摘要:针对40kg级重载协作机器人关节输出、结构尺寸、动态性能与精度难以兼顾的问题,提出分级一体化关节设计方法。依据各轴载荷和运动需求,将关节分为高转矩、中转矩和轻量化三级,协同匹配电机、减速器、制动器、驱动器及反馈元件:采用一体化布局、双编码器反馈和圆形SiC驱动板,实现传动误差观测、输出角度校正及驱动内嵌。测试表明,整机最大负载40.2 kg,重复定位精度±0.05mm,控制周期1 kHz。该方法可兼顾重载能力、结构紧凑性和工程可实施性。
摘要:中低压直流配电网由于具备传输功率高、送电损耗小等优势,受到了广泛关注,应用日益增加。基于锂电池和超级电容的混合储能装置能够提高中低压直流配电网的电能质量与供电可靠性。考虑到超级电容器和锂电池在储能特性上的差异,提出一种适用于混合储能装置的不间断电源应用模式和多模式分区控制策略,该策略能够缩短中低压直流配电网在严重电力故障条件下的动态响应时间。基于PSCAD/EMTDC进行仿真分析,结果验证了该策略的有效性和应用模式的可行性。
摘要:针对磁力搅拌器在复杂工况下受负载扰动、物料粘度变化影响,传统PID控制精度低、抗干扰能力弱的问题,设计一种基于Mamdani型模糊PID的转速控制系统。建立磁力搅拌器驱动电机的二阶传递函数模型,设计双输入三输出模糊PID控制器,完成变量论域、隶属度函数与模糊控制规则的整定;通过MATLAB/Simulink开展仿真对比实验,结果表明,所提方法有效提升了系统动态响应速度与稳态控制精度,抗扰动鲁棒性优于传统PID,可满足特定实验场景下磁力搅拌器的高精度转速控制需求。
摘 要:开合母线充电电流是考核隔离开关性能的一档重要试验,试验成功的标志是在分合闸操作过程中不发生对地击穿。通过计算800kV隔离开关断口电弧表面电场对其开合母线充电电流能力进行判断,对不满足的隔离开关进行优化设计,使其电场满足判据要求。为验证隔离开关开合母线充电电流的能力,组织样机进行试验。通过试验结果确定800kV隔离开关开合母线充电电流能力,验证了计算方法的正确性。
摘要:为提高全向移动机器人在复杂环境下的自主导航避障性能与语音交互能力,设计并实现了一套基于ROS的全向移动机器人语音导航系统。该系统采用分层控制架构,以JetsonNano作为上层主控制器,STM32作为底层运动控制器,结合麦克纳姆轮全向底盘与高精度编码器,实现机器人的精准运动控制。Gazebo仿真与实车试验结果表明,该系统能够准确响应语音指令,实现连续路径跟踪与动态避障,在室内环境中语音指令响应成功率达到96.2%,声源定位精度为±3°,避障反应时间低于0.5s,验证了系统设计的有效性,为全向移动机器人的智能交互与自主导航提供了一套完整的解决方案。
摘要:随着卷烟行业竞争日益激烈,各卷烟厂对设备的精益管理愈发重视。针对卷烟厂制丝车间废支机在运行过程中因液压推杆往复运动导致废料泄漏并堆积而引发非计划停机的问题,设计了一种废支机推纸通道自动清洁装置,该装置利用PLC控制器与液压推杆动作信号联锁,通过电磁阀控制压缩空气喷吹,并配合气缸驱动挡板,实现推纸通道的实时自动清洁。该装置彻底解决了因废料堆积导致的压纸块机故障停机问题,提高了设备自动化水平与运行可靠性,具有显著的经济效益和推广价值。
摘要:随着嵌入式技术和航空技术的快速发展,机载系统对软件功能的可靠性、实时性和安全性提出了更高要求。嵌入式软件作为机载系统的重要组成部分,其设计和开发面临着高复杂度、多任务交互问题以及严格的资源和安全约束。设计模式作为软件工程中成熟的复用与优化方法,为嵌入式软件开发提供了有效的理论指导和实践手段。现系统分析了嵌入式软件设计模式的理论基础,结合机载嵌入式软件特征,探讨了设计模式在机载软件开发中的应用策略与方法,并通过典型案例说明设计模式在实际开发中的优势。研究表明,合理应用设计模式能够显著提升机载嵌入式软件的模块化水平、可维护性、可靠性和资源利用效率,为航空软件工程提供理论支持与实践参考。
摘要:球墨铸管管壁电磁超声检测系统受铸管表面高温影响,存在电气元件易损坏、测量误差大等技术难题。鉴于此,对检测系统的测头机构进行随形空气冷却通道设计,增加涡流管辅助降温,提高测头机构降温效率。传感器线圈和信号传输导线分别选用聚酯亚胺/聚酰胺酰亚胺复合漆包线和航空PFA型导线,提升测头机构电气系统稳定性和耐老化性。采用ANSYS22RIcepak对测头机构冷却方案进行三种工况仿真验证,结果显示最易损的传感器线圈位置最高温度为112.1℃,远低于线圈的耐热极限,经红外测温仪检测,实际降温效果与仿真结果相符。经30天热态全流程生产测试,系统运行稳定,该方案解决了球墨铸管高温超声检测技术难题,为同类应用提供了实践参考。
摘要:伴随自动驾驶技术的迅猛发展,高级驾驶辅助系统对环境感知传感器精度的要求不断提高。在实际行车过程中,传感器光学视窗易被雨水、扬尘、泥污等污染物附着,致使感知能力大幅降低,从而对系统整体安全性和决策可靠性产生不利影响。针对这一工程问题,设计了一套适用于车载LiDAR及其他类型传感器的清洁控制系统。该系统以高压间歇喷气作为清洁介质,借助气泵、储气罐、分区电磁阀组及喷嘴等核心部件构建分布式气路架构,实现对各传感器表面的定向分区清洁功能。系统集成了气路压力实时监测、过压安全防护、电气故障自诊断等智能化功能,以保障在车载复杂环境下的稳定运行。测试结果显示,所设计的清洁系统能够有效清除传感器表面的典型污染物,恢复感知元件的信号质量,为ADAS传感器清洁系统的工程化应用提供了可行的技术依据。
摘要:针对磁耦合谐振式无线电能传输系统中补偿拓扑抗偏移能力弱、负载适应性差等问题,设计了以STM32F103单片机为控制核心的串串补偿无线电能传输变换器,搭建单片机控制、功率变换、串串补偿网络及故障保护的硬件电路,并进行底层硬件驱动、PWM控制输出及故障防护的软件设计。系统搭建实验平台,通过改变电容配置参数以及线圈间距开展对比实验。实验结果表明,在线圈感值以及线圈间距都一样的实验条件下,匹配不同补偿电容参数并工作在谐振状态下,其传输效率存在一定偏差;同时,随着线圈间距的增大,线圈耦合效果变弱,传输效率同步下降。
摘要:面向全球能源结构转型与建筑节能降碳需求,提出一种将户用分布式光伏发电与管道电伴热技术相集成的系统解决方案。该系统融合了光伏阵列、磷酸铁锂储能单元、混合逆变器及自限温电伴热带,旨在利用太阳能满足家庭供水管道防冻及水箱保温等热负荷需求。现阐述户用光伏系统的发电机理、自限温电伴热的工作特性及其在居住建筑中的适用性,并重点围绕系统拓扑结构设计、核心部件选型原则、热损功率计算模型及技术经济性评价等关键环节展开深入分析。研究结果表明,该集成方案在技术上具备可行性,能够有效降低家庭冬季用电支出,减少对传统电网的依赖,具有显著的节能与环境效益,为构建绿色、低碳、自给的居家能源系统提供了可操作的参考路径。
摘要:针对薄板激光搭接焊过程中夹紧力不可调、装夹定位精度不能保证、焊接变形难以控制等问题,设计一种可调夹紧力薄板激光焊接夹具。该夹具以激光搭接焊薄板为作用对象,顶部开设横向通槽以保证激光热源直接作用于焊接区域:通过可调限位块实现不同尺寸板材的快速定位,采用螺栓与弹簧组合实现夹紧力连续可调;设计由限位爪、限位销、卡位滑动块组成的机械式锁止机构,保障装夹安全与行程定位可靠。验证表明,该夹具设计满足要求,可适配接头厚度2~10mm、宽度10~30mm的薄板搭接焊,夹紧力调节范围广,能调节实验变量探究不同材料的最优夹紧力,有效抑制焊接变形,提升薄板激光搭接焊的质量与效率。
摘要:针对温州某冷链物流仓在日常运行中出现的温级分布复杂、管路组织受限及工况匹配不均衡等问题,提出适配项目建设条件的制冷系统规划设计方法。研究从库区温级结构入手,构建了蒸发系统分区、机组工况选型与末端蒸发器布置的系统化方案,并在此基础上开展运行测试。结果显示,优化后系统在库温控制、压力稳定、机组运行和末端送风等方面表现更为平稳,制冷能力与仓储负荷之间的匹配度得到提升,可为既有冷链物流仓制冷系统改造与节能运行提供参考。
摘要:设计了一台小型水面油污清理设备,先对整机整体方案进行说明,再重点阐述油水分离器、聚拢装置、集油舱和防溢油装置等核心部件的结构设计。设备运行过程可归纳为围挡、聚拢、分离、收集、储存5个步骤,能够高效、实用地解决海上石油污染问题。
摘要:某电厂H级燃气轮机机组在运行中因罩壳危险气体探头1、探头2相继出现负向测量值跳变,触发燃机顺停保护动作造成非计划停运。现结合事件经过、探头工作原理及保护逻辑进行深入剖析,并提出防控措施,对同类燃机电厂具有重要借鉴意义。
摘要:断路器控制回路的完好性是保证断路器能够可靠执行跳合闸操作的前提条件。鉴于此,从控制回路断线监视原理出发,系统分析了110kV及220kV断路器控制回路断线的常见原因,并根据现场实际多起故障排查处理经验,提出了一套系统化可操作的快速诊断方法及针对性处理策略。实际应用表明,所提方法可有效定位故障位置,缩短排查时间,显著提升检修效率。
摘 要:针对某山区风电场35kV集电线路发生的一起瞬时性单相接地故障,结合故障录波信息、现场检查、绝缘测试及耐压试验结果,判定故障类型为瞬时性接地,排除雷击、树障、异物及小动物侵入等常见诱因,最终确定绝缘子污闪是主要原因。鉴于山区环境特点,从瞬时性故障识别、绝缘子污秽管控、主动巡视与预防前置等三方面提出运维改进措施,可为同类风电场集电线路的故障分析与运维管理提供参考。
摘要:某液冷模块真空钎焊后易造成纵向焊接面未钎透、错位等缺陷,同时在装炉量上无法满足所内对液冷模块的产量需求。鉴于此,设计了一种新的液冷工装与新的焊接工艺温度曲线,并采用新工装及工艺温度进行了液冷模块及试件的生产,完成了拉伸强度、钎透率、耐压及硬度试验检测。结果表明:液冷模块焊缝无多余缺陷,通过超声波C扫描可看出焊接面钎透率在90%以上,同时新的焊接工艺温度曲线可使每炉装炉量提升100%,极大地降低了生产成本。
摘 要:针对镜像铣削加工中薄壁零件的大时滞系统壁厚补偿控制问题,提出了一种基于国产广数27i型数控系统平台实现的控制方法。通过采集补偿轴在收到特定运动指令时的编码器反馈数据,建立厚度预测模型。再根据该厚度预测模型以及测厚仪实时测量的薄壁件壁厚,实现一种预测控制器,进而对壁厚进行精准控制。试验结果表明,加工后的工件厚度精度可达±0.1mm。
摘要:浊度是衡量水质清洁程度的核心指标之一,在工业领域,如饮料、制药、电子元器件制造等行业,工艺用水的浊度直接关系到产品质量的稳定性与安全性。鉴于此,依据JJG880—2006《浊度计》检定规程,对浊度计示值误差的测量不确定度进行了系统评定。在建立数学模型的基础上,系统分析了由测量重复性、分辨力、水质浊度标准物质及其稀释过程等来源引起的不确定度,计算得到相对扩展不确定度。该评定方法可为浊度计的周期检定、日常校准及测量结果的符合性判定提供科学、可靠的技术参考,对提升产品质量控制水平、完善质量与标准体系具有实际意义。