为了提高重型液力自动变速器缓速器液压控制油路的液压动态特性,通过分析此部分液压控制系统工作原理,使用AMESim软件建立缓速器液压控制系统的仿真模型。通过改变阀芯质量、阀芯直径、弹簧预紧力、弹簧刚度参数,对缓速器进出口流量差和缓速器油腔压力动态特性进行仿真分析。使用遗传算法对影响动态特性较大的结构参数进行优化。结果表明优化后的液压控制系统振动幅度明显下降,启动响应时间明显变短。

针对目前基于人工设计的工艺排布效率低、不利于智能化和自动化的问题,对计算机辅助工艺规划(CAPP)系统进行研究,并提出一种基于遗传算法的工艺智能排布方法。通过对加工区域进行离散化,建立相应的数学模型,制定适应该问题的遗传算法编码规则,并基于遗传算法求解该模型,得到工艺排布矩阵。最后,通过导套机加工实际生产工艺排布案例验证该方法的可靠性。结果表明与实际设计过程对比,该方法将几小时的工作量缩短至几分钟,极大减少了工艺人员的工作量,提高了工艺排布效率,有利于工艺排布的自动化和智能化。

工业自动化和智能化的不断发展,使得液压系统的应用变得日益频繁,其中液压马达的性能直接影响整个系统的效率和可靠性;为此,研究首先以数学建模的方式对液压马达测控加载系统进行了建模,其次,以比例-积分-微分控制技术为基础,引入了遗传算法和径向基函数进行参数整定优化,最终提出了一种新型测控系统模型;实验结果表明,该新模型在中心值为0.45,宽度参数为0.3和权值参数为-0.1时的性能最佳;其响应时间最短为1.2秒,平均振幅为8 mm,频率与原系统基本一致;其马达转速最快可达1470转/分钟,测控误差最小为0.49 mm,系统响应时间最快为0.25秒,超调量最低为2.87%;由此可知,该新测控模型能显著提高液压马达的动态性能和稳定性;研究旨在通过改进现有的控制算法,以提升液压马达的测控精度和响应速度,为该领域的技术发展,提供一种新的方向。

以最低挖掘能耗、最短挖掘时间和最大满斗率为优化目标,提出一种以强力摇臂矿用液压挖掘机为研究对象的自主挖掘轨迹优化方法。首先分析强力摇臂矿用液压挖掘机在人为操纵和自主挖掘方面的优势,并通过动力学仿真软件RecurDyn与离散元仿真软件EDEM联合仿真对比强力摇臂矿用挖掘机不同挖掘方式的优缺点,将复合挖掘确定为液压铲的自主挖掘方式。其次,建立强力摇臂液压挖掘机的数学模型和挖掘阻力模型。再次,以抛物线加速度多项式曲线作为三组液压缸的轨迹规划曲线,确定多目标优化函数及其约束条件,并利用遗传算法求解该优化问题。最后通过控制器在环的强力摇臂矿用液压挖掘机半物理实时仿真平台验证所得优化结果的有效性和可行性。结果表明,与同斗容的机械式矿用挖掘机相比,采用相同的轨迹优化方法,在保证满斗率和作业时间维持在...

针对航发叶片铣削过程中因残余应力诱导变形问题,基于Deform与Abaqus完成叶片铣削模拟仿真,分析在残余应力作用下叶片整体变形量。将每齿进给量fz、主轴转速n、切深ap与射流温度T作为工艺参数,设计单因素控制方案和中心复合设计试验,研究射流温度单变量和工艺参数多变量对叶片变形量的影响。应用多元二次回归方法建立叶片变形预测模型,运用方差分析检验预测模型与试验数据的拟合值。以相对低的叶片变形量为优化目标,利用遗传算法获取最优工艺参数组。结果表明单因素试验中,-180℃与20℃相比叶片变形量降低了35.66%,但叶片型面轮廓的余量超过允许范围(±0.05 mm)。故采用遗传算法对工艺参数进行优化,冷却温度区间为-196~-180℃,最大变形量为0.038 9 mm,满足叶片轮廓变形量误差要求。

针对系统的跟踪精度和PID控制器参数整定问题,创建了液压伺服系统的数学模型,通过遗传算法对PID参数进行整定,最后基于MATLAB/Simulink仿真软件,通过遗传算法和经验试凑法整定PID控制器参数,并对仿真结果进行对比分析。仿真结果显示,遗传算法整定PID控制参数具有明显的优越性,能有效地提高液压伺服系统的位置跟踪精度。

为解决非球面加工中的环带波纹问题,自主研制了非球面磨削抛光机床,阐述控制系统采用的速度插补原理,用数学方法分析了速度插补原理存在的关键问题“进给速度非单调”,用实际运控参量解析了问题产生的根本原因“初速度不匹配致使相邻分段加速度符号相反”。基于遗传学理论提出解决“进给速度非单调”的总体方案,细化了速度寻优算法的运算流程和实施步骤,用实证数据及拟合曲线证明了速度寻优算法解决“进给速度非单调”问题的有效性,并可

为提高3D打印机出丝的连续性与稳定性,提出送丝机构和喷嘴协同优化方法,克服了已有的打印机喷嘴和送丝机构单独优化而忽略两者之间耦合效应的不足。以喷嘴加热段长度、散热段长度、出口长度、送丝速度为优化参数,以喷嘴截面平均速度和平均温度为优化目标,设计正交试验,进行流体仿真。为快速得到最优方案,基于神经网络与NSGA-Ⅱ算法进行优化分析,结果表明:加热段长度为6 mm、散热段长度为4 mm、出口长度为0.7 mm、送丝速度为4.5 mm/s时,最大喷嘴截面

为了提高热误差模型的预测精度和减少布置在机床内部的温度传感器数量,提出一种基于单个温度传感器数据的主轴轴向热误差辨识模型。该模型的输入由单个温度传感器采集的数据处理生成,内部参数少,利用智能优化算法的全局寻优能力辨识模型参数,减少人工干预,使得模型泛化性更强。以某型号三轴机床为实验对象,通过机床切削工件,验证模型辨识效果。通过与神经网络主轴热误差预测模型对比分析及实验验证,结果表明:提出的热误差模型预测主轴轴向

针对液压集成块设计中的难点，即孔道网络的优化设计，将适合求解大规模组合优化问题的遗传算法与其相结合，对孔道网络进行自动优化设计。通过建立问题的数学优化模型，提出对布线顺序的处理策略，根据元件编码的特点，分别设计了相应的交叉算子和变异算子，实现了自动寻优的液压集成块孔道网络连通设计。