- 蔡龙;王铁;陈东东;吉志勇;
针对后轮驱动中型氢燃料电池载货车再生制动能量回收和稳定性问题，提出了一种考虑制动意图的串联变比值优化的再生制动控制策略。首先利用隐形马尔可夫链的自适应多目标差分进化算法优化模糊规则判断制动方式，同时搭建串联再生制动控制策略分配制动力，并通过变比值优化分配方法优化后轮再生制动力分配系数。最后采用中国自卸汽车行驶工况（CHTC-D）和世界轻型汽车测试规程（WLTC）工况进行Cruise和Simulink联合仿真，结果表明，所设计的策略与原制动力分配策略相比，动力电池SOC值分别提高了4.3%和3.8%，等效百公里消耗电量分别减少了5.63%和5.65%。提出的再生制动控制策略改善了氢燃料载货车的经济性。
2025年05期 No.411 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1443K] [下载次数：148 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：84 ] - 刘少北;廖祥勇;柳忠彬;金秋;
应用微粒成像速度测量技术（PIV）对计算流体动力学（CFD）仿真模型进行验证，得到最佳仿真模型，使仿真数据可靠。采用响应面法（RSM）和非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）以颗粒沉降率、颗粒逃逸率和剪切力为优化目标对连续流生物反应器进行多目标优化，以获得最优性能。应用CFD对基于BBD设计的不同搅拌器与容器直径比、搅拌器安装高度与容器直径比、搅拌器叶片倾角、搅拌速度以及颗粒密度与溶液密度比的参数组合进行数值模拟。通过方差分析评估了设计变量和响应面回归模型的显著性。以RSM模型为驱动，通过NSGA-Ⅱ算法得到最优目标以及所对应的设计变量组。并对优化结果进行仿真模拟验证，结果显示NSGA-Ⅱ的多目标优化解与CFD仿真结果高度吻合，因此，以CFD数据和回归模型驱动结合遗传算法可对反应器设计构建一种经济性、高保真、高效的多目标优化方法。
2025年05期 No.411 7-11+17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1428K] [下载次数：423 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：27 ] - 张文兴;陈豪;刘文婧;王建国;
为了充分发挥深度卷积神经网络识别二维图片在轴承故障诊断过程中的优势，这里提出了一种改进的格拉姆角场，改进后的算法在生成图片后具有更多的特征，经验证其在神经网络训练中收敛速度更快。其次结合改进的CNN模型，改进后的模型引进深度卷积结合注意力机制，保证模型在实现更少模型参数和更快的推理速度同时，在验证集能够取得更高的准确率。试验和研究结果表明，该图片编码方式结合改进的神经网络，在模型收敛上更迅速，并且在验证集上具有更好的准确率和鲁棒性。
2025年05期 No.411 12-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1467K] [下载次数：797 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：23 ] - 高淑芝;王立庭;张义民;
以218角接触球轴承为例，基于Hertz理论和Jones滚道控制假设，建立了一个高速角接触球轴承分析模型，采用牛顿拉夫逊迭代法对该模型进行求解。考虑了离心力引起的位移和陀螺力矩影响，计算了滚道控制系数，建立忽略滚道控制假设的滚珠俯仰角方程。分析了轴向力对轴承内外滚道接触角和接触载荷的变化规律，通过实例分析验证了模型的有效性。最终结果表明，在滚动轴承的计算和研究中，尤其是在高速运转的情况下，作用在滚珠上的离心力和陀螺力矩是不可被忽略的。
2025年05期 No.411 18-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1329K] [下载次数：298 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：18 ] - 刘瑞峰;陈勇;
针对汽车在不同工况下行驶时纵向速度估计问题，提出一种基于双模糊控制的汽车纵向速度估计方法。该方法首先通过卡尔曼滤波器对带有噪声的轮速信号和加速度信号进行滤波，将滤波后的轮速信号和加速度信号进行融合估计；通过整车滑移率和加速度差值判断车辆行驶工况，设计双模糊控制器分别实时调整融合估计算法中的权重系数和卡尔曼滤波器的参数。通过CarSim和MATLAB/Simulink联合在不同附着系数路面条件下进行仿真验证，其仿真结果表明：所设计的车辆纵向车速估计方法在不同工况下简单可行并具有较好的估计精度。
2025年05期 No.411 22-26+31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1396K] [下载次数：213 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：14 ] - 于仙;梁雯;董琦雨;苑晨航;
FDM 3D打印技术是利用高温喷嘴将塑料线材熔融并挤出在平台上或已加工的产品上堆积成型，成型过程中需借助风冷装置加快其成形速度，因此散热风道是FDM 3D打印机的关键组成部分。这里以PRT-300打印机的散热风道为研究对象，根据空气动力学基本原理及整机空间需求，设计单边、圆形、锥形3种散热风道，利用ANSYS软件对风道内气流进行流体仿真，同时利用3D打印制作3种方案的样件，并完成不同方案下喷头挤出时喷嘴出口处的温度测试，结果表明，锥形风道出风口处的速度分布更加均匀，出风口处气流方向指向圆锥中心，即喷嘴所在位置，气流导向性好，散热效果最好；相对于单边风道及圆形风道其温度分别降低了35.7%及24.1%。
2025年05期 No.411 27-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1441K] [下载次数：251 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 王庆朋;张凯;郭文翠;徐广印;
为了分析球体与平板在斜碰撞过程中的滑移问题，基于碰撞界面几何特征，提出球体碰撞后滑移率的计算表达式。首先，分析球体斜碰撞接触面几何特征，从一维和二维尺度提出滑移率的计算公式，进而证明两者具有统一性。然后，搭建球体自由跌落测试平台，分析不同冲击角、衬垫厚度、跌落高度、球体直径及其材料密度等因素对球体斜碰撞接触特征尺寸和滑移率的影响。结果表明，接触特征尺寸在不同冲击角下表现为平缓期、下降期和分岔期，而滑移率对应为缓升期、平稳期和激增期，前两个阶段与文献中冲量比、摩擦系数的变化趋势是一致的；随着跌落高度、球体直径和材料密度增加，轴长和接触面积变大，衬垫存在最佳吸能厚度，而滑移率与这些影响因素无明显变化关系。
2025年05期 No.411 32-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1429K] [下载次数：6 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 赵佳;孙自强;梁松;闫明;
传统弯矩积分法求解复杂载荷下阶梯轴变形，需要分段建立弯矩方程进行积分运算，积分常数的确定十分繁杂且极易出错。为节约计算成本提升计算效率，提出求解复杂载荷下阶梯轴变形的积分常数简化法。首先建立一种阶梯轴的力学模型，再借助奇异函数得到不同阶梯段积分常数之间的关系，推导出阶梯轴简化积分常数变形公式并将其程序化，然后采用工程实例进行阶梯轴变形求解并与传统弯矩积分法进行对比。结果表明：该方法与传统弯矩积分法求解得到的曲线重合度高，验证了简化积分常数法的可行性与准确性，为工程中快速、准确地求解阶梯轴变形提供了新的理论参考。
2025年05期 No.411 38-40+45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1293K] [下载次数：38 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 张林;姜明阳;刘洪彬;林明星;
为满足装配式建筑中ALC墙板安装的工作需求，设计出一种新型的ALC墙板安装装置，解决了传统装配式建筑墙板安装方式弊端，符合墙板安装工艺，具有结构简单、效率高、成本低等优点。在此基础上，对新型墙板安装装置进行构型分析，确定了机构独立运动数目；利用闭环矢量法进行正逆运动学求解，得到了构件之间位姿关系；基于Creo建立三维模型及仿真分析，明确了各构件运动状态，并通过算例与仿真结果对比，验证了运动学模型的正确性。通过对ALC墙板安装装置的分析、建模、仿真，验证了该装置的可行性，为进一步对ALC墙板安装装置的详细研究提供了参考。
2025年05期 No.411 41-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1329K] [下载次数：84 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ] - 张燕;郭俊杰;
针对传统方法对车轴异常噪声检测存在准确率低的问题，提出了一种基于最大自相关峰度反褶积的车轴异常噪声评价方法。首先对车轴噪声进行主观评价，明确了齿轮啮合频率脉冲是造成车轴异响的主要原因，然后对周期脉冲特征的车轴振动信号进行反褶积，通过仿真和实验测试结果表明，所提出的最大自相关峰度反褶积（MACKD）比最大相关峰度反褶积（MCKD）和最小熵反褶积（MED）更有效。在此基础上构建了脉冲自相关峰度指数（IACK），并将其用于量化车轴的异常噪声检测。结果表明，所提出的指标与主观评价结果的相关性大于0.9，表明该方法能够较好地识别车轴的噪声。
2025年05期 No.411 46-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1676K] [下载次数：48 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 姚峰林;杨浩;谢长开;孟文俊;
伸缩臂作为起重机上的重要受力部件，现有的研究集中在对临界力的求解上，还没有对其稳定系数进行过详细分析。结合最大强度理论，将伸缩臂简化为阶梯柱模型，对其不同截面形式的稳定系数进行数值计算，并利用ANSYS进行仿真验证，证明文中假设。求解系数值与GB/T3811-2008中的稳定系数表进行对比分析，通过16组数据的对比可以发现在大长细比下二阶阶梯柱模型的稳定系数总是大于等截面直柱模型的稳定系数，结果证明，在对伸缩臂进行稳定性计算时使用现有GB/T3811-2008中的稳定系数是会产生较大的误差。因此这里提出一种计算伸缩臂稳定系数的方法，误差最大可控制在1.409%。
2025年05期 No.411 54-58+63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1320K] [下载次数：12 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 潘明存;乔丽霞;何勋;董峰;
为了提高电动汽车状态估计精度，设计了一种新型结构的改进自适应卡尔曼滤波算法（Improved Adaptive Kalman Filter,IAKF）。对滑动窗口长度进行自主调节，同时利用该算法来实现卡尔曼滤波增益以及估计噪声协方差自适应分析，相对传统形式的协方差直接更新方式与噪声协方差自适应算法可以达到更准确的结果。研究结果表明：相对扩展卡尔曼滤波方法（Extended Kalman Filter,EKF）与Sage-Husa自适应扩展卡尔曼滤波（Sage-Husa Adaptive Kalman Filter,SHAKF）,IAKF可以达到更高估计精度。当噪声与实际统计特征存在差异时，相对最初误差提高近30倍，精度明显下降。随着最小滑动窗口长度减小后，可以使状态估计过程获得更快动态响应速率。实验测试证明这里估计算法能够达到高估计精度以及良好的鲁棒能力。算法负荷测试结果显示都在1ms内，能够满足10ms内的步长要求，达到算法实时性的效率标准。
2025年05期 No.411 59-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1357K] [下载次数：363 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 尹志红;邓朝辉;
网球是一个具有弹性的物体，其位置和动态特性在机器人接触过程中会发生变化，且机械臂本身的刚性和阻尼特性会影响其与网球之间的接触力，难以精准完成抓取任务。为此，提出一种网球机器人全向移动双拾取机械臂变阻抗控制方法。在对双拾取机械臂动力学特征进行分析后，获取机械臂末端执行器位置/力控制的阻抗分析结果，修正双拾取机械臂的速度、加速度和位置，充分考虑刚性系数和阻尼系数，保持修正量始终为0，令机械臂与网球之间的接触力收敛为期望接触力，实现对网球的稳定抓取。通过实验结果表明：所提方法不仅可以控制机械臂按照期望运行轨迹向网球移动，还可以实现稳定抓取，避免网球遭到破坏。
2025年05期 No.411 64-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1270K] [下载次数：284 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 温文豪;申杰;
谐波电流异常数据普遍源于设备故障、非线性负载及外部干扰，影响控制参数调整，导致谐波抑制不佳。传统方法假设谐波数据服从正态分布，然而实际上谐波电流数据往往并不完全符合正态分布，导致谐波控制失效。针对上述问题，提出高速涡轮发电机高频共模电流谐波控制方法。结合短时傅里叶变换与谱峭度检测谐波电流，通过三参数威布尔分布方法灵活识别并剔除谐波电流中的异常数据。基于谐波电流检测及异常数据去除结果，采用PIR控制器展开高速涡轮发电机高频共模电流谐波控制，PIR在PI的基础上增加了谐振环节，能够有效地控制特定频率的谐波分量。实验结果显示，该方法在异常数据检测、谐波含量控制方面表现优异，显著提升了谐波抑制效果，适用于实际场景。
2025年05期 No.411 68-72+78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1383K] [下载次数：58 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 王高峰;高家昌;刘泽仪;高建设;
研究了倒立摆在不同参数空间上的分岔演化过程，并对系统的多个参数的动力学行为进行对比分析。采用拉格朗日方程建立倒立摆的数学模型，通过四阶龙格库塔法计算了多个单参数的多初值分岔、多初值相图和最大Lyapunov指数，发现系统在单参数下发生了叉式分岔以及在混沌区间内存在多个周期窗口，多初值相图均具有反对称性，存在吸引子共存现象，且随参数增大吸引子成对的增加或衰减；采用胞映射得到多组双参数的2-D分岔图，结合相图、庞加莱截面、最大Lyapunov指数，发现随着参数区间的变化，系统在2-D分岔图中的动力学特性表现较为复杂，但不同的2-D分岔图又具有一定的相似性。
2025年05期 No.411 73-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1566K] [下载次数：114 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 吕宝占;张如鑫;
为了提高汽车的行驶平顺性和操作稳定性，以1/4车体半主动空气悬架为研究对象，分别建立了新型一体式空气弹簧减振器的可调阻尼力模型和模糊PID控制器模型，并在MATLAB/Simulink环境下对所建立的悬架模型进行仿真分析。一体式空气弹簧减振器采用柱塞阀调节机构，实现阻尼连续可调；控制器以车身垂向加速度与期望值的偏差和偏差的变化率作为输入量，以可调阻尼力作为输出量。仿真结果表明：模糊PID控制悬架相较于PID控制悬架，在改善车身垂向加速度和轮胎动载荷方面控制效果最好，提高了车辆的行驶平顺性和操作稳定性。
2025年05期 No.411 79-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1372K] [下载次数：1197 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 韦为;闫琛;石冬宇;雷悦;
滚动活塞压缩机在变频情况下滑片有时会与滚动活塞脱离，即滑片脱空。脱空后滑片与滚动活塞发生碰撞，碰撞造成压缩机振动并产生噪声。文章基于滑片受力建立滑片动力学模型，推导得出滑片与滚动活塞接触力解析式，分析不同因素对滑片与滚动活塞接触力的影响，并使用碰撞恢复系数研究碰撞的运动学特性。结果表明：接触力受多种因素的影响，其中两腔气体压差和偏心距对滑片-滚动活塞接触力影响显著；转子转速和滑片与滚动活塞的摩擦系数对滑片-滚动活塞接触力影响不显著；碰撞恢复系数越大，碰撞次数越多，碰撞程度越剧烈。
2025年05期 No.411 85-88+94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1353K] [下载次数：91 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 龚建云;
刚性支链的判别是运动链构型综合过程中的一个重要步骤，判别的准确性影响构型综合的结果。基于消除支路构件的思路，提出了一种含复铰运动链刚性支链的识别新方法。首先，采用了一种构件-关节关联矩阵描述方法，该矩阵可以描述构件、运动副之间的连接关系。其次，提出了一种通过消除支路得到支链的算法，该算法先确定消去构件的个数及编号，并通过其构件编号在关联矩阵中删除与之相关联的运动副和构件得到运动链支链。然后，通过计算运动链的自由度，判别运动链中是否存在刚性支链。最后，通过大量案例验证了该方法的正确性和有效性。
2025年05期 No.411 89-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1374K] [下载次数：26 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 翟慧;熊伟;李福进;
钢铁企业轧制计划与煤气消耗协同优化是实现钢铁企业高层次系统节能的关键。钢铁企业在不同轧制条件下煤气消耗量不同，且轧制计划的改变影响煤气的分配与调度，因此对轧制计划与煤气消耗协同调度进行研究。针对灰狼优化算法（GWO）易过早陷入局部极值的问题，提出了一种混合遗传灰狼优化算法（GA-GWO）增加算法中搜索的多样性。利用GA-GWO算法对板坯进行合理排程，以冷轧系统煤气消耗量最小为目标函数，建立钢铁企业冷轧煤气消耗调度优化模型。利用某钢厂冷轧实际生产数据进行仿真，得到的调度方案可以对板坯进行合理排程，使煤气消耗量最小，验证了模型的有效性。
2025年05期 No.411 95-98+104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1348K] [下载次数：13 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 郝红梅;胡飞;吴利平;曾献勇;
全文从涡旋型线对ORC涡旋膨胀机性能的影响机理展开了研究。首先建立了变截面涡旋型线（圆渐开线-高次曲线-圆渐开线）以及等截面涡旋型线（正四边形渐开线、圆渐开线、线段渐开线）的几何模型，利用MATLAB软件编程模拟计算，得出等、变截面涡旋膨胀机各工作腔容积、径向泄露线长度随主轴转角的变化趋势，分别对曲线进行了对比分析，并搭建ORC系统验证了等、变截面涡旋膨胀机泄露模型的正确性，为涡旋膨胀机的结构设计与理论分析奠定了基础。
2025年05期 No.411 99-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1453K] [下载次数：104 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 李维山;
当前，液压执行器在受到负载力较大情况下，其运动轨迹跟踪误差较大，很难适应高精度液压驱动机构要求。对此，设计反馈线性化控制系统，并对液压执行器输出精度进行仿真验证。建立线性液压执行器运动简图，分析液压执行器工作原理。推导出液压执行器压力和流量方程式，设计反馈线性化控制系统，给出液压执行器控制流程。设置期望运动轨迹，采用MATLAB软件对液压执行器跟踪误差进行仿真，并且与无反馈线性化控制进行对比。结果显示：采用无反馈线性化控制方法，随着负载力的增大，液压执行器运动轨迹跟踪误差变化幅度较大；而采用反馈线性化控制方法，随着负载力的增大，液压执行器运动轨迹跟踪误差变化幅度较小。采用反馈线性化控制方法，面对负载力的变化，液压执行器能够较好地调节控制系统，运动轨迹跟踪误差较小。
2025年05期 No.411 105-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1286K] [下载次数：110 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 刘天奇;韩桂楠;
为了提升旋翼无人机目标检测的准确性、鲁棒性与实时性，提出了一种基于双向串行非局部正交差分的无人机红外检测方法。首先将局部对比度测量转换为非局部正交差分，通过自注意机制将打破语义连续性的特征点视为潜在目标位置。进一步考虑到目标的尺度变化，采用双向串行特征调制方法，保证对目标多尺度的自适应性，满足实时性要求。最后通过实验证明了提出方法能够在高度复杂和低对比度的场景中，实现了更高的目标检测精度，并且保证了实时性。
2025年05期 No.411 109-118+124页 [查看摘要][在线阅读][下载 1690K] [下载次数：109 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 孙筠;李晨雨;
风力发电机组齿轮箱滚动轴的轴承温度升高，会导致接触应力增大，而增大的接触应力加剧了轴承磨损和发热，使温度继续升高，这种恶性循环会加速轴承的退化过程，使得相关以实用时间为基础的时域特征出现非线性。当前方法单纯依靠时域特征完成预测，缺少频域特征参与，弊端明显。为解决这一问题，设计一种风力发电机组齿轮箱滚动轴承剩余寿命预测方法。该方法先分析风力发电机组齿轮箱滚动轴承故障机理，以此为基础，选取相对有效值、相对峭度、能量熵等时频域指标作为退化特征因子，然后，进行退化特征因子数据采集，基于主成分分析法、弗雷歇距离函数、加权融合法完成综合退化特征指标提取；最后，联合灰色系统理论，基于综合退化特征指标构建滚动轴承特征时间变化序列，完成剩余寿命预测函数设计，利用最小二乘方法估计函数的变量参数，实现轴承剩余寿命精准预测。实验结果表明：利用该方法开展剩余寿命预测时，预测效果好、精度高。
2025年05期 No.411 119-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 1369K] [下载次数：467 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：3 ] - 孙丽君;闫涛;刘波;栗超;
为实现用户能耗的高效监测，基于高速电力线载波通信和智能计量技术，设计了用于智能家居能耗监控的智能插座原型。该原型能够以一种简单且廉价的方式测量电压和电流，计算有功功率和功率因数，然后通过互联网服务器在界面上显示能耗情况。与以往智能插座不同，所开发的智能插座通过NBPLC技术和FSK频率开关调制，使用电网本身进行传感器数据的通信。通过在180m长的电力网络上传输能耗数据，证明了所开发智能插座原型的可行性和实用性。
2025年05期 No.411 125-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 1522K] [下载次数：443 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ]
- 刘银;赵磊;张宇;冯治国;
针对实现光电吊舱转台转动平稳和低成本的应用，研究基于永磁无刷直流力矩电机和数字信号控制器dsPIC30F4012芯片为核心的光电吊舱转台电机驱动装置。重点阐述了永磁无刷直流力矩电机的设计以及系统控制策略和硬件电路的搭建，对永磁无刷直流力矩电机进行了建模与分析。采用电流和转子速度实现电机的双闭环控制，同时结合模糊PID算法来提高系统的控制鲁棒性。通过Simulink仿真和实验验证，该装置的转矩波动系数小于5%，达到了预期控制效果，且拥有较好的稳定性和可靠性。
2025年05期 No.411 131-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 1489K] [下载次数：229 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 杨光;李峰;于国强;
对工件磨削期间的表面残余应力进行测试获得实验数据，通过数理统计的方法测定了各个磨削参数下得到的表面残余应力差异性，利用线性回归模型实现残余应力的预测；最后对磨削过程中机械应力的改变状态开展了全面分析。研究结果表明：增大磨削深度后，初始为拉应力作用的表层残余应力转变为压应力的状态，应力大小也跟磨削深度表现为正相关的特点。随着砂轮速度的提高，表面发生了残余应力的持续降低。采用回归分析方法得到工件表面的残余应力数据，通过F检验法实施判断结果符合高度显著条件。机械应力和磨削表面应力变化趋势相近，当磨削深度或进给速度增大时都发生了作用力升高的现象。该研究对提高刚表面磨削机加工精度以及表面质量调控具有很好的价值。
2025年05期 No.411 137-140+144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1301K] [下载次数：750 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 齐冠然;李民;卢金生;
RBF神经网络对于不确定问题的处理具有明显优势，尤其适用于具有节能效果的锻压机负载敏感阀控系统。在介绍RBF神经网络结构的基础上，设计了一种采用改进RBF/模糊PID控制方案。选择经过改进的径向基函数（RBF）神经网络实现对锻压机液压驱动过程的PID控制，同时优化了RBF神经网络的结构。利用Matlab对各个动作下的锻压机输出功率开展了模拟测试，对比了模拟结果和改进前的输出结果。在空载与轻载条件下采用RBF/模糊PID可以获得更高的控制精度，能够实现系统的快速响应，从而降低了液压泵的输出功率，减少系统能耗，获得更优的节能效果。重载下，改进RBF/模糊PID控制效果不明显，期待后续进一步加强控制。该研究对提高液压锻压机动作精度控制和节约能源具有一定的理论指导意义，易于推广应用。
2025年05期 No.411 141-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1348K] [下载次数：44 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 左冬晓;张峰;
通过分析液粘调速离合器需达到的低压条件，设计了一种通过泵阀串联方式进行联合控制策略，在低压运行状态下通过滑模控制方法实现液压泵的压力调控，在高压运行状态下则通过PID方式调控电液比例阀压力。通过液粘调速离合器控制变频电机转速，使泵达到不同的输出流量，从而在控制油腔中形成相应的压力。根据Lyapunov稳定性理论构建了滑模控制器方案。实验研究结果表明：采用传统滑模控制方式能够获得理想的压力跟踪效果，但会形成明显波动的输入信号。对滑模控制进行平滑处理后获得了优异控制性能，确保控制输入不发生大幅波动的情况。通过测试整体泵阀联合控制性能可知，能够实现预期压力扩大的调节目标，同时控制精度也明显提升。该研究对提高汽车的控制精度以及效率具有一定的理论指导意义。
2025年05期 No.411 145-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 1296K] [下载次数：96 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 劳胜领;董会锦;修素朴;李生;
轴承作为机械传动中不可缺少的部件，其故障识别效率直接影响到传动设备的作业稳定性。为了提高轴承智能故障诊断能力，通过充足源域数据来完成深度自动编码器训练，采用不同故障测试该诊断方法的有效性。研究结果表明：因为受到噪声因素干扰，导致源域与目标域样本都出现了不同的分布特征。测试获得的诊断准确率均值为89.42%。本次设置的目标域内只包含了一个训练样本，按照以上方法同样可以实现对各类机械设备迁移诊断。本迁移模型可以达到89.51%的诊断准确率，相对其他迁移模型获得了更高准确率。本次设计的迁移模型标准差只有0.624，比参考模型更小，表现出了优异稳定性。该研究对提高机械传动的稳定性具有很好的理论支撑价值，易于推广应用。
2025年05期 No.411 149-152+158页 [查看摘要][在线阅读][下载 1378K] [下载次数：95 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 贾林;李峰;高晓伟;
为了提高滚动轴承故障排出能力，选择多重分形方法处理信号数据，在峭度方法基础上加入多重分形谱参数（Mc）进行粒子群优化（PSO）优化变分模态分解（VMD）分解处理获得有限带宽的本征模态分量（BIMF），从而实现阈值信号重构的过程。研究结果表明：仿真信号验证证明以PSO优化VMD方法可以获得理想的分解性能，BIMF分量与初始模态的相关系数都接近94%,PSO优化VMD具备优异分解性能。正常状态信号呈现明显非线性变趋势，发生了大幅波动，而分形盒维数量都在（1～1.2）区间中。对振动信号重构结果表明可以利用峭度和多重分形谱因子来实现轴承状态诊断。该研究能够满足有效性要求，能够有效应用于其他机械传动系统领域，具有很好的推广价值。
2025年05期 No.411 153-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 1470K] [下载次数：722 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 李卓文;张小菊;王国强;
柱塞泵转子在高频高速的环境下运行时，产生的振动会加剧表面磨损现象，使得转子性能退化，进而影响整体柱塞泵的疲劳寿命。为了消除以人为方式柱塞泵转子性能退化选择参数时面临的盲目性，设计了一种通过MOHS-SVM实现的转子性能评估。从采集得到的柱塞泵转子振动信号中提取特征参数，之后利用经验模态处理方式对振动信号实施分解，根据样本时域数据并对不同分量进行组合获得转子信号最初特征。以SSAE方法从特征集中提取获得深层次特征并构建评价模型。研究结果表明：本算法进行迭代计算500的ParetoFront数据结果最优解为单调性为0.4964和趋势性为0.8652。MOHS优化模型数表现出了优于手动参数结果，能够充分克服受人为因素影响参数选择性不合理的问题。该研究对提高柱塞泵的使用寿命具有很好的指导意义，可以拓展到其他的传动机械相关领域。
2025年05期 No.411 159-162页 [查看摘要][在线阅读][下载 1334K] [下载次数：73 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 周云龙;李峰;张建国;
为了提高电动汽车电动助力转向（EPS）系统控制能力，引入模糊PID控制方法克服被控对象缺少数学模型的缺陷，设计了模糊PID控制器。以Simulink完成仿真测试，得到EPS系统控制参数。研究结果表明：逐渐增大车速的过程中，EPS系统产生了更小的助力转矩，表明EPS系统可以适应汽车在高速行驶状态下满足路感的控制性能。提高方向盘转矩时，助力电机产生了更大助力转矩，EPS系统可以实现对汽车转向进行灵活控制的功能。与传统PID相比，模糊PID获得了更小超调量，大幅降低调整时间，使EPS系统获得更优助力效果。以模糊PID方法进行控制时系统能够根据不同的外界干扰快速完成调整过程，使EPS系统获得更强抗干扰性能。该研究模糊PID都可以快速产生稳定助力转矩，充分适应复杂的转向控制要求，对提高电动汽车转向控制精度具有一定的理论支撑。
2025年05期 No.411 163-166+170页 [查看摘要][在线阅读][下载 1343K] [下载次数：388 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 谢红杰;宋文博;王国强;
为了降低无阀芯位移传感器由于电磁比例阀死区产生流量非线性影响，设计了一种具有压力反馈的电磁比例阀死区补偿策略，达到不需要位移反馈就能实现死区补偿效果。将模拟补偿电压信号经过数模转换处理后再通过数字信号形式添加至阀控系统。基于Simulink仿真平台从静态和动态角度开展验证分析，结果表明：控制特性仿真结果得到，死区补偿后使电液伺服阀死区减小到3.5%，成功完成对电液伺服阀死区补偿。死区补偿实验结果得到，压差变化对比例方向阀死区影响较大。实验与仿真结果具有较高的一致性，基本可以证明设置补偿后模型能够满足比例方向阀运行工况的准确测试。该研究有助于提高电磁比例阀的运行稳定性，对保证液压系统工作具有重要的意义。
2025年05期 No.411 167-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 1312K] [下载次数：160 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 吕世文;张宏立;马萍;王聪;
针对风力发电机运行过程产生数据量大、传统数据驱动方法无法有效在线对故障进行诊断的问题，提出一种改进深度置信网络（Deep Belief Network,DBN）模型对风力发电机故障进行在线诊断。首先，建立风力发电机基准模型，针对DBN网络结构参数调整困难的问题，引入麻雀搜索算法（Sparrow Search Algorithm,SSA)对模型参数进行优化。其次，针对噪声背景下诊断效果下降的问题，提出利用降噪自编码器（Denoise Auto Encoder Decoder,DAE）对含噪声传感器数据进行降噪处理。最后，利用所提模型对风力发电机运行中产生数据进行分析，实现风力发电机的在线故障诊断。实验结果表明，所提模型能对风力发电机各故障进行有效在线故障诊断，在噪声环境下具有较好的鲁棒性。
2025年05期 No.411 171-176页 [查看摘要][在线阅读][下载 1389K] [下载次数：190 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 王展;祁登红;王子男;张珂;
转子偏心会引起电主轴离心力和磁拉力变化，是导致电主轴振动的主要因素之一，进而影响数控机床的加工精度。因此开展了转子偏心影响下电主轴单元多场耦合振动特性的研究，首先利用有限元法建立电主轴的磁场模型和温度场模型，然后仿真分析转子偏心下磁场、转子温升的变化情况以及多场耦合下电主轴振动特性。最后搭建电主轴振动测试试验台对电主轴转子偏心影响下的振动性能进行对比测试，结果表明随着偏心量的增加电主轴的磁密、温升和振幅会逐渐升高，仿真结果和实验的结果相差9%，误差较小，为研究不同故障影响下电主轴多场耦合的动态性能奠定一定的理论基础。
2025年05期 No.411 177-181页 [查看摘要][在线阅读][下载 1500K] [下载次数：111 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ]
- 陈亮;吴仕赋;
对壳体进行轻量化设计是实现变速器总成轻量化的最有效手段之一，在车辆节能减排、缓解能源紧张等方面具有非常紧迫的现实意义。以某商用车变速器总成为例，从理论分析出发，建立变速器壳体力学数学模型，通过三维建模、有限元分析与台架试验相结合的实验技术方法，研究了不同壳体截面形状结构及表面加强筋分布方案对变速器壳体轻量化的影响，台架试验结果证明了壳体轻量化方案满足变速器性能开发要求，实现了变速器总成降重24.3%，验证了该轻量化设计方案的正确性，为变速器轻量化的正向设计开发提供了重要参考。
2025年05期 No.411 182-185+193页 [查看摘要][在线阅读][下载 1404K] [下载次数：144 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 沈朝萍;蔡鹏;于鹏澎;朱莉凯;
为解决经典蚁群算法在航迹规划中存在收敛效率低、易陷入“早熟”等问题，利用实时势场导向的优势，研究了基于势场蚁群算法的航迹规划模型。首先，在启发信息中引入势场合力，构造综合启发信息，以提高蚁群的局部搜索能力、收敛速度；其次，对可行解设置信息素浓度阈值，以提高算法的全局搜索能力，避免算法陷入“早熟”现象；最后，仿真结果表明，势场蚁群算法能够有效地提升经典蚁群算法在航迹规划中的能力，且具有良好的动态收敛过程、更短的规划时间和更高的规划精度，成功地规划出更加稳定可靠的无人机飞行路线，且经过三次B样条曲线优化后的路径更适合无人机实际飞行作业。
2025年05期 No.411 186-193页 [查看摘要][在线阅读][下载 1518K] [下载次数：303 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 刘大玲;
磨料水射流技术因其绿色环保、无热影响、材料去除率高等优势，逐渐在钢轨修复领域受到关注。为探究磨料水射流工艺参数对钢轨切缝特性的影响规律，并据此优化修复工艺参数，本研究采用响应面法对磨料水射流修复钢轨进行了实验设计，主要探讨了射流压力、喷嘴进给速度和靶距三个关键工艺参数对切缝宽度w、锥度θ和深度h的影响，并建立了相应的预测模型。通过主效应图发现，靶距是影响切缝宽度的主要因素，而切缝锥度和深度则主要受喷嘴进给速度的影响；此外，交互效应图进一步揭示了不同工艺参数组合对切割特性的复杂交互作用。最后，借助经典BP神经网络模型（Back Propagation Neural Network）的强大非线性映射与自适应能力，以Box-Behnken Design(BBD)实验数据为训练集构建了磨料水射流钢轨切割特性的预测模型，所有模型的相关系数R2均大于0.9。验证实验中，三个模型预测值与实验值之间的平均误差均控制在9%以内。这一结果表明，所构建的模型能准确预测磨料水射流切割钢轨特性，为后续指导磨料水射流修复钢轨的实际应用奠定了基础。
2025年05期 No.411 194-201+206页 [查看摘要][在线阅读][下载 1596K] [下载次数：128 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 彭宇浩;任天平;郭帅;李保强;
砂芯表干炉具有时变性、非线性严重等特点。针对表干炉采用传统PID控制热风温度时存在的参数无法自适应调整，热风温度波动范围大，控制稳定性差等问题，提出了一种基于改进粒子群算法（IPSO）的BP神经网络（BPNN）自整定PID控制方法。通过引入非线性时变的惯性权值与学习因子对粒子群算法进行改进，利用IPSO算法对BPNN进行离线优化，再由BPNN对PID参数进行在线调整。同时对表干炉燃烧装置进行了设计，采用OPC UA统一架构对控制系统硬件进行了设计。仿真结果表明，IPSO-BPNN-PID控制具有更好的适应性、鲁棒性。试验结果表明，系统采用IPSOBPNN-PID控制时，热风温度误差在±0.6℃范围内，热风温度误差更小，控制稳定性更好。
2025年05期 No.411 202-206页 [查看摘要][在线阅读][下载 1428K] [下载次数：99 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 刘敏;杨俊杰;赵雪;
滚动轴承作为地铁列车的重要组成之一，直接影响列车安全，针对现有滚动轴承故障诊断方法存在的准确率差和效率低等问题，在对滚动轴承进行故障分析的基础上，提出将改进的变分模态分解和改进的Elman神经网络相结合用于地铁列车滚动轴承振动信号的特征提取和故障诊断。通过改进的麻雀搜索算法对变分模式分解算法（分解个数和惩罚因子）和Elman神经网络（权重和阈值）进行寻优，提高特征提取和故障诊断精度和效率。通过实验对其性能进行分析。结果表明，相比于常规方法，所提地铁列车滚动轴承振动信号特征提取方法收敛速度快和运行时间短，故障诊断模型具有较高的诊断准确率和效率，故障诊断准确率达99.00%，平均诊断时间2.02s，具有一定的实用价值。
2025年05期 No.411 207-212页 [查看摘要][在线阅读][下载 1373K] [下载次数：406 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 张明;陈兴华;李峰;
内燃机内部形状复杂导致其对成形制造工艺要求很高，激光熔覆成形目前研究的制造成形技术热点之一。采用激光熔覆技术制备内燃机用Ti600合金块体，并进行2h固溶后实施淬火，并通过实验测试手段研究固溶温度对激光熔覆成形件组织结构和力学特性的影响。研究结果表明，固溶Ti600合金内存在α"与α共物相，β相大部分转变成了α"相。升高固溶温度α"相比例上升。在β组织中形成了网篮组织，α板条宽接近0.7μm。固溶Ti600合金中形成了更宽α板条以及尺寸更大沉积态组织。沉积得到的Ti600合金硬度接近330HV。当固溶温度时，Ti600合金硬度减小。750℃固溶下Ti600合金具有最高的加工硬化性能。Ti600合金断口部位发现大量韧窝，具备优异塑性。该研究属于特种成形制造领域，有助于提高内燃机的耐热性能以及使用寿命。
2025年05期 No.411 213-216页 [查看摘要][在线阅读][下载 1421K] [下载次数：12 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 刘红华;阳洁颖;刘翠雅;
矿用自卸车的座椅空气弹簧悬架系统缓震效果直接影响乘坐舒适性。这里提出一种运用自适应混沌粒子群优化算法来解决针对矿用自卸车座椅空气弹簧悬挂系统的非线性刚度和阻尼参数的识别处理。借助将混沌引入粒子的运动过程中，与标准粒子群算法相比表现出不同，使粒子群在稳定状态与混沌状态之间交替向着最优点收敛，同时根据粒子运行状态动态调整惯性权重。提高了算法的适应性，明显提升收敛速度并提高了精度，有效避免了局部最优得出，进行整车试验验证了该方法的有效性。结果表明，导致乘坐舒适性下降的主要原因是由于原系统中的刚度和阻尼数值不匹配，因此将垂直方向加速度均方根值设为目标，对空气弹簧悬架的阻尼参数和非线性刚度通过遗传算法来进行优化。在优化后，目标值下降了30.4%，显著提高了乘坐舒适性。
2025年05期 No.411 217-222+228页 [查看摘要][在线阅读][下载 1430K] [下载次数：14 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 唐茜;刘琦;简然;
为提高催化转化器的催化效率，改善其内流场的流动均匀性，减小其压力损失，采用流线型设计与CFD数值模拟技术并借助正交试验与TOPSIS法对催化转化器进行优化设计。首先，采用流线型设计，在传统催化转化器流场特性及结构尺寸的基础上，设计一款装有导流装置的流线型催化转化器，以改善其流场分布；其次，运用CFD模拟催化转化器的内部流动，通过正交试验选出具有代表性的结构参数来进行研究，然后，引入TOPSIS来弥补正交试验只能处理单个指标的缺陷，从而选取优化设计的最佳参数；最后，将优化后的催化转化器与传统催化转化器进行CFD结果的对比分析。结果表明，相比传统催化转化器，优化后的催化转化器内流场的流动均匀性更高、压力损失更小，在载体入口端部的流动均匀性提高了3.4%，压力损失下降29.2%；优化后的催化转化器相比优化前减弱了载体中间区域的集中热应力，且其扩张管壁面附近的涡流区域更小，因此优化后的催化转化器能有效提高载体的利用率以及使用寿命。
2025年05期 No.411 223-228页 [查看摘要][在线阅读][下载 1500K] [下载次数：73 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 孙少华;卢坤鹏;
针对风电机组主轴承噪声干扰较多，故障难以准确诊断的问题，提出一种基于自适应变分多谐波模态提取（AVMHME）和线性峭度加权奇异值分解（WSVD）的故障诊断方法。首先利用Welch功率谱估计方法，得到谱图中主要峰值位置，推测信号的中心频率，其次利用鳑鮍鱼优化算法对变分多谐波模态提取方法中影响参数进行寻优，使用最优参数下的AVMHME方法对原始信号进行提取得到蕴含丰富故障信息的信号分量。随后通过WSVD方法对所得信号分量进行降噪处理，采用线性峭度表征各子分量故障特征信息，并对含有较多故障特征的降噪信号分量加权重构并对重构信号进行包络分析，从中诊断出微弱的风电机组主轴承故障特征频率成分。仿真信号及现场数据分析结果表明，所研究方法可以有效找出风电机组主轴承的微弱故障特征，实现主轴承故障的准确诊断。
2025年05期 No.411 229-235+241页 [查看摘要][在线阅读][下载 1620K] [下载次数：159 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 张荣闯;于建智;赵玉倩;
针对传统齿轮接触性能CAD/CAE集成中的模型转换精度损失和重复建模的问题，提出了基于NX平台的参数化CAD/CAE集成的直齿轮接触应力分析方法；首先，在CAD建模中，结合直齿轮几何参数与渐开线齿廓、过渡曲线的数学模型，实现直齿轮的参数化设计和自动装配；其次，在CAE仿真中，以三齿齿轮装配CAD几何模型作为输入，构造齿轮接触应力有限元计算过程，重点探讨了直齿轮网格划分、材料属性定义、接触属性定义以及载荷施加等前处理实施过程；然后，描述了基于NX二次开发的直齿轮CAD/CAE集成系统开发流程；最后，齿轮接触应力仿真结果与理论计算进行比较，具有良好的一致性，验证了所开发程序的准确性与有效性。研究为齿轮CAD/CAE集成设计与分析提供了一个高效便捷的仿真途径。
2025年05期 No.411 236-241页 [查看摘要][在线阅读][下载 1419K] [下载次数：323 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 陈慧丽;
针对蜣螂优化算法在路径规划时寻优效率慢、稳定性差和易早熟等问题，提出一种多策略增强型蜣螂优化（EDBO）算法。首先，在算法蜣螂滚球行为、蜣螂繁育行为和小蜣螂移动行为中引入随机小孔成像反向学习（Random Keyhole Imaging Reverse Learning,RKRL）策略对蜣螂个体进行逐维学习，增强算法全局寻优能力；同时，设计了Sin混沌-RKRL策略初始化蜣螂种群，增强了算法初始种群质量，提高了算法的初始寻优能力；进一步设计了多方向正余弦自适应偷窃策略对蜣螂偷窃行为进行改进，实现算法在搜索区域内精细开发；最后，嵌入非线性正弦衰减-余弦递增动态平衡协调因子，实现了算法全局与局部搜索之间的动态平衡，提高了算法的寻优性能。测试函数和路径规划实验结果表明：EDBO算法的寻优性能和路径规划性能均优于其算法，可适用于求解复杂环境下移动机器人路径规划问题。
2025年05期 No.411 242-250+257页 [查看摘要][在线阅读][下载 1714K] [下载次数：437 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 张保成;吴业涛;张开升;鲁中间;
为研究仿生机器鱼游动过程中鱼体与周围流场之间流固耦合作用机理，以游动效率最高的仿生鲔科机器鱼为研究对象，应用绝对节点坐标法建立机器鱼游动时的动力学模型，使用广义Alpha方法和遗传算法求得机器鱼最优位置函数。将理论结果代入STAR-CCM+耦合流体求解器建立鱼体的游动模型，耦合结果表明当摆动幅值为0.13倍体长，摆动频率在（1.72～2.47）Hz范围内，平均巡游速度为1.2BL/s(BL为机器鱼体长的倍数)，机器鱼最佳游动效率为0.4155。结果证实了机器鱼游动过程中通过制造沿尾部脱落的双列反卡门涡街，实现从周围流场汲取能量以维持自身高效率游动。通过分析机器鱼自主游动涡街产生过程得出流场雷诺数在（800～1200）时，机器鱼自主游动产生的反卡门涡街的结构达到最佳尺寸，可为仿生机器鱼效率的提高提供新的思路和方向。
2025年05期 No.411 251-257页 [查看摘要][在线阅读][下载 1597K] [下载次数：421 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 郭威帅;郭锐;孙宏浩;杨杰;
针对发动机导管在装配阶段需要人工比对费时费力寻找导管余量切割位置的问题，提出了一种在数字化虚拟空间利用寻优算法自动寻找最佳切割位置的方法。首先，对SolidWorks二次开发搭建虚拟装配空间，利用发动机上的接口位置与导管管型的实测数据驱动SolidWorks软件自动创建欠定义装配体模型。然后，设计导管余量切割位置寻优算法，在理论切割长度值附近寻找导管两端马蹄值最小时的切割位置。最后，创建切割装配体，获取并输出机械手标定点坐标，引导生产线中的机械手夹持导管至切割设备处进行自动切割。该方法实现了导管余量切割位置寻找的智能化与自动化，大大提高了发动机装配效率。
2025年05期 No.411 258-261+267页 [查看摘要][在线阅读][下载 1309K] [下载次数：8 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王春华;杨雨泽;安达;唐治;
为提高液压立柱防冲性能，提出了新型加肋板双圆管式吸能防冲构件。通过有限元方法分析了相同质量下多胞双圆管（SMCT）、多胞单圆管（MCT）、双圆管（SCT）和圆管（CT）四种不同类型构件的吸能特性。研究了肋板数量N、构件半径R_1、R_2和壁厚t对构件吸能特性的影响。基于多项式响应函数对比吸能（SEA）和载荷平稳系数（CS）两指标进行了多目标优化。结果表明：SMCT管吸能特性最佳，MCT管次之，SCT较差，CT管最差。构件吸能指标随肋板数量增加呈先上升后下降的趋势，肋板数量N=8时，构件吸能特性较佳。优化结果表明构件半径R_1=68.21mm、R_2=24.11mm、壁厚t=4.5mm时吸能特性最佳，SEA较圆管增加了119.81%,CS增加了57.82%。
2025年05期 No.411 262-267页 [查看摘要][在线阅读][下载 1442K] [下载次数：225 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 郑晓彦;李润哲;胡慧敏;王诚;
为了进一步提高通过自适应方法获取最优SAE网络超参数的能力，引进和声搜索算法（HS）来实现对网络超参数优化的功能，并成功应用于发动机气门间隙异常故障诊断领域。对SAE前三层节点丢弃比例以及隐含层节点数进行设置，确保HS-SAE模型具备良好泛化性能。采用实验方式测试发动机测试不同气门运行状态故障。研究结果表明：相对于最初信号，采用域包络方法有效去除背景噪声带来的波动性，SAE方法在未预处理下保持原始信号参数，联合参数试验诊断正确率提高到99.5%，得到具有最佳匹配性超参数。HS-SAE算法在多数小样本测试中优于其他算法，达到较高精度控制性能，HS-SAE算法对气门间隙异常故障的诊断可以实现较高准确性。该研究有助于提高发动机的异常识别能力，也可拓宽到其他的机械领域。
2025年05期 No.411 268-271+278页 [查看摘要][在线阅读][下载 1329K] [下载次数：96 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 潘文见;卢剑锋;黄海松;柯贤文;
根据护目镜冲击强度性能检测相关标准中要求和试验方法，研制了一台护目镜冲击强度性能检测装置。阐明了该系检测系统的组成和工作原理，建立气动发射数学模型，计算装置参数，设计发射装置，使铅弹获得检测标准中要求的检测速度范围沿护目镜表面法向方向撞击。其控制系统基于光电速度采集软件、LabVIEW软件和NI PCI-6221数据采集板卡，通过modbus RS485串口采集铅弹发射速度，设计了试验前安全检测、控制发射，实现了采集数据、显示和记录。现场测试装置，试验结果表明该检测装置可产生的冲击速度范围（50～300）m/s，可应对不同冲击强度性能检测要求，装置具有性能稳定可靠、检测效率高等优点，证明了其可行性与实用性。
2025年05期 No.411 272-278页 [查看摘要][在线阅读][下载 1561K] [下载次数：45 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 杨小星;梁建国;赵晓冬;马丽楠;
以液压双边滚切剪的重要执行机构—卧式重载伺服缸作为研究对象。在伺服缸运动过程中，由于其采用卧式铰接安装，重心不断变化，缸体质量过大，因此在活塞杆与缸体之间产生较大的偏心摩擦力，对密封结构造成不可修复的损坏。基于此，本课题组设计了一种新型支撑结构，即用一个小液压缸支撑卧式重载伺服缸的底端，保证伺服缸缸体与活塞杆实时对中，从而最大限度地减小摩擦力。这里对该结构的支撑位置进行优化，以保证输出力最小，即可完成对重载伺服缸的支撑作用。根据卧式重载伺服缸的工作原理，运用MSC.ADAMS与MATLAB/Simulink进行联合仿真，并设计试验台架。根据试验结果，添加新型支撑结构后，伺服缸的摩擦力降低到1143N。当支撑液压缸位于579mm位置时，无杆腔压力为0.58MPa，输出力最小，可减少资源浪费64.4%。
2025年05期 No.411 279-285+289页 [查看摘要][在线阅读][下载 1515K] [下载次数：136 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 张梅红;张明柱;
为获得更高的同步控制精度，设计了一种误差反馈同步控制结构。并式控制最大误差可以获得比串式更优的效果，不过并式需要更长时间才能达到稳态误差，不能实现液压机的高精度同步控制。研究结果表明：活塞杆处于伸出状态时，并联型最大同步误差都减小了81.42；稳态同步误差增加近30%，以并联型结构得到的稳态同步误差则降低至0。活塞杆处于伸出时，误差反馈同步控制达到了比并联型更低误差，减小93.51%；当活塞杆缩回时，误差反馈同步控制误差大幅降低；在更短时间中达到接近0稳态同步误差。可以通过同步控制结构来实现对液压机的精确同步控制。
2025年05期 No.411 286-289页 [查看摘要][在线阅读][下载 1270K] [下载次数：431 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 洪婷婷;冯辰;朱立源;
挖掘机驾驶室是保护驾驶员生命安全的重要机构，其轻量化设计的前提是必须满足对驾驶员的安全保护，因此，论文首先通过有限元仿真对驾驶室的侧翻与落物保护机构（ROPS&FOPS）的安全性能进行了模拟，利用安全性能测试验证该模型的有效性。其次，对驾驶室的ROPS&FOPS结构进行试验设计，基于仿真结果建立了近似模型，并以驾驶室的ROPS&FOPS结构厚度为变量，最小质量和最大扭转刚度为目标进行多目标优化。结果表明，在满足安全性能的条件下，可以将驾驶室的质量减轻11.7%，轻量化效果显著，为驾驶室的轻量化设计研制提供了理论依据。
2025年05期 No.411 290-293+300页 [查看摘要][在线阅读][下载 1400K] [下载次数：97 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 刘跃昆;陈艳艳;
建立起重机小车制动系统三维有限元模型，采用复特征值频域分析法和显式动态时域分析法，对小车在制动过程中产生的摩擦振动现象进行数值模拟分析，并对制动闸片结构与系统稳定性的关系展开探讨。复特征值分析结果表明，在摩擦力的作用下，两个相邻模态逐渐发生模态耦合现象，系统在该耦合频率处将会产生自激振动。系统低频（7000Hz以内）的振动模态主要表现为制动轮的弯曲变形，高频（>7000Hz）的振动模态随有制动闸片的弯曲变形。闸片与制动轮的协同变形共同成为了摩擦振动的源头。显式动态分析结果能够较好地预测出系统的振动行为和振动频率，同时证明复特征值分析结果存在“过度预测”的现象。制动界面存在接触—分离的现象，这也是系统出现多频振动现象的原因。闸片表面的沟槽有助于降低系统振动强度。此外，适当的增大闸片厚度能够改善界面应力分布特征，提高系统的稳定性。以上研究成果为认识和改善起重机小车制动系统的稳定性提供理论依据。
2025年05期 No.411 294-300页 [查看摘要][在线阅读][下载 1658K] [下载次数：106 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 孙健;韦源源;
针对太阳齿轮裂纹损伤状态下的行星齿轮系统，建立了行星齿轮组动力学模型。该模型考虑了传输路径、陀螺仪和离心力等影响因素，对比分析了无裂纹损伤轮齿状态和有裂纹损伤轮齿状态下的振动特性。利用MATLAB模拟分析了行星齿轮组各齿轮的振动信号，在考虑振动传输路径的基础上对各振动信号进行合成，提出了一种改进的Hamming函数来研究传输路径对行星齿轮系统振动的影响，以此获取了太阳轮轮齿裂纹损伤特征。最后通过实验对所提方法进行了验证，结果表明实验所得振动信号的频谱与模拟信号的频谱基本一致。该方法可以用来识别齿轮是否存在裂纹，可为故障诊断的制定提供参考依据。
2025年05期 No.411 301-306页 [查看摘要][在线阅读][下载 1579K] [下载次数：197 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ]
- 李铁军;于磊;刘今越;汪昕;
为了提高建筑机器人遥操作系统的安全性和准确性，结合建筑机器人作业特点，提出了一种主从异构型机器人运动映射控制方法。为了保证机器人遥操作施工过程中与环境交互的安全性，主端使用力反馈设备向操作者提供力觉反馈，设计了一种基于虚拟夹具的人机力反馈控制方法限制操作者的输出，采用基于人工势场的虚拟夹具产生引导力进行避障，设计了棱锥体虚拟夹具限制机器人的运动引导操作者到达作业目标。最后通过建筑机器人幕墙远程模拟安装作业实验对所提方法进行验证，结果表明该方法能有效提高作业效率与安全性。
2025年05期 No.411 307-311页 [查看摘要][在线阅读][下载 1431K] [下载次数：244 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 沈建明;刘进福;徐林森;蒋正炎;
面向三维空间内基础设施粗糙壁面检测的需求，以典型生物甲虫的足端微观特征作为研究对象，提出了柔性爪刺履带的构型方案，集成双齿轮连杆对抓机构以及被动弹性尾部，设计了仿生爬壁机器人虚拟样机并分析了其在壁面上的运动模式，研究了其在壁面爬行时履带爪刺尖端的运动规律以及对抓力矩的变化趋势。采用3D打印树脂、铝镁合金、碳纤维等材料制作了机器人的实验样机。最后，以36目粗砂纸弧形壁面以及不同振动频率的壁面作为实验平台，得到了机器人在不同壁面上的攀爬角度、运动速度、额定负载等关键技术参数，为后期机器人的市场应用提供参考。
2025年05期 No.411 312-315+321页 [查看摘要][在线阅读][下载 1457K] [下载次数：63 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 和晓燕;韩盼星;栗振华;
乒乓球在地面上的弹跳是不规则的，捡球机器人需要能够适应不同的球速、弹跳高度和方向。然而，机器人在工作过程中会遇到各种外部扰动，导致难以快速响应并抑制，从而使得对其关节角速度、角位移控制精度较低。为此，提出乒乓球捡球机器人关节复合抗扰柔顺运动控制方法。采用比例-微分（Proportional Derivative,PD）控制方法对乒乓球捡球机器人的关节位置展开控制，引入细菌觅食算法优化PD控制参数；针对关节柔顺运动控制过程中存在的扰动项，引入滑模控制方法，协同优化后的PD控制完成机器人关节的复合抗扰柔顺运动控制，以保持高精度和快速响应的控制性能。实验结果表明，所提方法具有较高的关节角速度、角位移控制精度，抗扰性能好。
2025年05期 No.411 316-321页 [查看摘要][在线阅读][下载 1311K] [下载次数：189 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 孟文俊;席超群;王荣鑫;赵晓霞;
针对基本蚁群算法在移动机器人路径规划中收敛速度慢、易陷入局部最优等问题，提出了一种改进的蚁群算法。该方法设置矩形优选区域，并在区域内增加不同初始信息素浓度，避免初期盲目性搜索；路径节点选择采用伪随机转移策略，依据迭代次数的变化自适应调整随机或确定选择的比例；信息素挥发因子随二次函数动态调整变化，提高搜索效率；将所得最优路径再次规划，减少转角次数。仿真结果表明，该算法的寻优能力和收敛速度有了很大的提高，验证了该算法的有效性和优越性。
2025年05期 No.411 322-326页 [查看摘要][在线阅读][下载 1443K] [下载次数：719 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 李寅杰;常新宇;张淼;
为了实现高效多智能体的三维复杂结构检测，提出了一种基于热量方程驱动面积覆盖算法的多智能体无人机轨迹规划。多智能体热量方程驱动面积覆盖算法考虑了无人机参数和环境约束，产生了一些平滑、无碰撞的轨迹，它基于潜在视场方法，最大限度地减少了所需覆盖的空间，并且减少了检测时间。另外使用相机方向控制提升了轨迹生成的质量，该控制始终将相机引导到离结构的最近点。防撞目标被公式化为一个非线性优化问题，成功地防止了无人机之间以及有域边界的无人机之间的碰撞达到距离阈值。最后通过两个应用实例证明了提出方法的有效性。
2025年05期 No.411 327-334+340页 [查看摘要][在线阅读][下载 1538K] [下载次数：26 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 杨江平;赵依林;黄军;易百灵;
为了提升烟叶复烤配方摆把工序效率和准确率，设计了一种基于双目机器视觉的复烤烟叶自动摆把系统。首先搭建了3D双目视觉引导的烟叶摆把机器人系统平台，包括3D双目深度相机、机器人、末端执行器、控制系统和传送带。然后将盛装烟叶的烟框划分为6个视觉区域，设计了基于SURF特征点的立体匹配算法。最后进行了3轮135框烟叶机器人抓取试验，结果显示：针对总质量为（195～310）kg烟叶抓取，机器人的单次节拍在（14.21～15.38）s，生产投料效率为（547～631）kg/h，抓取烟叶识别位置与实际位置偏差±5mm，造碎烟叶质量占比为0.1%。试验结果表明基于双目视觉引导的自动摆把系统能够实现精准的烟叶定量抓取，达到较为理想的烟叶均质化水平，从而优化和提高烟叶摆把的生产效率。
2025年05期 No.411 335-340页 [查看摘要][在线阅读][下载 1442K] [下载次数：128 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ]
- 王万哲;金映丽;孙自强;闫明;
冲击响应谱是评估舰船设备抗冲击水平的重要依据，冲击响应谱是否准确的关键在于试验中所测得的加速度信号。在抗冲击试验中，由于趋势项误差的存在，冲击谱低频段谱线会发生谱线移位的现象。以低频振子作为验证依据，提出一种基于经验模态分解（EMD）的冲击响应谱修正方法。通过冲击试验机验证表明，利用此修正方法可将低频段谱线斜率与标准值之间的误差降至8.13%，修正后的低频段谱线与等位移线相关程度较高，修正后的冲击响应谱对舰船设备的抗冲击评估具有一定的参考价值。
2025年05期 No.411 341-345+351页 [查看摘要][在线阅读][下载 1501K] [下载次数：140 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 龚瑞昆;王彦植;陈旭东;张仲;
湿地监测区无线传感网络（WSN）是一种特殊的传输空间。用于湿地采样的机械设备无法移动，且需长时间工作。网络模块依靠电池供电，当簇头节点能耗过快退出网络后会产生能量洞并影响整体网络功能。针对无线传感器网络中存在的能量洞问题，设计了一种将改进蚁群算法与多跳路径算法结合的路由优化方法。首先引入信息素增量与收敛因子对蚁群算法进行改进，使其兼顾能耗与距离。其次建立了多跳路径模型，求得了能耗均衡时的多跳路径概率。最后通过改进蚁群算法确定初级路径，再按多跳路径概率选择最终路径。仿真结果表明，采用改进蚁群算法与多跳路径算法相结合的策略，相较于其他算法，维护简单，收敛性好，节点能耗更为均衡。网络生存时间延长了10%左右，适合应用在湿地监测设备上。
2025年05期 No.411 346-351页 [查看摘要][在线阅读][下载 1355K] [下载次数：44 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 宋积满;魏国莲;肖中杰;
针对采摘机械手的高效无损采摘作业，建立了机械手轨迹路径多目标优化模型。该模型结合了粒子群优化、变异算子和退火因子等算法，在满足稳定运动、避免局部最优解、加快收敛速度的基础上，提高了种群的多样性。首先以B样条曲线的形式对机械手各关节的路径轨迹进行参数化表示，提出了机械手的轨迹路径在运动学和动力学的约束范围，以时间、能耗和加加速度为优化目标，通过多目标粒子群优化算法得到并求解了帕累托最优解集，最后通过实验验证了所提机械手路径规划模型的有效性。
2025年05期 No.411 352-359页 [查看摘要][在线阅读][下载 1659K] [下载次数：554 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 张巧;王志晓;魏晓娅;
车轮扁疤的存在将在轮轨接触面产生较大的冲击力，进而影响工矿机车及基础设施的疲劳故障。基于此，本研究建立了电气传动子系统和机械传动子系统的机车-轨道耦合动力学模型，分析了在不同尺寸车轮扁疤作用下工矿机车各部件的动态响应和牵引电机的电流信号。结果表明，车轮扁疤将增加轮轨接触力的垂向振动加速度，但当机车车轮扁疤的长度较小时，其对其他组件的振动加速度几乎没有影响，通过对牵引电机电流的频谱分析可以检测到车轮扁疤的影响，有助于及时诊断车轮扁疤故障的存在。
2025年05期 No.411 360-365+372页 [查看摘要][在线阅读][下载 1616K] [下载次数：42 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 曹敏;刘兵良;
针对双驱动电梯控制系统的运动性能，为增强对系统参数变化和外界干扰的鲁棒性，并减小位置误差，提出了一种新型升降伺服控制系统。该控制采用比例-积分-微分（PID）控制和快速终端滑模控制（FTSMC）相结合的控制方案，能够通过自适应控制律保持了较好的运动性能和鲁棒性，保证了垂直升降伺服系统运动稳定，且收敛速度快。提出了控制转矩分配方案，减小了由负载变化引起运动过程中的同步误差。最后通过仿真分析和实验，验证了所提出的同步位置控制方法对双驱动电梯伺服驱动系统的有效性。
2025年05期 No.411 366-372页 [查看摘要][在线阅读][下载 1438K] [下载次数：329 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 周园;金晓宏;黄浩;
在负载中含有加载刚度正负切换的被动式电液力系统中，针对位置扰动带来的多余力会严重影响系统加载精度的问题，提出一种结构补偿方法和模型参考自适应控制算法综合的控制算法。在分析负载弹性刚度变动的基础上，建立被动式电液力系统数学模型；在位置扰动下进行系统特性分析；采用改进型多余力补偿方法来抑制位置扰动带来的多余力并优化了系统模型；在此基础上，选取了与系统动力元件同阶的参考模型，利用Narendra稳定性自适应控制器设计了模型自适应控制器，并利用Lyapunov稳定性定理证明了控制器的稳定性；通过MATLAB/Simulink进行系统特性分析。结果表明：在有补偿阀的系统中引入模型参考自适应控制器后，当系统中存在加载刚度正负切换和不确定的位置扰动时，系统能保持很好的稳定性和较高的精度，最大跟踪误差不大于1.0%。
2025年05期 No.411 373-378+384页 [查看摘要][在线阅读][下载 1403K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 朱茂桃;王建岭;
为了探究放电中途进行液冷的效果，以一个由3个电池模组组成的完整电池包为研究对象，在极柱上表面放置导电排和ntc温度传感器。通过数值模拟，将模型导入Fluent分析，先在常温行车工况下使用1C倍率进行放电，当电池包温度上升到38℃时，开启液冷系统，进行电池包降温。结果表明：当电池包达到38℃时开启液冷系统，电池包的温度由于热惯性先上升再下降，同时靠近出口的锂电池温度上升大于靠近进口处的电池，但是整体温度范围依旧在电动车正常行驶温度范围内。然后基于现有的蛇形流道设计出一个串并联结合并且宽度依次增大的新型流道结构，再改变进口冷却液的流速、温度和导热垫厚度，研究不同的工况下电池包冷却效果。结果表明：新型流道对于电池包温度一致性有所改善，进口冷却液流量、温度和导热垫厚度的选择也能影响冷却效果以应该综合考虑。
2025年05期 No.411 379-384页 [查看摘要][在线阅读][下载 1450K] [下载次数：349 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ]