，试验结果与仿真结果符合，表明所提方案确实优于原方案A，也说明所建计算仿真模型是合理和正确的。
2026年01期 No.419 77-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 1558K] [下载次数：61 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 王蒙;朱涛;王超;肖守讷;
以仿真、台架试验、线路试验相结合的方法对重载货车转K6转向架交叉杆结构进行疲劳寿命评估。首先，建立了交叉杆结构有限元模型，基于弹性有限元理论，以标准疲劳试验载荷转化的多级载荷时间历程为输入，采用基于名义应力法的多事件准静态叠加计算方法和Miner累积损伤理论对结构进行寿命评估；然后，将仿真结果与标准载荷台架试验结果进行对比，表明在两种分析方法下，结构标准350万次循环载荷作用产生的损伤值均较低；最后，基于交叉杆线路实测结构动应力响应和结构固有模态，通过时域-频域加速度谱分析，表明振动对结构产生影响甚小。研究结果表明：按照损伤等效原则，从准静态与动态振动响应角度均证明了转K6转向架交叉杆结构安全服役寿命满足16年检修周期要求，实际运用中可考虑延长检修周期。
2026年01期 No.419 84-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1528K] [下载次数：84 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：14 ] - 张丽玲;刘洋;饶繁星;齐贤敏;
由于对光学镜片划痕的像素级检测算法检测精度低，对相机分辨率要求高，且亚像素边缘检测方法无法直接完成宽度计算。因此，提出一种基于改进的三次样条插值亚像素宽度自动测量方法。首先，对经典Sobel算子模板进行拓展用于划痕的粗定位并确定边缘梯度，再由三次样条插值对边缘梯度进行精确定位，确定图像中的亚像素边缘点，根据边缘梯度方向对划痕宽度计算方法改进，最终完成对划痕宽度的检测。实验分析表明，该方法可以满足生产实际需要，能够实时精确地检测出划痕宽度。
2026年01期 No.419 89-93+98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1394K] [下载次数：178 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ] - 李聪;王金涛;张剑一;杜振军;
针对焊接机器人自主识别和定位H型钢工件的问题，提出了一种基于点云特征点提取的H型钢焊缝提取方法。首先，利用传感器扫描H型钢工件，得到H型钢的三维点云数据；其次对单行点云数据进行预处理，通过中值滤波滤去噪声，并利用高度变化转折求出单行点云数据的特征点；最后利用焊接平面的高度从特征点中筛选出焊缝特征点，并通过整体处理提取所有的焊缝特征点拟合成焊缝。实验结果表明，该方法可以准确地识别H型钢的焊缝，满足工业生产的要求。
2026年01期 No.419 94-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1426K] [下载次数：120 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ] - 郑伟光;李燕青;李骏;杨昌波;
介绍了电机辅助控制策略的工作原理，并在此基础上为某款构型为P2并联混合动力汽车设计并改进了一种基于逻辑门限值的整车控制策略，控制策略中逻辑门限值的协调优化是提高整车运行性能的关键。针对现有遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法运行周期长，且容易陷入局部寻优问题，提出了一种基于多岛遗传算法的控制策略参数优化方法，并在Isight平台上进行集成优化。在中国商用车工况C-WTVC下进行仿真测试，结果表明在保证电池SOC平稳、整车速度跟随的前提下，与电机辅助策略相比，采用多岛遗传算法优化结果在整车油耗、CO_2排放量都得到了有效改善。
2026年01期 No.419 99-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1537K] [下载次数：178 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 许洪振;赵阳;陈辉庆;刘姣娣;
针对老年人肌肉力量减退，洗浴后难以站立的问题，设计一种安装于多功能助老洗浴机的辅助站立装置。根据辅助站立的运动学要求，提出采用曲柄-滑块机构以实现座椅的折叠及辅助站立功能，基于解析法确定辅助站立装置机构参数。仿真分析与样机试验结果表明：辅助站立过程中椅座角速度值始终小于3（°）/s，椅座抬升速度小于12mm/s，抬升速度适宜且运动平稳，辅助站立结束后，座椅能快速回收，满足辅助站立装置运动学设计要求。该装置保证了老人洗浴时可借助椅座的支撑和抬升力顺利地完成就坐和站立动作，以确保老人洗浴过程的安全性与舒适性。
2026年01期 No.419 105-108+113页 [查看摘要][在线阅读][下载 1425K] [下载次数：138 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ] - 陈振宇;徐武彬;李冰;王刚;
为了更好更合理地开展滑动轴承公差建模研究及润滑分析，通过概括滑动轴承公差建模方法及润滑分析的研究现状，首先提出了一种小位移旋量（SDT）与蒙特卡洛模拟相结合的滑动轴承公差建模方法，其次着重研究了轴承润滑分析中Swift-Stieber边界条件，最后重点分析了在该建模方法下滑动轴承圆度误差旋量参数的实际变动区间范围，并在Swift-Stieber边界条件下研究了滑动圆度误差旋量参数对滑动轴承油膜压力的影响。研究结果表明：该建模方法下的滑动轴承旋量参数变动范围更加精确，可以更好地表达轴承所含制造误差的完整信息；并且在Swift-Stieber边界条件下求得的压力计算结果与实际情况较为接近，可以对误差轴承的润滑特性进行良好的分析。
2026年01期 No.419 109-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 1433K] [下载次数：23 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：16 ] - 杨琳;李超;
为了弥补支持向量机（SVM）会造成局部极小或出现过拟合情况，把粒子群优化（PSO）加到SVM模型内，完成SVM模型核函数的优化效果。针对齿轮裂纹故障诊断情况，设计了一种基于核主成分分析（KPCA）和PSO-SVM组合算法，并开展实际信号分析。研究结果表明：以PSO优化SVM核函数达到了高精度，获得更高分类精度。频域特征会降低分类精度，频域特征具备比时域特征更高精度。相比较其他算法，PSO-SVM算法达到最高精度，具备优异稳定性，获得合适的计算时间。当提高样本数量后，分类精度获得明显提升，设置过多训练样本则会产生过拟合问题，并且实际测试样本数不多，造成不稳定的分类状态。该研究对提高齿轮裂纹故障诊断效率具有很好的理论支撑价值，易于推广应用到其他的机械传动系统上。
2026年01期 No.419 114-117+122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1405K] [下载次数：252 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ] - 崔海峰;马加奇;
再生制动系统是电动汽车能量回收的重要技术，可以有效的提升电动车能耗水平并增加续航里程。利用硬件在环（HIL）测试技术可以敏捷快速地对电动汽车再生制动方案和策略进行高效开发，并能够对能耗贡献进行量化分析。这里介绍了一种协同式再生制动系统硬件在环台架构建和模型集成开发方案，基于某项目Iboost+ESP的底盘控制系统实现了再生制动功能和性能的在环仿真测试，对制动系统踏板舒适性进行了仿真评估；开发了驾驶员模型，实现了基于NEDC工况下不同车速再生制动退出策略仿真对比，并与实车进行了对标。这里所述的再生制动硬件在环台架构建和应用方法，为再生制动技术开发测试提供指导和参考。
2026年01期 No.419 118-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1465K] [下载次数：260 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：14 ]
- 周浩;卢剑锋;周继云;黄海松;
为了提升高海拔居住微压舱中压力上升和下降的控制效果，起初对此居住舱的压力系统进行数学模型的建立。然后利用模糊理论结合PID控制策略设计了模糊PID控制器，并利用Simulink进行PID与模糊PID的压力控制仿真分析。仿真表明：模糊PID控制弥补了传统PID压力控制系统的时效和稳定性。最后通过实验表明，高海拔居住微压舱的加减压过程验证了这里构建的数学模型的准确性，并且证明了模糊PID控制算法对居住舱压力升降的准确性，稳定性，时效性。模糊PID控制算法运用在该高海拔居住微压舱的控制系统中是十分有必要的。
2026年01期 No.419 123-127+131页 [查看摘要][在线阅读][下载 1454K] [下载次数：66 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 周永强;刘晓超;卜文绍;何方舟;
为了实现轧制力预测准确率提升，这里开发了一种利用分层提取及目标相关特征完成的堆叠去噪自编码器（ISDAE），并在训练阶段设置了目标值数据，从而获得更可靠的特征提取结果。先以逐层推进方式训练I-SDAE得到每个编码层权重比例，再根据目标设定条件重新设置深度网络变量，由此确保网络预测结果更接近目标设定参数。研究结果表明：I-SDAE模型预测与实际测试参数的拟合点误差都小于±5%，能够对ST16钢种冷连轧参数达到精确预测的功能，符合生产调控需求。相比较CDOS-ELM模型，I-SDAE模型达到很低预测误差和更强泛化性能，具备比其它模型更优综合性能，能够准确调节预测误差。I-SDAE模型表现出良好的收敛性能，需要的迭代次数更小，表明计算效率更高。
2026年01期 No.419 128-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 1400K] [下载次数：85 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 于景华;赵晓涛;孟智慧;
机械臂末端的偏航角和俯仰角决定了夹持机构的朝向和姿态，通常将这两种角度引导到滑模面上，但直接获取的滑模控制率会使得末端运行轨迹在滑模面附近产生非线性振荡，降低机械臂末端的控制精度。为此，提出机械臂夹持机构末端运行轨迹伺服模组控制方法。解算机械臂夹持机构末端运动参数，得到速度与偏航角、俯仰角等参数；将解算后的参数集合成末端状态向量，获取运动控制标准量。在伺服模组中引入滑模控制算法，基于运动控制标准量推导出滑模面的滑模控制率；结合BP神经网络方法训练滑模控制率参数，根据实际输出与期望输出之间的误差调整权值，采用惯性因子自适应优化滑模控制率，以控制运行轨迹的非线性振荡现象，优化伺服模组的轨迹控制效果。实验表明，所提方法对于机械臂夹持机构末端运行轨迹的控制精度较高，在面对干扰时，能够保证伺服模组的稳定控制效果。
2026年01期 No.419 132-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 1501K] [下载次数：183 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ] - 张家豪;李翔龙;殷国为;
基于EtherCAT总线的伺服控制系统在多种工控领域具有良好的稳定性和实时性。为了检测在实际应用中基于EtherCAT总线的伺服控制系统是否发生异常，这篇文章通过对EtherCAT伺服应用层协议的深入研究分别从EtherCAT总线通信异常、伺服控制异常以及周期抖动异常三个方面对EtherCAT的伺服控制系统异常情况进行分析。利用网络封包分析工具Wireshark和抓包工具ET2000捕获总线上的数据帧，通过对抓包文件结构和EtherCAT数据帧结构的深入解析，编写C++程序对数据帧进行分析和处理，可以实现对基于EtherCAT伺服运动控制系统的异常检测。
2026年01期 No.419 138-141+146页 [查看摘要][在线阅读][下载 1387K] [下载次数：159 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 王丽娟;乔丽霞;王远航;刘清涛;
为了提高圆柱齿轮挤压成形精度，设计了一种综合运用主成分分析（Principal Components Analysis,PCA）与灰色关联方法（Grey Relational Analysis,GRA）的组合优化方法，使圆柱齿轮挤压成形工艺参数优化多目标优化过程转变成单目标灰色关联优化过程，经寻优计算确定最佳组合参数再对各项工艺条件实施验证。研究结果表明：随着关联度的提高，目标序列不断趋于最优值，得到工艺参数优化组合条件为：μ=35°、R=1.8mm、T=1mm、L=5mm。回归模型方差表明此时模型预测值跟实验结果形成了良好的吻合状态，形成了3.13%的平均相对误差。模型显著性P取值小于0.05，判断回归模型满足显著性条件。以PCA和GRA组合方法构建的回归模型达到了优异拟合优度与理想的预测性能，可将其用于后续工艺参数的优化分析。
2026年01期 No.419 142-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 1413K] [下载次数：98 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 石火财;吴燕;孟绘;
在无人机自主导航变速度控制过程中，由于动力学模型的高度非线性、强耦合性以及外部扰动（如风阻、气流）的影响，传统PID控制方法难以实现线速度与姿态角（俯仰角、偏航角、滚转角）的精确解耦控制，导致控制误差累积，易出现振荡或失稳现象。此外，模糊PID控制难以快速找到最优参数，易陷入局部极值，导致控制精度受限。为此，针对无人机自主导航变速度控制提出一种模糊自耦PID控制方法。基于拉格朗日方程构建无人机动力学模型，选取线速度与姿态角作为控制变量，为后续控制提供理论基础。以传统PID控制为基础，引入模糊自耦PID控制方法，通过模糊逻辑自适应调整控制参数，实现对线速度与姿态角的解耦控制，有效减少控制误差累积。采用灰狼优化算法对模糊PID控制参数进行全局优化，通过模拟灰狼捕猎行为，快速搜索最优参数，进一步提高控制精度，从而实现对无人机自主导航变速度的自耦控制。实验结果表明，所提方法具有较高的变速度控制精度，能够准确地对无人机自主导航变速度展开控制。
2026年01期 No.419 147-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 1423K] [下载次数：267 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ] - 吴胜军;张宗宏;袁威;梁治千;
利用Hyperworks软件建立了混合动力客车骨架的有限元模型并进行静态、模态以及正碰的分析，然后以客车骨架的厚度为设计变量，以骨架质量、驾驶员处加速度、碰撞吸能、最大应力和一阶固有频率为评估指标，设计了部分因子试验。采用灰色关联分析法（GRA）与熵值赋权法处理相关数据，得到客车各部分骨架最优厚度参数组合。结果表明，客车骨架总质量降低了640kg，轻量化效果显著。因此，灰色关联分析法与熵值赋权法组合是一种非常有效的车身骨架轻量化优化方法。
2026年01期 No.419 152-156+161页 [查看摘要][在线阅读][下载 1430K] [下载次数：18 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ] - 袁斌;周宇;吴瑞明;李晨;
为了提高智能水滴算法在求解移动机器人路径规划问题时的求解质量和速度，提出了一种改进智能水滴算法。利用禁忌搜索算法优化智能水滴算法初始泥土量分布，对智能水滴算法的全局土壤更新系数进行自适应调整，引入2-opt搜索算法优化局部解，并通过强制初始化泥土分布的方法和结合Metropolis准则跳出局部最优。经验证，在求解路径规划问题时，改进后的智能水滴算法求解精度更高，收敛速度更快且结果稳定。
2026年01期 No.419 157-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 1445K] [下载次数：169 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：14 ] - 李参;樊啟洲;
为了提高电动汽车锂电池容量及剩余寿命评估，以SVM训练集对电池容量进行初期估计，根据最大化二次瑞利熵选择最佳支持向量，同时以Box-Cox变换方法来提升特征参数和估计结果的相关度，能够准确估算出电池容量与剩余寿命。研究结果表明：利用这里特征提取的方式获得的电池特征参数形成了跟容量曲线良好的一致性。特征参数和电池容量之间达到了0.994的相关程度，这里模型能够更加准确反馈电池容量的再生状态。不管设定何种电压间隔，利用该方法都可以获得理想结果。进行电池性能参数估算时，以60mV得到的特征参数都获得了优异估计结果。利用预测模型准确判断电池容量退化情况，实现剩余寿命的精确预测，从而完成两种电池指标的可靠评估。该研究对提高电动汽车锂电池的使用效率具有很好的理论支撑价值。
2026年01期 No.419 162-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 1425K] [下载次数：137 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ]
- 张益维;王凯;刘露强;陈炭洁;
第七届工程训练大赛要求设计并制作一台可以完成指定运行轨迹、由重力驱动的无碳小车。这里对其设计过程进行了系统的归纳，提供了一种利用UG和Matlab软件进行凸轮轮廓计算的方法，并可应用于不同轨迹要求的无碳小车凸轮设计；利用SolidWorks进行了三维建模和结构分析，进而加工制造出小车实体。该无碳小车的运行结果表明：所提供的凸轮轮廓计算方法及其他结构设计方法正确可靠，能平稳运行环8字形轨迹至少2.5圈，顺利绕桩30个，并在实际比赛中荣获省级一等奖。
2026年01期 No.419 166-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 1388K] [下载次数：166 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：15 ] - 林云龙;杨发展;李维华;
为改善人机协调关系和提高人工辅助播种效率，本文基于人机交互原理对机具配置及布局进行了改进设计。针对人工辅助播种环节，采用Solidworks2018及Jack软件建立了基于姜种运动轨迹的虚拟仿真环境，并对机具改进设计前后的人机工效进行了量化分析。研究结果表明：机具改进设计后，第50百分位男、女性舒适度最优改善程度分别为20.2%和32.3%，能耗速率分别降低了14.6%和12.9%,L4/L5脊椎关节受力均在3400N的NIOSH极限值以下，大幅降低了作业人员的劳动强度，提升了人工作业的舒适度。
2026年01期 No.419 170-174+179页 [查看摘要][在线阅读][下载 1482K] [下载次数：174 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：14 ] - 于晓慧;张国福;张振国;
异步电动机输出转矩会随时间发生的周期性或非周期性产生波动，在电动机中产生负序磁场，形成转矩脉动。若单独抑制转矩脉动，不考虑转矩与电流、电压之间存在的耦合关系，则抑制后的转矩波动仍较大。为此，提出磁场定向控制下异步电动机转矩脉动抑制方法。获取异步电动机双相定子电流与电压，根据其电磁感应现象，计算电磁转矩。结合异步电动机电磁转矩，将定子电流与电压分解为d轴和q轴的分量，消除电流、电压和磁场之间的耦合影响，实现对定子电流与电压磁场精确解耦。根据解耦控制结果计算指数趋近律，并引入Lyapunov函数自动调整转矩脉动控制因子，实现对异步电动机转矩脉动抑制。实验结果表明，所提方法可以在有效抑制转矩波动的前提下，使得输出转矩、电流与参考转矩、电流保持相同的变化趋势，同时确保电压始终处于稳定状态。
2026年01期 No.419 175-179页 [查看摘要][在线阅读][下载 1453K] [下载次数：67 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ] - 张利平;孙睿;唐秋华;
随着个性化定制日益膨胀和绿色制造管控日渐规范，具有柔性、可重构、缩短产品制造周期的单元制造模式逐步在多品种小批量制造企业流行，从而提升企业利润和核心竞争力。然而，如何安排单元间的生产排程与AGV调度是本问题的关键。这里针对带准备时间的单元调度问题，以交货期惩罚最小和车间总能耗最少为目标，建立了该问题的混合整数规划模型，提出了混合三种邻域结构的改进NSGA-Ⅱ算法求解该问题。首先，为了保证可行解的性能，设计了双层编码和基于时间重叠的解码机制；其次，设计了具有自适应交叉和变异概率、重启机制，有效保留优良基因片段，增强算法探索能力，防止算法早熟。最后，基于反转世代距离IGD和覆盖度C两个指标，对比其它算法，案例测试结果表明，所提算法具有良好的收敛性与分布性。
2026年01期 No.419 180-185页 [查看摘要][在线阅读][下载 1485K] [下载次数：249 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ] - 李媛婧;赵娜;
为了保证自动驾驶车队控制的高效性和实用性，提出了一种基于近邻纳什均衡微分博弈策略的车队优化控制方法。首先引入非合作微分博弈理论来分析车队中各车辆的决策行为，并利用递归地平线纳什均衡来测量车辆间动态相互作用的关联性，进而对控制策略进行排序，从而快速缩小搜索空间。然后，在优化阶段提出了一种基于相对动力学的转换机制，有效放大了稳定且性能良好的控制策略的影响，同时避免了陷入局部最优解。另外，引入了一种结合车队稳定性和控制成本的多目标评价指标，以加强在多样化场景下的搜索效率。最后，通过在多个模拟驾驶场景中比较结果，证明了所提车队控制策略优化方法的有效性和适用性。
2026年01期 No.419 186-195+200页 [查看摘要][在线阅读][下载 1598K] [下载次数：183 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 刘树良;陈涛;张毅;郑凯;
碳纤维复合材料（CFRP）因其自身优点，在航空航天等领域需求甚广。为了获取更好的加工表面质量，降低工件表面粗糙度值，这里通过分析纵扭超声振动磨削方式下各加工参数对其表面粗糙度的影响，探讨CFRP零部件的高效高精度加工工艺。选取主轴转速、切削深度、进给速度和工具粒度为预测输入参数，并基于自适应模糊神经推理系统（ANFIS），建立CFRP纵扭超声振动磨削表面粗糙度预测模型，通过试验测量结果验证该模型的平均预测精度为78.14%。该预测模型为CFRP纵扭超声振动磨削工艺优化提供参考。
2026年01期 No.419 196-200页 [查看摘要][在线阅读][下载 1449K] [下载次数：181 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ] - 魏波;冯乃勤;刘翠芳;
滚动轴承是机械设备中的零部件。在工业现场中，轴承经常运行在转速转矩变化的非稳态工况下，信号中的周期性特征被时变工况破坏，频谱中的频率分量不断变化，相互混淆。滚动轴承在非平稳运行状态下，故障特征频率随转频变化，若不计算故障特征频率和因子，就无法准确把握故障特征与正常状态的差异，导致故障诊断的准确率较低。为此，引入深度残差神经网络，提出变转速滚动轴承非平稳故障诊断方法。引入深度残差神经网络，通过ReLU激活函数获取提取故障特征频率的误差值，学习不同工况下信号的内在规律，即使特征在频谱中混淆也能准确提取复杂非平稳信号中的故障特征频率和特征因子。通过构建深度残差神经网络模型，结合瞬时故障特征频率、故障特征因子的计算，分析其在非平稳状态下的频谱；调整深度残差神经网络的各项参数，引入阶比谱，通过分析一阶故障特征阶比和轴承转频阶比即可实现对滚动轴承非平稳故障的诊断。测试结果表明，所提方法可实现对故障轴承的精准诊断，且具有较好的抗干扰能力和最接近1的诊断F1值。
2026年01期 No.419 201-206页 [查看摘要][在线阅读][下载 1508K] [下载次数：281 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ] - 周树辉;宋坤;王秀林;段品佳;
LNG槽车充装橇是接收站槽车区最主要的设备，橇前端的装卸臂是影响装车效率的关键因素。现有装卸臂操作费时费力、充装步骤繁琐。通过对槽车充装流程和橇结构的研究，开展了智能充装橇关键零部件的设计与选型、受力模拟分析、设备生产试制及测试试验等工作。结论认为，与现有充装橇相比，LNG槽车智能充装橇运行平稳，流量、压力等各项参数指标均满足设计要求；操作更加方便快捷、省时省力，减少人员劳动强度及人为操作带来的误差，对提高槽车充装的安全性和作业效率有重要意义。
2026年01期 No.419 207-211+217页 [查看摘要][在线阅读][下载 1417K] [下载次数：8 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 熊强强;齐志艺;樊鑫;
在齿轮箱中，振动源可能包含多种频率成分，导致轴心轨迹呈现出复杂的多频特征。而单一传感器在捕捉和分离这些多频成分时存在局限性，容易产生多频成分混叠现象，影响轴心轨迹跟踪效果。因此，提出多传感器数据融合下齿轮箱轴心轨迹跟踪方法。分析齿轮箱转子运动状态，获取齿轮箱轴心轨迹图，并利用多传感器数据融合技术采集齿轮箱轴心轨迹图中所示的转子4种典型运动状态的特征信息，将不同通道的特征信息加权融合，生成反映轴心轨迹变化的特征信息图，突出不同频率成分的特征。通过全局平均池化模块降维，提取最具代表性的频率成分，利用Softmax函数归一化处理，动态调整权重，生成加权特征图，有效分离多频成分，最终输出多传感器数据融合结果。将多传感器数据融合结果带入卡尔曼滤波算法中，通过观测矩阵和观测噪声协方差矩阵，动态调整预测值，使其更接近真实值，避免多频成分混叠。实现当前时刻轴心轨迹的有效跟踪。实验结果表明，经由所提方法融合后的轴心轨迹与其各自对应的故障完全吻合，且轴心轨迹简洁清晰，信噪比可以保持在40dB以上。说明所提方法可以有效跟踪齿轮箱轴心轨迹，为齿轮箱状态监测提供了新的技术手段。
2026年01期 No.419 212-217页 [查看摘要][在线阅读][下载 1610K] [下载次数：146 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 陈侠;赵玮玮;李峰;
为了提高热轧带钢的轧制力预报精度，建立了多参数ELM神经网络预报模型，进行仿真测试，并对基准变形抗力进行预报。根据特钢的实际工艺条件，通过ELM神经网络方法对比轧制力的预报结果。研究结果表明：本实验所有模型都达到了±20%以内的相对偏差；采用ELM综合神经网络模型进行预报时，可以使97%比例的样本获得不超过±10%的相对偏差。结合特钢厚板分厂生产数据可知，以这里模型进行轧制时达到了稳定的状态，轧制力和头部尺寸都获得了更高控制精度，经统计得到新模型预报精度相对误差不超过±10%的部分比例达到93.6%，相对传统模型77.5%的比例发生了显著提升。
2026年01期 No.419 218-221页 [查看摘要][在线阅读][下载 1461K] [下载次数：110 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 张泽玺;熊根良;高延峰;张华;
冗余机械臂在三维空间中执行任务时，由于其具有多余的自由度，因此与一般非冗余机械臂相比，其在避障、避奇异、避免关节限位和优化关节力矩方面有着明显的优势。同样因为冗余，其逆向运动学求解是一个难点问题。目前关于冗余机械臂逆向运动学求解问题还未形成一套完整的框架归类，因此有必要对其进行整理归纳与总结分析。针对串联结构的冗余机械臂的逆运动学求解问题，依次从解析法、数值法和人工智能方法三个方面进行论述，归纳这些方法的优势与不足，并对冗余机械臂逆向运动学求解的存在问题和发展前景进行总结与展望。
2026年01期 No.419 222-230+238页 [查看摘要][在线阅读][下载 1503K] [下载次数：683 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 张海玮;赵贵海;郑俊刚;廖增龙;
工业机器人因灵活性强、定位精度高及稳定性高，在工业搬运和分拣中有着广泛应用。串联六轴机器人末端位姿轨迹规划提高了生产过程的效率、质量和一致性。为实现机器人末端位姿轨迹精确控制，通过连杆D-H参数建立了机器人模型和连杆坐标系，并分析了S型加减速度曲线优势。这里提出了段式S型曲线自动规划算法，可在不同初始约束条件下自动规划各段式，分配各段速度与加速度，通过空间直线插补或圆弧插补得到轨迹坐标后，再转化为笛卡尔空间轨迹规划机器人路径。非对称型S型曲线利用权重设置非对称初始约束条件，有效解决了变速控制中效率和稳定性的权衡问题。实验仿真验证了算法的可行性，分析了非对称型S型加减速度曲线约束下，机器人在空间直线插补和圆弧插补中的轨迹规划特征。本算法对串联六轴机器人末端位姿轨迹规划和研究运动高速高精度控制有参考价值。
2026年01期 No.419 231-238页 [查看摘要][在线阅读][下载 1492K] [下载次数：636 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：5 ] - 但敏;杨程皓;崔艳娟;金玉阳;
针对航空螺栓连接法兰结构的预紧力不均匀问题，建立了弹性相互作用模型，研究了不同工况下航空法兰的螺栓残余预紧力。首先，在分析了航空螺栓连接法兰的弹性相互作用机理的基础上，获得了弹性相互作用系数，为螺栓的预紧力补偿提供了理论依据；其次，采用三维有限元模型，对不同典型航空法兰进行分析，重点分析了螺栓个数、法兰厚度和螺栓孔位置在不同预紧工艺下，螺栓残余预紧力的分布情况；最后，通过预紧力补偿的方式，获取了较为均匀的残余预紧力，并通过试验进行了8个螺栓连接法兰的验证。结果表明：在螺栓个数较多时，对称预紧的均匀性要好于顺序预紧，而间隙预紧的均匀性处于二者之间，但是对称预紧的波动性要差于其他两种预紧工艺。这里采用的预紧力补偿方法可以较好解决螺栓预紧力分散问题，为航空螺栓连接法兰的安全性设计和维护提供指导。
2026年01期 No.419 239-243+249页 [查看摘要][在线阅读][下载 1547K] [下载次数：27 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 于联周;张耀满;王娜;李琪;
VMC850E立式加工中心是现代制造业在金属切削中最为常见的机床之一，在其对产品的切削过程中，由于主轴的高速旋转，造成轴承的发热，通过热传导和对流的方式传递给主轴组的其他部件，从而造成主轴的热变形，影响被加工零件的加工精度。通过采用ANSYS Workbench15.0对主轴组的CAD模型进行有限元分析，得到热变形的值。再通过激光测量仪对主轴的热伸长进行实验，从而得到主轴的热变形曲线及趋势。经数学建模分析，得出VMC850E主轴单位温升的伸长量为1.83μm，再通过系统宏变量，在加工过程中将该值补偿到系统中，平衡掉由于主轴热变形误差所带来的产品加工尺寸精度问题，从而提高了VMC850E立式加工中心的加工精度。
2026年01期 No.419 244-249页 [查看摘要][在线阅读][下载 1445K] [下载次数：156 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：4 ] - 周晓萍;王宁;赵桂清;赵岭;
在变转速工况下，双圆弧弧齿锥的啮合刚度在啮合过程中会出现非线性波动，激励齿轮副的振动，产生丰富的啮合频率成分。而裂缝频率的幅值通常较低，容易被产生的大量啮合频率掩盖，较难获取与之相映射的故障类型，影响齿轮裂缝检测的准确性。因此，提出变转速工况下双圆弧弧齿锥齿轮裂缝检测方法。采用多速率滤波器组分解双圆弧弧齿锥齿轮振动信号，通过分裂的增广拉格朗日收缩原理提取信号低频共振分量，并利用最小熵解卷积技术提升低频分量中被噪声淹没的故障冲击成分，结合峭度谱方法从复杂的振动信号中提取出与裂缝故障最为紧密相关的特征频带。对特征频带进行包络分析及快速傅里叶变换，突出啮合频率掩盖下的设备故障特征信号，从而识别出与齿轮裂缝故障相关的特征频率。由此，将特征频率作为输入，采用RBF神经网络建立裂缝特征与故障类型之间的映射关系，实现齿轮裂缝的精准检测。实验结果表明，所提方法通过利用最小熵解卷积技术和峭度谱方法可以有效提取信号裂缝故障频率特征，并充分利用特征频率信息，使得齿轮裂缝检测结果与实际结果一致。说明利用该方法可以有效检测双圆弧弧齿锥齿轮裂缝检测。
2026年01期 No.419 250-254+260页 [查看摘要][在线阅读][下载 1470K] [下载次数：46 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 鲁玉军;ALMUTI S A H;吕利叶;
目前单一代理模型技术已广泛应用到了工程优化设计中，但其存在精度差、鲁棒性差的问题，且在无任何信息时针对某一问题无法断定应选择哪种模型，因此提出了融合各单一代理模型优势的组合代理模型。基于扩展自适应组合代理模型（Extended Adaptive Hybrid Surrogates,EAHS），提出改进的自适应组合代理模型（Improved Adaptive Hybrid Surrogates,IAHS）。首先基于留一交叉验证法提出了移一交叉验证法（Move-One-Away Cross Validation,MOA-CV），利用其计算出的全局精度误差对五种单一代理模型进行排序，剔除精度最差的模型，保留其余四种模型，并从中选择两种最好的模型作为基准模型。随后利用高斯过程误差，基于这两个基准模型，计算各组分模型的权重因子。通过18个标准测试函数对比IAHS和EAHS及五种组分代理模型的预测精度与鲁棒性，验证了IAHS模型在预测精度与鲁棒性方面的优势。最后将IAHS模型应用到种植牙结构优化设计与全局敏感度分析中，进一步验证IAHS模型在工程实际中的有效性。
2026年01期 No.419 255-260页 [查看摘要][在线阅读][下载 1550K] [下载次数：137 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 李新海;刘永强;曾令诚;孟晨旭;
针对变电站异物的清理问题，提出了一种具有柔性自适应夹持的异物清理机械手。在无人机上安装的摄像机获取环境点云的基础上，提出了基于点云的异物检测与定位算法，能够识别不同形状、类型和位姿的异物。采用位置的视觉伺服系统（PBVS）控制方法来解耦线速度和角速度，将基于点云的异物定位方法与分层任务优先级控制方法相结合，使得机械臂在恶劣环境中能够准确实现机械手的异物清理。最后通过搭载了机械手异物自动清理实验平台，验证了该清理机械手控制算法的有效性。
2026年01期 No.419 261-267页 [查看摘要][在线阅读][下载 1615K] [下载次数：171 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 刘国兵;羊玢;
为了解决信道衰落对有限带宽条件下的车对车网络的影响，提出了一种基于随机L_2序列稳定性的车辆编队分布式事件触发控制方法。首先使用两状态马尔可夫链仿真车对车衰落信道的时变特性，并且该模型是具有记忆的无线移动衰落信道的有效模型。然后引入了一种随机L_2序列稳定性，从而描述衰落信道的随机变化对系统的影响。进一步为TCP和UDP传输协议设计了分布式事件触发策略，从而确保有效利用通信带宽的序列稳定性。最后通过实例证明了提出方法能够实现稳定精确的车辆编队控制。
2026年01期 No.419 268-277页 [查看摘要][在线阅读][下载 1557K] [下载次数：80 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 孟凡念;张子琦;李浩;苏晓龙;
CFD数值模拟技术为装备的外形气动力学分析、内部流动优化及性能参数评价提供重要的验证手段。然而，仿真模型参数、网格稀疏及湍流模型等因素都影响到CFD仿真结果的准确性，研究这类因素对CFD模拟结果准确性的影响，对指导改良评价过程具有普遍意义。基于9-19.4A型离心通风机气动仿真模型，对网格质量、湍流模型对仿真结果的准确性进行分析与研究，寻找与实验结果吻合性较高的CFD网格与湍流模型参数，并对该CFD仿真参数下的气动效率模拟精度进行不确定性评价。提出以多步仿真结果为基础，进行灰自助生成衍生出更多的气动仿真效率数据，在信息熵理论的基础上分析其概率密度函数、点估计和区间估计，得出不确定性评价参数。实例分析结果表明：计算精度总体上随着网格的加密而提高，湍流模型对CFD仿真结果的影响比较明显，9-19.4A型离心通风机的气动效率的估计不确定度为0.54682%，在模拟仿真中存在0.5%左右的浮动效率误差是正常的。
2026年01期 No.419 278-283页 [查看摘要][在线阅读][下载 1452K] [下载次数：158 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 萧志钰;蒋欣宸;李峰;
根据NSGA-Ⅱ算法原理优化变异与交叉算子，改善离合器接合效果。以离合器接合时间和速度组成控制变量，计算获得包含冲击程度和滑动摩擦功的最佳Pareto解；加入车辆控制性能进行综合分析，建立最优方案对冲突目标优化效果起到平衡作用。研究结果表明：优化NSGA-Ⅱ算法得到了更优Pareto前沿，能够有效提升离合器的接合控制性能。可以通过调节离合器接合速率的方式来达到稳定调控的小姑，从而减小冲击程度并获得更小滑动摩擦载荷。接合速度属于“快-慢-快”的特点，随着离合器的行程不断增大后，主动盘与从动盘之间发生接触并形成相互滑动作用。以优化NSGA-Ⅱ算法进行调控时能够获得更优结合性能，有效减缓冲击波动性，车辆能够更加舒适地完成起步过程，保证离合器使用寿命延长。该研究有助于提高汽车离合器接合状态的控制能力，具有很好的应用推广价值。
2026年01期 No.419 284-287+293页 [查看摘要][在线阅读][下载 1412K] [下载次数：26 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 王海群;李嘉伟;徐勤奇;邸志刚;
为满足四旋翼无人机在飞行过程中对姿态响应速度和抗干扰能力的要求，提出了一种反步自抗扰控制方法。首先，利用牛顿-欧拉方程构建四旋翼无人机的动力学模型，其次，使用反步法设计姿态控制器，实现了对无人机的姿态控制，然后，利用新构建的CN函数设计CN-自抗扰控制器来增强系统对于干扰的抵抗能力。最后，通过仿真实验证明，反步自抗扰控制与他人的控制方式相比，具有更高的控制精度，更快的姿态响应速度，对干扰的抵抗能力也更强，因此更符合四旋翼无人机对于姿态快速响应的需求。
2026年01期 No.419 288-293页 [查看摘要][在线阅读][下载 1471K] [下载次数：481 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 田磊;陶庆;庞兹豪;陈清正;
目的：探求在使用上肢康复训练仪的状态下上肢肌肉的激活程度，以及在此过程中患有骨质疏松的肱骨的应力、应变情况。方法：根据受试人员的身高、体重建立上肢康复训练仪训练状态下的Anybody个性化人体模型，使用光学动作捕捉技术生成C3D文件来驱动手臂进行水平面的圆周运动，运用逆动力学分析求得肩带肌群、前臂肌群、上臂肌群中肌肉的激活度以及肘关节受力，将肘关节的受力作为有限元分析所施加的外力。以CT数据为基础，使用Minics21.0将CT数据转化为肱骨三维模型并将转换完毕的三维模型导入Geomagic Wrap进行有限元分析前的预处理，将处理好的肱骨模型导入Anasys 2021R进行网格划分和材料赋值，将肱骨远端固定在近端导入Anybody中求得的肘关节的受力，对模型进行有限元分析。结果与结论：在上肢康复训练仪使用过程中能够有效激活上肢的肌肉，并且所有肌肉的肌肉激活度均小于1，不易导致肌肉疲劳，尺侧腕伸肌、三角肌、冈下肌、肱三头肌内侧头在过程中起到了主要的作用，最大肌肉激活度分别为0.84、0.68、0.52、0.42，其余肌肉的肌肉激活度均小于0.4，肱骨的应力应变主要集中在肱骨骨干的中上区域，最大应力为218.33MPa，平均应力47MPa，最大应变为0.024938mm，不易导致骨质疏松的骨骼受伤。
2026年01期 No.419 294-300页 [查看摘要][在线阅读][下载 1446K] [下载次数：333 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ]
- 秦洪燕;朱学军;马心知;刘思鹏;
以三自由度上肢外骨骼康复机器人为研究对象，依据标准D-H参数法、空间位姿变换理论以及拉格朗日法推导机器人正逆运动学和动力学数学模型。应用模块化设计思想，采用Simulink平台搭建机器人末端直线运动轨迹、直流电机以及PID控制器、正逆运动学等模块。最后完成上肢外骨骼康复机器人运动控制系统仿真模型的搭建，通过仿真结果表明，所设计的上肢外骨骼康复机器人运动控制系统能够准确控制各关节按照预设轨迹运动。
2026年01期 No.419 301-305页 [查看摘要][在线阅读][下载 1644K] [下载次数：1043 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 穆晓静;裴红蕾;
为了提高物流机器人在动态和静态环境下行驶路径的平滑性、高效性和安全性，提出了基于模糊自适应动态窗口法的路径规划方法。建立了物流机器人的运动学模型和路径优化模型，并从运动学和动力学两个方面设定了约束条件。分析了评价函数系数对动态窗口法规划性能的影响；基于分析结果，使用模糊控制依据周围障碍物分布、目标点距离自适应调整评价函数系数，使机器人根据环境变化自适应调整规划倾向。在静态环境下验证可知，与传统动态窗口法、文献~([12])改进动态窗口法比，模糊自适应动态窗口法规划的路径平滑度最好、距离最短、行驶效率最高；在多动态障碍物环境下验证可知，模糊自适应动态窗口法可以规划出平滑、安全无撞、高效的行驶路径。上述实验结果验证了模糊自适应动态窗口法在动静态环境中路径规划的有效性和高效性。
2026年01期 No.419 306-311页 [查看摘要][在线阅读][下载 1408K] [下载次数：235 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 司庆;李长勇;
为提升室内机器人的路径跟踪能力，提出一种将改进的MOA算法与传统PID控制器相融合控制方法。建立四轮机器人运动学模型并通过使用Chebyshev混沌映射来初始化蜉蝣种群，以进一步提升算法在全局搜索中的搜索性能；加入了非线性因子，防止该算法在搜索过程中陷入局部最优值；在位置更新公式中加入余弦权重策略，调节算法不同时期的搜索速度和范围，使得算法的搜索精度及稳定性得到进一步提升。将灰狼算法（GWO）、鲸鱼算法（WOA）及原始蜉蝣算法（MOA）利用8种测试函数进行测试对比分析。测试结果验证了该算法在全局搜索能力、收敛精度及鲁棒性较其他算法有明显优势。使用改进的蜉蝣搜索算法（IMOA）优化PID控制参数，应用室内机器人路径跟踪过程中并在Simulink中仿真，相比传统PID控制器，在跟踪精度、横向误差和鲁棒性等方面具有明显的提升。
2026年01期 No.419 312-316+322页 [查看摘要][在线阅读][下载 1432K] [下载次数：146 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 邵子宴;孙宇鹏;周立娟;席万强;
针对乒乓球训练场馆内散落的乒乓球的捡拾和分类问题，基于YOLOv5s设计了一款乒乓球自动捡拾分类机器人。首先设计了机器人的本体机构，保证机器人能够在场地内高效移动和运行；利用管道和风机组合的方式实现了乒乓球的捡拾功能，并将其引导至收纳盒里。开发了基于YOLOv5s的乒乓球目标检测算法，基于检测结果实现了乒乓球的自动分类，使机器人能够区分不同的球的状态，如完好球和坏球，并将其应用于视频实时检测中；基于OpenCV的功能实现了乒乓球的精确定位，然后基于乒乓球的位置规划了机器人的捡球流程以减少拾取时间。最后，对机器人的自动捡拾和分类功能进行了实验。实验结果表明，设计的乒乓球机器人能够在场地范围内实现乒乓球的自动捡拾和分类功能，捡拾和分类的准确率约为78%，这个准确率为机器人的后续开发和改进打下了坚实的基础，进一步优化检测和分类算法有望在未来的迭代中提升其性能。
2026年01期 No.419 317-322页 [查看摘要][在线阅读][下载 1474K] [下载次数：367 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 徐赐军;余峰;王永奉;
针对工业机器人拖动示教成本高以及复杂工业机器人逆运动学求解困难等问题，提出了工业机器人数字孪生示教系统。基于工业机器人末端示教器位姿信息获取技术分析，构建数字孪生末端示教器的信息物理深度融合模型。根据关节运动解耦模型、关节约束模型、数字孪生数据模型的理论技术研究构建工业机器人数字孪生模型。基于机械结构形态提出障碍物模型的重构技术，构建工业机器人运动避障模型。通过机器人坐标系统虚实映射关系及模型融合技术构建工业机器人数字孪生示教模型，并基于数字孪生示教技术提出工业机器人力/位控制策略。通过工业机器人毛笔书写实验验证了工业机器人数字孪生示教技术的可行性。工业机器人数字孪生示教技术降低了工业机器人示教成本，为复杂工业机器人力位控制提供新策略。
2026年01期 No.419 323-328页 [查看摘要][在线阅读][下载 1579K] [下载次数：332 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 李亚;田昊新;代卓宏;丁彦玉;
提出一种针对双SCARA机器人动力学建模的新方法，在该机器人运动学基础上，基于虚功原理推导出一种新的形式简洁、计算简单的广义坐标下系统的动力学方程，能够有效快速得出电机驱动力矩。基于ADAMS建立了双SCARA机器人的动力学模型，与Matlab联合仿真验证了动力学模型的正确性。从动力学方程中，分析影响驱动力矩的因素，针对这些因素进行优化设计。结果表明，建立的动力学模型中的系统受力表达形式简洁且相互独立，在给定运动规律和外载荷下，各运动杆件惯性力对驱动力矩影响较大，优化设计后机器人的电机力矩明显减小，动力学性能得到改善。
2026年01期 No.419 329-333+338页 [查看摘要][在线阅读][下载 1458K] [下载次数：260 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 肖楠;张馨月;王琳;任鹏;
随着工业自动化技术的不断发展，智能小车已然成为工业行业的研究热点，尤其是智能化的控制技术也展现出巨大的应用潜力。基于多视觉传感器智能小车的设计是由硬件设计和软件设计两部分组成。智能小车采用磁导航的方式来规划行进路线，并转换为电信号输送给PLC,PLC通过分析给电机驱动系统发出控制信号，实现智能小车的前进，拐弯，停止等运动，加设RFID卡片来约束小车的行走速度及动作等功能，实现小车自动行进的运动功能。智能小车的避障功能是通过在前部安装避障传感器，并且加设塔灯和蜂鸣器来指示小车的运行状态。
2026年01期 No.419 334-338页 [查看摘要][在线阅读][下载 1483K] [下载次数：61 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 葛超;张嘉滨;王蕾;赵志伟;
针对A~*算法在复杂环境下计算时间长、拐点过多、转角过大等问题，提出了一种扩展搜索邻域的A~*算法。首先，对A~*算法的估计函数f(n)进行改进，使启发函数h(n)的权值紧随路径动态变化；然后，提出一种新型24邻域搜索法，使路径的最小转角调整为π20，搜索方向扩展到24个；最后，增加了凹形障碍物检测函数，使路径能规避障碍物陷阱。通过仿真实验表明，机器人使用该算法规划出的路径长度更短，拐点数量下降和转角角度减少，路径更加平滑，有效提高了机器人路径规划性能。
2026年01期 No.419 339-343页 [查看摘要][在线阅读][下载 1476K] [下载次数：486 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 陈昕志;张启亚;
针对风扰复杂环境下无人机群的控制，提出了无人机群协同飞行路径生成与控制方法。利用比值参数和路径长度变量以描述无人机群的复杂飞行路径，在考虑无人机操作域的情况下，将基于Serret-Frenet坐标系定义的无人机运动学模型精确转换为增强的T-S模糊模型。利用线性矩阵不等式推导了增广T-S模糊模型的稳定条件，并利用该条件获得了T-S模糊控制器的稳定反馈增益。仿真结果表明所设计的控制器能够使无人机在复杂路径上进行多风环境下的协同飞行，同时对比分析了其他典型控制策略，表明所提控制策略具有更优的稳定性能。
2026年01期 No.419 344-352+357页 [查看摘要][在线阅读][下载 1764K] [下载次数：131 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 彭德祥;翟敬梅;陈彦彪;
利用机器人进行按摩时，由于个性化差异导致肌肤的力学特性和对外界刺激的触觉感知存在差异。为了保证人体安全与一定的人体舒适度，提出了按摩接触力与面部表情融合的舒适度监测方法。首先针对机器人按摩时的按摩力、人脸表情，分别基于长短期记忆网络、卷积神经网络构建人体舒适度监测模型，而后利用各模型输出结果与损失函数获得DSmT基本概率赋值，提出基于时序信息的改进DSmT融合方法以实现融合监测。实验证明：该融合监测方法减少了单模态监测的局限性，提升了按摩机器人用户舒适度监测的准确率。
2026年01期 No.419 353-357页 [查看摘要][在线阅读][下载 1415K] [下载次数：110 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ]