一、温度对力矩偏差的影响（论文文献综述）
严乐[1]（2021）在《基于奇异摄动方法的小型水下机器人稳定性优化设计》文中研究指明目前,随着“海洋牧场”的快速建设和海洋资源的深入探索,水下机器人（Unmanned Underwater Vehicle,UUV）正广泛运用于海洋矿产、渔业等资源的开发。针对水下机器人小型化、大众化过程中出现的操作难、易受干扰、易损坏等问题,本文以自主设计的“Aquaman V3”小型水下机器人为基础,通过优化硬件和控制算法,提高小型水下机器人的稳定性与控制精度,使之能够对抗海流、碰撞等外界扰动,降低事故率。首先,在硬件方面,选择开架式结构并利用计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）仿真验证结构的抗冲击能力。采用双芯片结构的同时,设计舱内干燥器保证电路稳定。选取温湿度、深度和MPU9250姿态传感器,多角度测量机器人控制所需信息。选型并设计动力桨、外置相机、机械手等部件,丰富小型水下机器人功能。使用电池、远程供电系统配合供电,保障能源供应。其次,在控制算法方面,使用动量定理与动力矩定理配合双坐标系统获得并简化小型水下机器人的数学模型。使用时标分解法降低简化模型的耦合度,获得小型水下机器人的奇异摄动模型。分别采用CFD仿真法与互补滤波算法,测定解算模型的水动力参数与位置姿态信息,使模型更为精确。基于奇异摄动模型设计串-并联PID控制器,使用一类非线性方法整定PID参数,提高水下机器人的控制精度,减少控制误差。最后,组装小型水下机器人样机,通过压力模拟装置检测硬件性能。使用Matlab/Simulink对串-并联PID控制进行仿真并与经典PID控制对比,验证串-并联PID控制对抗外界扰动时的高稳定性。设计拖曳测试、抗干扰测试与抓取测试,检验水动力参数是否准确,验证小型水下机器人的稳定性能与控制精度是否符合设计指标。
石震[2]（2021）在《基于在轨维修的空间望远镜后端模块接口机构的设计与研究》文中研究表明在轨维修技术是空间科学技术发展的前沿课题,伴随着航天器模块化设计理念的推进,在轨可更换接口的研究成为在轨维修中重要的组成部分。空间望远镜工作时,接口机构首先要保证空间望远镜在轨长时间的成像稳定性和准确性,其次还需要满足相应的重复定位精度。本文依托国家重大工程项目,以空间望远镜在轨可维修接口为研究对象,以在轨热应力释放、空间扰动力稳定性、高重复定位精度和高刚度为目标,通过理论分析、数学建模、结构设计、仿真分析和试验验证等对接口机构展开深入研究。首先,以空间望远镜在轨成像高稳定性、高定位性为目标,同时满足接口结构的高刚度。最终确定了以运动学3-2-1原理为定位,以电驱锁紧为保护,形成了同时兼顾定位和锁紧的新型空间在轨维修接口机构。其次,对在轨可维修接口稳定性展开分析。研究了温度变化对接口机构定位的影响。推导了温度变化和接口点布局对后端模块在轨定位精度的数学表达式。然后对空间望远镜所产生的扰动力矩展开分析,建立数学模型,推导出A定位点的预紧力和抗干扰力矩的数学表达式。求解出在给定的安全系数下,后端模块接口可以抵抗不小于16.74N·m的阻力矩,保证在轨成像的稳定性。接着,对后端模块接口机构的重复定位精度展开研究。根据空间齐次坐标变换,在微小角的转动下,推导了接口点间隙和重复定位精度的数学表达式。通过合理分配间隙,理论计算表明,后端模块的转角重复定位精度优于±15.1’’,平移重复定位精度优于±0.01mm。紧接着,以理论接口为指导详细设计了两套接口机构,分别为定位锁紧功能分离式接口机构和定位锁紧功能一体式接口机构。分离式接口机构可适用于不受空间资源限制的在轨维修环境,一体式接口机构装置更适用于结构尺寸受限的场合,尤其是对于紧凑型的空间望远镜系统。并对一体式接口机构中强度进行校核,接口的解锁力矩约为0.065N·m,锁定精度优于0.022mm。然后,建立了完整的后端模块接口机构有限元仿真模型,接口机构的整体一阶基频达到139Hz,静力学过载分析和动力学低频正弦、高频随机分析结果表明,各种工况下的接口应力远小于材料屈服强度,接口结构安全系数高、可靠性强,满足指标设计准则。最后,完成了原理样机和试验件的加工。温度试验结果证明接口可以实现运动学定位,完成在轨热应力释放。重复定位精度试验结果表明与理论重复定位精度的最大偏差小于12%。动力学加速度扫频试验表明后端模块整体基频为136Hz,证明了接口机构具有较好动力学特性,满足使用要求。多项试验结果证明本论文提出的设计方法合理,设计结构可靠,为其它在轨维修模块的接口提供一定参考。
王旭[3]（2021）在《极寒大温差环境下旋转关节性能研究与自适应结构设计》文中指出近年来,机器人及机电一体化装备已经广泛应用于建筑、采矿、排险、军事等非结构化环境中,尤其在极地科考和深空探测等极端环境领域。虽然其运用前景广阔,但对于极寒大温差环境下机械系统、机器人和机构特性的研究较少。极地、高原科考和深空探测等领域下的机械设备、机器人需要在极端环境中保持良好的工作性能,而低温环境和大温差变化造成的热变形,都会使机械零部件间的配合以及其自身的几何特征发生改变,从而无法达到预期的工作状态。所以对这个问题进行研究并提出合理的解决方案,对保证极寒大温差条件下的机械系统运转精度尤为重要,对提高其稳定性和工作寿命有重要意义。本文首先介绍了进行极寒大温差分析的理论机理,利用热弹性力学来对温变条件下零件的热变形进行计算,为下文的进一步分析做准备。然后提出一种具有实际意义的特定温度变化与分布情况,并确定材料,搭建具体的数学模型并计算,从而得出极寒大温差环境中的温度荷载对旋转关节内部造成的影响,给出了该情况下的理论原理分析并进行计算说明,最后使用ANSYS WORKBENCH对极寒大温差环境下轴承配合处进行仿真分析,得出稳态热条件下轴承外圈与外壳的应力、应变与变形分布。基于以上特定情况下热应力产生的特点,针对旋转关节,确定温变自适应补偿辅助结构的设计要求与工作原理,提出两种较为可靠的自适应结构的方案,利用CREO软件分布建立了两种自适应结构的三维模型,对不同方案的优缺点进行对比分析并选择较为合理的方案。然后对此结构内部的细节进行确定和优化,最终确定一种整体结构简单、运行稳定有效的方案。研究旋转关节处的轴承内部滚道空间在极寒大温差下的游隙变化,并对热变形对负游隙轴承造成的轴承摩擦力矩改变情况进行分析,进而说明具体应用中,极寒大温差环境下旋转关节处进行改善的必要性,避免出现相应的问题。然后对所设计的自适应结构在温差变化中的受力与相互作用进行详细的阐述,并利用ADAMS对其进行运动学仿真,验证了此结构能够克服极寒大温差变化产生的热应力对旋转关节的运行影响,避免了温变导致的传动精度过低和卡滞现象,提高旋转关节在极寒大温差环境中的运动精度和传动效率。最后进行实验装置的设计和说明,并对具体的测量原理、实验步骤、实验过程和结果进行叙述和分析,最终得出结论。证明了在极寒大温差环境下的旋转关节运动受温度荷载的作用而产生变化,采用所设计的自适应结构可以有效的减少产生的间隙与摩擦力矩变化,从而提高了旋转关节的转动性能、运转精度和效率。
何中正[4]（2021）在《基于多传感器数据融合的路面附着系数估计》文中提出随着现代汽车技术的不断发展,如何快速精确地估计路面附着系数已成为汽车安全与自动驾驶等领域所关注的问题,获得准确的路面附着系数不但能优化车辆主动安全控制系统的控制策略,而且能提高自动驾驶技术中决策与规划的工作性能。受传感器成本、复杂的实车工况与车辆动力学的耦合特性等因素影响,目前还没有能够在量产车上实时测量路面附着系数的设备。为此,本文提出了一种基于车载传感器、车载摄像头与路端三维相机的多传感器数据融合算法对路面附着系数进行估计。具体研究内容为:首先,考虑到基于传统车辆动力学的附着系数估计方法需要获得车辆状态,建立了车辆状态估计系统,该系统以车辆加速度、横摆角速度、方向盘转角、车轮力矩与车轮转速等可测量的车辆状态为输入,对轮胎力、纵向车速、质心侧偏角等不可测量的车辆状态进行估计:1)根据车载传感器信号判断当前车辆状态,对整车加速度偏移进行估计与补偿;2)基于车辆载荷转移模型、车轮纵向动力学模型和三自由度车辆侧向动力学模型,采用PI D和卡尔曼滤波器对轮胎的法向力、纵向力与侧向力进行估计;3)设计了两种融合策略,分别对基于轮速法和运动学法的纵向车速估计结果与基于模型法和运动学法的质心侧偏角估计结果进行了融合,融合结果为纵向车速与质心侧偏角的估计值。其次,考虑到附着系数作为外部输入参数复杂多变,且存在滑移率偏移与小激励工况下难以估计的问题,基于简化Uni Tire模型与梯度下降法,建立了在轮胎线性区和非线性区分别估计滑移率偏移量和附着系数的估计系统:1)保留了传统Uni Tire模型中的核心参数,得到了适用于附着系数估计的简化Uni Tire模型;2)针对滑移率估计存在偏移的问题,在简化模型中引入了滑移率偏移量;3)对简化模型进行了基于梯度下降法的测试,测试结果表明附着系数在轮胎线性区内难以估计,同时估计附着系数与滑移率偏移量会降低附着系数的估计结果可信度;4)基于测试与仿真结果设计了一种估计策略:在轮胎线性区与非线性区分别估计滑移率偏移量与路面附着系数,线性区与非线性区的判断条件需要其他传感器信息。再次,建立了基于车载摄像头与卷积神经网络的路况辨识模型:1)研究了传统神经网络模型,在此基础上简要介绍了神经网络的常见优化方法;2)以全连接神经网络为基础,引入卷积神经网络并对网络的卷积与池化层进行了相关研究;3)考虑到数据集的采集成本、质量与硬件的性能等因素,以虚拟数据为基础,以数据增强为手段,基于卷积神经网络模型对包含高附、中附与低附三种路面的图像数据集进行了训练与测试。然后,路面附着系数反映了橡胶轮胎与路面间的摩擦极限,其大小与路面的粗糙程度息息相关,考虑到路端传感器三维相机可精确测量路面的粗糙纹理,建立了基于三维相机的橡胶摩擦解析模型:1)分别研究了路面与橡胶在摩擦方面的物理特性并建立了路面功率谱与橡胶复合模量等模型;2)从能量守恒与分子表面自由能等定律出发,研究了滞后摩擦与粘性摩擦的产生机理;3)基于Persson接触理论建立了橡胶摩擦的一般理论模型,该模型综合了路面功率谱、橡胶复合模量、温度等意义明确的物理参数;最后,设计了基于多传感器的附着系数估计融合算法:1)当路段存在三维相机时,融合算法以橡胶摩擦模型的结果作为输出,并对轮胎模型参数进行校正;2)当路段不存在三维相机时,融合算法以车端摄像头（卷积神经网络模型）对路面的分类结果作为附着系数估计系统的前馈信息。当车辆处于小激励状态时,融合算法以前馈信息作为附着系数的估计值并基于简化的Uni Tire模型对滑移率偏移量进行估计;当路面激励足够,轮胎处于非线性区时,融合算法基于轮胎模型对附着系数进行估计,其结果作为路面附着系数的估计值。
门小东[5]（2021）在《基于关节力矩估计的可重构机器人分散交互控制研究》文中研究表明可重构机器人可以根据不同的工作环境和任务需求对其本身构形进行重新配置,从而体现了许多传统机器人所不具有的优势特点。“可重构”与“模块化”作为可重构机器人系统设计过程中的两大基本要求,其主要思想是将一个复杂的可重构机器人系统分解成为多个具有较高便携性与可维护性的子系统,从而有效的缩短可重构机器人系统的设计制造周期。可重构机器人系统无法避免的要在不确定环境下完成相应的繁杂的工作,并且要确保系统的精确性、稳定性与鲁棒性等,因此在不确定环境的条件下采用合适的控制策略是十分必要的。本篇论文针对可重构机器人做了以下研究:（1）基于谐波传动装置柔性模型的机器人关节力矩估计方法为了使可重构机器人系统获得相对比较高的控制精度,我们需要考虑对可重构机器人系统关节负载力矩及所受末端约束力进行补偿。采用关节力矩估计方法是解决该问题的一种十分高效的技术。本文在不采用关节力矩传感器所获得信息的情况下获得关节力矩,引进改进的非线性谐波传动模型,在同时考虑柔轮与波发生器的柔度的情况下,仅采用关节末端编码器的位置信息与电机端编码器的位置信息,就可以对柔轮的输出力矩进行估计,也就是可重构机器人关节力矩进行估计。并且本文通过多组实验验证了该力矩估计方法的有效性和适用性。（2）基于关节力矩估计的谐波传动式可重构机器人动力学模型建立谐波传动装置是可重构机器人关节模块中的重要部件,对谐波传动装置的运动学关系和力矩传输原理做了相应的介绍,并建立了基于谐波传动装置波发生器柔度和柔轮柔度的数学模型。考虑了可重构机器人内部的传感器测量误差和谐波传动装置的力矩传输扰动,结合可重构思想,在传统机器人模型的基础上考虑新的模型不确定性,建立了基于关节力矩估计方法的可重构机器人系统动力学模型。（3）基于关节力矩估计的可重构机器人分散交互控制研究本章采用分散控制策略将复杂的机器人动力学模型进行分解,分解成为多个相互耦合的子系统,并设计分散控制器来同时对每个子系统动力学模型不确定性与交联耦合效应进行补偿。分散控制方法的优点是将控制系统的复杂程度大大降低,由系统级别降低至分散级别,从而有效提高控制器的运算速度并简化了控制器的复杂性。在分散设计的基础上,通过之前研究的关节力矩估计方法,实现基于关节力矩估计的可重构机器人分散交互控制。分散控制器还采用神经网络对机器人模型不确定性进行估计同时对其补偿,实现了高精度的控制效果,当可重构机器人受到外部不确定碰撞时,将鲁棒算法引用到分散控制中,使机器人系统平稳运行。通过李雅普诺夫稳定性分析方法证明了控制器的稳定性,最后,通过实验研究验证了控制器的有效性。（4）面向不确定环境的可重构机器人分散自抗扰交互控制研究可重构机器人在实际工作过程中,面向不确定环境是值得考虑的问题。针对人机物理交互以及碰撞两种不确定环境,通过在之前对可重构机器人的分析,对可重构机器人的每个关节子系统建立了动力学模型,基于扩张状态观测器与终端滑模的设计,提出了面向不确定任务环境下的可重构机器人分散自抗扰控制算法。在存在模型不确定性及关节子系统间动力学交联耦合的条件下,使机器人在不确定环境下完成关节期望轨迹的跟踪,保证扩张状态观测器及闭环系统的稳定性,且轨迹跟踪误差可以在有限时间内收敛为零,以达到高精度的控制效果。通过李雅普诺夫稳定性分析方法证明了控制器的稳定性,最后基于Quanser可重构机器人实验平台,通过实验研究验证了控制器的有效性。
张富豪[6]（2021）在《多层式磁流变力矩伺服装置输出特性研究》文中研究说明随着社会经济的不断发展,功能材料在工程领域中的广泛应用逐渐引起国内外科学研究者的关注。磁流变液（Magnetorheological Fluid）作为现如今最具有开发潜力之一的新功能材料,凭借其独特的流变效应以及流变性能稳定的特点,已经成功地应用于工业、汽车、军事和医疗等众多领域。本文在圆盘式磁流变力矩伺服装置的基础上对其结构进行改进,设计了一种多层式磁流变力矩伺服装置,实现了在输入电流相同时输出力矩范围的更大变化,解决了当前磁流变力矩伺服装置在研抛过程中存在输出力矩不足的问题。本文主要研究内容如下:（1）概述了磁流变液的组成,分析了磁流变液的工作原理,利用奥地利安东帕综合流变仪MCR-302对三种型号的磁流变液（MRF-250、MRF-350、MRF-450）进行了研究,测试了其流变特性、剪切应力、（饱和）屈服应力及沉降稳定性等性能,根据测试结果选择了一款合适的磁流变液作为本文后续研究的材料,并对影响磁流变液力学性能的因素做出研究。（2）对多层式磁流变力矩伺服装置进行了结构设计,推导出多层式磁流变力矩伺服装置输出转矩公式。根据霍普金森定律和磁路欧姆定律设计出工作区域磁路走向,进行了材料的选取,并完成了整体结构参数的确定。（3）利用ANSYS完成对多层式磁流变力矩伺服装置磁路磁场的仿真建模,通过对磁场磁力线、磁通密度以及磁感应强度的分析,验证了磁路设计和选材的合理性,对比圆盘式磁流变力矩伺服装置,得出多层式磁流变力矩伺服装置的特点。（4）通过正交实验研究了各个影响因素对输出转矩的影响规律,用SIMULINK建立了励磁电流与磁感应强度模型、磁感应强度与剪切应力模型,分析了励磁电流、磁流变液的工作间隙对输出转矩大小的影响,并用MATLAB软件拟合出励磁电流和输出转矩的四次方程式,为多层式磁流变力矩伺服装置的应用奠定了基础。
宣鸿烈[7]（2021）在《爆破片寿命预测及安全监测技术研究》文中进行了进一步梳理对长周期使用、未发生超压爆破的爆破片,能否继续长期使用、是否需要更换成为困扰企业以及监管机构的难题。爆破片的更换周期问题,其实质是爆破片的使用寿命问题。而目前对爆破片的使用寿命,还缺少量化的预测方法。此外,虽然通过预测寿命进行周期性更换是预防爆破片失效的方法,但若能实现爆破片在线监测,则无疑可最终解决爆破片失效预防问题,然而关于此方面的研究还未开展。鉴于此,本文以正拱普通型爆破片为研究对象,对其使用寿命的预测开展了系统性研究,并探究了光纤和声发射传感技术应用于爆破片安全健康监测的可行性。主要内容和结论如下:（1）搭建了正拱普通型爆破片常温寿命实验平台,通过改变操作比参数,研究了最佳预拱成形压力下的316L和Inconel600两种不同材料爆破片寿命的变化。结果表明,316L和Inconel600正拱普通型爆破片在常温下具有相同的寿命规律,并且爆破片在恒定载荷下的静载持久寿命t（min）和疲劳往复载荷下的疲劳寿命N（次）会随着操作比W的增大而减小。通过拟合得到316L和Inconel600正拱普通型爆破片静载持久寿命和疲劳寿命预测公式:静载持久寿命预测公式:t=8.0087W-70.92疲劳寿命预测公式:N=201.547W-11.02（2）搭建了正拱普通型爆破片高温寿命实验平台,通过改变操作比参数,研究了最佳预拱成形压力下的316L和Inconel600这两种材料的爆破片在150℃工况下的寿命变化。结果表明,在150℃工况下正拱普通型爆破片的寿命相较于常温下会有所增加,并且会随着操作比W的增大而减小。通过拟合得到316L和Inconel600正拱普通型爆破片处于150℃工况下的静载持久寿命预测公式:316L爆破片静载持久寿命预测公式:t=3.567W-81.566Inconel600爆破片静载持久寿命预测公式:t=0.332W-106.383（3）搭建了超高压爆破片高温寿命实验平台,研究了最佳预拱成形压力下的超高压爆破片在不同操作比下的静载持久寿命。结果表明,低压爆破片与超高压爆破片具有相同寿命特征。可以通过研究低压爆破片的寿命来推测超高压爆破片的寿命规律。研究结果对于超高压爆破片寿命预测公式的制定具有一定的现实意义。（4）考虑到实验条件下爆破片使用寿命与实际工程应用中的使用寿命的差异性,需制定安全系数对正拱普通型爆破片的静载持久寿命和疲劳寿命公式进行修正,两者的安全系数分别为15和20。最终得到了适用于实际工程应用的爆破片寿命预测公式。（5）探究了光纤和声发射传感技术应用于爆破片安全监测的可行性,搭建了正拱和反拱型爆破片的安全监测实验平台。结果表明,可以采用光纤和声发射传感技术对正拱型爆破片开展安全监测。采用光纤监测有两种预警方式,可将监测过程中的光纤光栅中心波长信号突跃或者该光纤光栅中心波长信号消失作为相应的预警信号;采用声发射监测有三种预警方式,可将声发射信号大量出现且产生突跃现象、声发射信号幅值超过70 d B或声发射b值趋于平稳作为预警信号。而对于反拱型爆破片来说,无法通过这两种监测手段来开展安全监测。
董航[8]（2021）在《初冷温度对含蜡原油流变性及蜡晶动力学行为的影响规律研究》文中研究说明含蜡原油易受剪切和热历史因素影响而呈现纷繁复杂的流变性表现,使其输送和储存中更易于发生胶凝事故。因此,对含蜡原油在复杂历史因素作用下的流变性研究具有重要意义,也是工程上对其进行热处理改性输送的基础。目前,相关领域研究普遍认可内相颗粒的微观动力学行为和相互作用在多相体系宏观流变性上发挥着直接而决定性作用,但在含蜡原油流变性研究方面,对有剪切等外力作用下蜡晶动态聚集过程和动力学行为方面的研究尚属空白。因此,本文以热历史因素中的初始冷却温度为研究切入点,以流变测量方法和创新性构建的流变-偏光显微原位同步测量技术对耦合降温速率和剪切作用下,初始冷却温度对含蜡原油流变性和蜡晶微观动力学行为的影响规律进行系统研究,并尝试以蜡晶微观动力学行为分析作为新的视角,对多因素协同作用下含蜡原油复杂流变性产生的微观机制进行深度剖析,具体研究内容如下:首先,基于流变-偏光显微原位同步测量系统,加之改进的多角度复合型光源,首次实现了对含蜡原油经受剪切的流动状态下,蜡晶动态聚集过程和动力学行为的原位观测,并可同步获取流变数据,从而构建了蜡晶微观动力学行为与含蜡原油宏观流变性间的桥梁。在此基础上,建立了控制蜡晶动力学行为的基本方程,明确了含蜡原油冷却过程中,蜡晶动力学行为和微观聚集行为的6个不同阶段,对不同阶段的主导作用力进行了阐释,并证明蜡晶空间分布、空间密度和边缘间距所发挥的决定性作用。其次,采用流变测量技术对静态和动态冷却中,非牛顿含蜡原油剪切稀释性表现和胶凝结构行为进行系统研究。发现静冷条件下存在令含蜡原油流变性恶化、改善和平稳变化的不同初始冷却温度区间,阐明不同区间内含蜡原油内部结构的本质差异性表现。进一步对不同初始冷却温度下,含蜡原油流变性和胶凝结构行为对剪切作用的响应表现进行深度剖析,明晰了动冷条件下,含蜡原油流变性受初始冷却温度的影响规律和原因。最后,从冷却胶凝过程中的蜡晶微观形貌、动力学行为演变和恒温剪切下的蜡晶动力学行为三个方面对初始冷却温度影响含蜡原油流变性的作用机制进行综合分析。以微观形貌、空间分布、动力学行为和相互作用力的特异性表现为依据,辨析不同初始冷却温度下形成蜡晶的本质差异性并将其聚类为两种不同类型,进一步阐释了其对含蜡原油流变性的影响机制。此外,基于恒温剪切作用下的蜡晶动力学行为,对含蜡原油剪切稀释性产生的微观机理进行了细化分析,并对不同初始冷却温度下,因蜡晶絮凝倾向和结构属性不同造成的剪切稀释性差异进行剖析,进一步论证了初始冷却温度对含蜡原油流变性的影响机制。总体来说,本文研究成果不但有助于加深对含蜡原油复杂流变性和应对热历史等因素变化产生的流变响应规律和机理的认识,也能为含蜡原油复杂流动和传热规律研究提供新的思路和技术手段。
董婉娇[9]（2021）在《超精密竖直静压滑台设计及其精度控制方法研究》文中研究表明随着航空、航天和国防建设的快速发展,对高端装备及其关键件的小型化、轻量化、精细化和整体化要求越来越高。以国家急需的高性能惯性导航关键件整体式双平衡环挠性接头为例,其关键特征的细颈厚度只有30～50μm,尺寸与形位公差精度大多为1～2μm。但加工整体式双平衡环挠性接头等产品关键工序的超精密数控机床几乎全部依赖进口,极大制约了我国战略性新兴产业和国防建设的发展。因此,加快研制支持微纳加工精度的超精密数控机床已显得十分必要和紧迫。超精密竖直滑台是实现超精密数控机床进给运动和进给精度的关键基础部件,是超精密数控机床最关键的组成部分。竖直滑台及其主轴等部件的运动方向与其重力方向一致,受力与工况条件复杂,制造难度极大,是制约我国高档数控机床发展的主要技术瓶颈之一。本文以超精密、大负载、高稳定性竖直液体静压滑台为研究对象,重点解决和攻克超精密竖直静压滑台的机械结构设计、静压支承设计理论,以及超精密运动精度控制方法三方面的难题。论文主要研究工作及成果概括如下:（1）提出了一种整体式静压滑块和整体式立柱组成的超精密竖直静压滑台新结构、不等面积的多油垫静压支承结构及其混联式控制（HFC）方法。超精密竖直静压滑台新结构为整体式竖直静压滑台结构（IVHS）。IVHS是一种将静压滑台与立柱相结合的整体式静压滑台结构,其中包括了将动滑块、随动滑块、油路、静压油垫、节流器及油膜压力测量系统集为一体的整体式静压滑块。不等面积的多油垫静压支承结构及其HFC方法主要用于降低竖直滑块因倾覆力矩产生的前倾量,以及导轨弹性变形对油膜厚度的直接影响。不仅有效地提高了超精密竖直静压滑台的结构刚度、动态稳定性和重复定位精度,而且显着提升了超精密滑台的可制造性。（2）提出了变油膜厚度薄膜式（OFTV）静压支承计算方法。OFTV静压支承计算模型包括了系统误差驱动下的油膜厚度计算模型、变油膜厚度薄膜式润滑理论模型和面向竖直静压滑台的动力学计算模型三部分。建立了静压滑台承载能力、静刚性、抗振性、快速响应性及热稳定性等工作性能的评价指标及其计算模型,建立了等效油膜厚度、封油边尺寸、流量比、供油压力和运动速度五个设计参数与滑台工作性能的预测模型,并形成了基于设计参数的超精密竖直静压滑台性能控制方法,即,当五个设计参数中的供油压力足够小,且其它四个设计参数满足油膜液阻的倒数与节流器液阻之差正向趋于零的条件时,可以获得静压滑台性能综合最优的效果。超精密竖直静压滑台性能预测模型、控制模型与方法已在超精密竖直静压滑台的调试和测试中得到了验证。（3）提出了基于移动反射信号（MRS）的两轴联动误差测量方法,解决了球杆仪难以用于小范围联动误差的精密测量难题。构建了基于因子分解机（FM）的精度控制模型,实现了有限测量数据下两轴联动的高精度插补。测量得到超精密竖直静压滑台的定位精度为0.137μm,重复定位精度为0.083μm,联动误差为0.439μm。测量和补偿结果表明,相对插值算法,采用FM算法可使圆度精度和垂直度精度分别提高63%和34%。以上相关研究及其成果,已用于超精密曲面数控机床的研制及其精度测试实践。以典型的航天关键件为背景,设计了测试超精密竖直静压滑台,以及超精密曲面数控机床加工精度的试件。其中,构造了加工阶梯表面的试件1,以测试并评价超精密竖直静压滑台的工作性能。加工测量结果表明,三个阶梯面加工后的尺寸精度为IT1,平面度和平行度的精度为2级。以航天惯性仪表关键件为基础,构造了具有梯形键的试件2,通过加工并测量梯形键斜面的角度误差,评价超精密竖直静压滑台与水平移动轴的联动工作性能。加工测量结果表明,梯形键斜面与测量基准面的最大、最小夹角分别为78.39°和78.55°,满足斜面与测量基准面夹角78.45±0.1°的设计要求。根据整体式双平衡挠性接头细颈的设计要求,加工挠性接头上一组两个直径为1.6 mm小孔形成的细颈。经测量,挠性接头的四组细颈加工后的最大、最小尺寸分别为40.8μm和40.0μm,即细颈尺寸的一致性为0.8μm,满足了细颈尺寸为40±1μm、一致性为2μm的设计要求。综上所述,本文提出的相关理论、方法、技术,以及研制的数控装备为实现整体式双平衡环挠性接头等高性能导航关键件的精密制造提供了坚实、自主可控的工作基础。对发展我国战略性新兴产业和国防建设,提高我国自主研发超精密数控机床等高端装备,以及研制航天航空关键件的能力具有重要意义。
朱轩[10]（2021）在《考虑油液动态刚度的伺服阀控对顶缸机液耦合动力学研究》文中进行了进一步梳理液压伺服阀控对顶缸是一种典型的电液负载模拟器,具有功重比大、频带宽、稳定性好和可靠性高等诸多优点,已经广泛应用于航空、航天、航海和工程机械等领域。当前科学技术的高速发展,对电液负载模拟器的性能提出了更高的要求。目前制约电液负载模拟器动力学性能进一步提升的因素主要有两点:（1）工作介质的可压缩性大,体积弹性模量小,刚度低,且具有明显的力学非线性特征;（2）流体的流量、压力等状态参数的改变引起负载缸的移动和变形,同样,负载缸的移动和变形造成流体状态参数不断发生改变,二者相互影响,相互制约,存在机液耦合特性。低刚度和机液耦合特性导致电液负载模拟液压系统存在响应偏差大、系统延滞、工作死区和非线性振动等现象,尤其当负载频率处于宽频变化且长期运行时,可能使系统的激励频率接近其固有频率而发生共振,从而严重影响系统的正常运行。鉴于此,本文以液压伺服阀控对顶缸机液耦合系统为研究对象,对其模态特性和振动规律等动力学问题进行研究。油液动态体积弹性模量分析。应用集中参数法,基于气体多方过程,引入热力学参数,结合五次插值形式的亨利定律,建立了油液动态体积弹性模量模型。分析了初始质量含气率、压力作用周期和温度对油液动态体积弹性模量的影响规律,通过与实验数据进行比对验证了理论模型的正确性。伺服阀控对顶缸系统自由振动分析。在油液动态体积弹性模量理论模型基础上,建立了系统自由振动动力学模型和方程。完成了对系统的模态分析,确定了系统主要参数对固有频率的影响规律和固有频率对各主要参数的灵敏度变化规律。伺服阀控对顶缸系统强迫振动分析。引入系统内部阻尼和脉动激励力,建立了系统强迫振动动力学模型与方程。完成了激励频率接近各阶固有频率稳态值时系统的强迫振动响应分析。伺服阀控对顶缸系统参数振动分析。考虑泵源压力脉动下油液刚度具有简谐脉动的特点,推导了系统参数振动动力学方程。采用多尺度法确定了系统主共振和组合共振的理论解析解,分析了系统的参数振动响应。伺服阀控对顶缸系统动力学实验研究。基于Labview软件开发了振动信号测试系统,测试了系统的实验模态频率。将实验模态频率与理论模态频率进行对比,验证了伺服阀控对顶缸系统动力学模型的正确性。
二、温度对力矩偏差的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、温度对力矩偏差的影响（论文提纲范文）
（1）基于奇异摄动方法的小型水下机器人稳定性优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水下机器人研究现状 |
| 1.2.2 水下机器人控制算法研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第二章 稳定性优化设计指标 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 硬件优化设计指标 |
| 2.3 控制算法优化设计指标 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 硬件优化设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 载体结构选择与湍流冲击验证 |
| 3.3 控制单元优化设计 |
| 3.3.1 控制器设计 |
| 3.3.2 舱内干燥器设计 |
| 3.4 测量单元优化设计 |
| 3.5 执行单元优化设计 |
| 3.6 供能单元优化设计 |
| 3.7 主控制板设计 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 小型水下机器人的奇异摄动模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 坐标系的建立 |
| 4.3 动力学建模 |
| 4.4 运动学建模 |
| 4.5 模型简化 |
| 4.6 奇异摄动模型 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 控制算法优化设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型数据处理 |
| 5.2.1 姿态信息解算 |
| 5.2.2 位置信息解算 |
| 5.2.3 水动力参数获取 |
| 5.3 控制器设计 |
| 5.3.1 经典PID控制 |
| 5.3.2 基于奇异摄动模型的并联PID控制 |
| 5.3.3 串-并联PID控制 |
| 5.4 PID参数整定 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 实验与分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 样机组装与功能测试 |
| 6.2.1 小型水下机器人样机组装 |
| 6.2.2 小型水下机器人功能测试 |
| 6.3 算法验证 |
| 6.3.1 互补滤波算法仿真 |
| 6.3.2 控制算法仿真 |
| 6.4 水池测试 |
| 6.4.1 拖曳测试 |
| 6.4.2 抗干扰测试 |
| 6.4.3 抓取测试 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 附录 |
（2）基于在轨维修的空间望远镜后端模块接口机构的设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1 章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 在轨维修任务国内外研究现状 |
| 1.2.1 在轨维修任务国外研究现状 |
| 1.2.2 在轨维修任务国内研究现状 |
| 1.3 在轨可维修接口研究现状 |
| 1.3.1 锥杆式接口机构 |
| 1.3.2 周边式接口机构 |
| 1.4 论文的主要研究内容和章节安排 |
| 第2 章 后端模块接口机构在轨稳定性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 接口机构温变稳定性研究 |
| 2.2.1 接口机构温度变化数学模型 |
| 2.2.2 温变对定位精度的影响 |
| 2.3 扰动力稳定性研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3 章 后端模块在轨维修接口机构重复定位精度理论分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 后端模块重复定位精度理论 |
| 3.2.1 空间坐标变换 |
| 3.2.2 后端模块理论重复定位精度数学模型 |
| 3.2.3 后端模块理论重复定位精度误差分析 |
| 3.2.4 分配后端模块接口定位间隙 |
| 3.3 后端模块重复定位精度检测 |
| 3.3.1 地面微重力模拟 |
| 3.3.2 后端模块重复定位精度检测原理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4 章 后端模块在轨维修接口机构设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 接口机构设计 |
| 4.3 分离式接口机构设计 |
| 4.3.1 分离式A点接口 |
| 4.3.2 分离式B点接口 |
| 4.3.3 分离式C点接口 |
| 4.4 一体式接口机构设计 |
| 4.4.1 一体式接口机构 |
| 4.4.2 一体式A点接口机构 |
| 4.4.3 一体式B点接口机构 |
| 4.4.4 一体式C点接口机构 |
| 4.4.5 导轨设计 |
| 4.5 一体式接口机构锁紧部件分析 |
| 4.5.1 电机选型分析 |
| 4.5.2 所需手动解锁力矩 |
| 4.5.3 锁紧装置三点定心精度理论分析 |
| 4.5.4 接口强度校核 |
| 4.6 本章小节 |
| 第5 章 后端模块接口机构有限元分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 接口静力学分析 |
| 5.3 模态分析 |
| 5.3.1 模态分析理论 |
| 5.3.2 接口机构模态仿真 |
| 5.4 正弦响应分析 |
| 5.4.1 正弦分析理论 |
| 5.4.2 接口机构的正弦响应分析 |
| 5.5 随机响应分析 |
| 5.5.1 随机响应分析理论 |
| 5.5.2 接口机构的随机响应分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6 章 后端模块接口机构试验验证 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 在轨热应力释放验证 |
| 6.2.1 在轨热应力释放验证过程 |
| 6.2.2 在轨热应力释放试验结果分析 |
| 6.3 重复定位精度试验 |
| 6.3.1 重复定位精度试验过程 |
| 6.3.2 重复定位精度试验结果分析 |
| 6.4 在轨扰动力稳定性试验 |
| 6.4.1 在轨扰动力稳定性试验过程 |
| 6.4.2 在轨扰动力稳定性试验结果分析 |
| 6.5 锁紧对定位的影响试验 |
| 6.6 扫频振动试验 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7 章 结论与展望 |
| 7.1 研究内容总结 |
| 7.2 论文的创新工作 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）极寒大温差环境下旋转关节性能研究与自适应结构设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外极寒大温差环境下机械设备运用及热变形理论研究现状 |
| 1.2.1 极寒环境机器人国内外的研究现状 |
| 1.2.2 机械热变形理论与应用国内外研究现状 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 第二章 极寒大温差环境下温度荷载的影响分析 |
| 2.1 温变条件下热变形与温度荷载理论基础 |
| 2.1.1 热传导与温度场 |
| 2.1.2 热弹性力学理论与温度荷载产生分析 |
| 2.1.3 非均匀温度场空心圆环零件的热位移与热应力计算理论 |
| 2.2 极寒大温差环境下回转体零件配合处应力与变形量的理论分析 |
| 2.2.1 极寒大温差环境对轴承外圈与外壳配合处径向情况的影响分析 |
| 2.2.2 温度荷载对旋转关节处应力及变形的理论计算与分析 |
| 2.3 基于Ansys Workbench的极寒大温差环境下稳态热仿真分析 |
| 2.3.1 基本参数设置 |
| 2.3.2 采用弱弹簧(Weak Springs)设置 |
| 2.3.3 仿真结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 大温变环境下自适应结构设计与优化 |
| 3.1 极端环境下一体化关节设计目标及难点 |
| 3.1.1 设计目的与思路分析 |
| 3.1.2 针对设计目的的难点解决 |
| 3.2 极寒大温差环境下适应结构的设计 |
| 3.2.1 轴向预紧设计 |
| 3.2.2 径向布置设计 |
| 3.2.3 轴向布置碟簧对径向调整的作用 |
| 3.3 温变自适应结构设计方案与内部细节 |
| 3.3.1 设计方案1的原理及具体构型 |
| 3.3.2 设计方案2的原理及具体构型 |
| 3.3.3 设计方案分析选择 |
| 3.3.4 内部结构优化与具体构造 |
| 3.4 所设计的极寒大温差环境下自适应结构优点总结 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 大温变环境轴承运转及自适应结构的力学分析 |
| 4.1 极寒大温差环境中轴承内部的游隙变化 |
| 4.2 负游隙下热变形对轴承摩擦力矩的影响 |
| 4.3 极寒大温差环境中的自适应结构在温变过程中的力学分析 |
| 4.4 基于ADAMS的仿真对所设计的自适应结构的验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 极寒大温差环境旋转关节与自适应机构实验 |
| 5.1 大温变转动关节与自适应结构实验装置的设计 |
| 5.1.1 实验的测量方法与原理 |
| 5.1.2 实验台的设计与轴系布置 |
| 5.2 温变条件关节摩擦力矩与自适应结构对比实验 |
| 5.2.1 实验的设备零部件选用与参数设置 |
| 5.2.2 实验过程及数据分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及取得的科研成果 |
| 个人简历 |
（4）基于多传感器数据融合的路面附着系数估计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 附着系数估计研究现状 |
| 1.2.1 基于原因的估计方法研究现状 |
| 1.2.2 基于效果的估计方法研究现状 |
| 1.2.3 附着系数估计存在的问题 |
| 1.3 车辆状态估计研究现状 |
| 1.3.1 基于运动学模型的估计方法 |
| 1.3.2 基于动力学模型的估计方法 |
| 1.3.3 车辆状态估计存在的问题 |
| 1.4 本文的技术路线 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第2章 分布式驱动电动汽车车辆状态估计研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 加速度偏移量估计 |
| 2.3 轮胎力估计 |
| 2.3.1 轮胎载荷估计 |
| 2.3.2 轮胎纵向力估计 |
| 2.3.3 轮胎侧向力估计 |
| 2.4 纵向车速估计 |
| 2.4.1 基于轮速法的纵向车速估计 |
| 2.4.2 基于运动学法的纵向车速估计 |
| 2.4.3 纵向车速估计融合 |
| 2.5 质心侧偏角估计 |
| 2.5.1 基于运动学法的质心侧偏角估计 |
| 2.5.2 基于模型法的质心侧偏角估计 |
| 2.5.3 质心侧偏角融合策略 |
| 2.6 轮胎状态估计 |
| 2.7 车辆状态估计验证 |
| 2.7.1 高附路面验证 |
| 2.7.2 低附路面验证 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 基于UniTire模型的附着系数估计研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 UniTire模型简述与优化 |
| 3.2.1 传统UniTire模型 |
| 3.2.2 简化UniTire模型 |
| 3.3 路面附着系数估计方法 |
| 3.3.1 梯度下降法 |
| 3.3.2 滑移率偏移量处理方法 |
| 3.3.3 仿真测试结果 |
| 3.4 附着系数估计方法优化 |
| 3.5 路面附着系数估计仿真验证 |
| 3.5.1 高附路面验证 |
| 3.5.2 低附路面验证 |
| 3.6 路面附着系数估计实车验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 基于摄像头与卷积神经网络的路况辨识研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 全连接神经网络 |
| 4.2.1 神经网络的基本结构 |
| 4.2.2 神经网络的训练过程 |
| 4.2.3 神经网络的优化方法 |
| 4.3 卷积神经网络 |
| 4.3.1 卷积层 |
| 4.3.2 池化层 |
| 4.3.3 批量标准化 |
| 4.4 图像数据预处理 |
| 4.4.1 图像收集 |
| 4.4.2 数据增强 |
| 4.5 卷积神经网络模型仿真验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 橡胶摩擦微观解析模型研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 路面的物理特性 |
| 5.3 橡胶的物理特性 |
| 5.3.1 橡胶的粘弹性 |
| 5.3.2 时温等效原理 |
| 5.4 橡胶摩擦机理分析 |
| 5.4.1 橡胶的滞后摩擦机理简析 |
| 5.4.2 橡胶的粘性摩擦机理简析 |
| 5.5 橡胶摩擦微观解析模型研究 |
| 5.5.1 Persson接触理论 |
| 5.5.2 橡胶摩擦解析模型建立 |
| 5.6 橡胶摩擦模型仿真验证 |
| 5.7 本章小节 |
| 第6章 路面附着系数估计的融合算法研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 附着系数估计的融合算法 |
| 6.2.1 融合算法框架 |
| 6.2.2 前馈信息预处理 |
| 6.2.3 轮胎工作区的判断逻辑 |
| 6.2.4 轮胎模型参数校正 |
| 6.2.5 融合算法的输出 |
| 6.3 融合算法仿真验证 |
| 6.3.1 高附路面验证 |
| 6.3.2 低附路面验证 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）基于关节力矩估计的可重构机器人分散交互控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 可重构机器人的主要研究内容 |
| 1.3.1 基于关节力矩反馈的机器人控制研究现状 |
| 1.3.2 可重构机器人分散控制研究现状 |
| 1.3.3 可重构机器人滑模控制研究现状 |
| 1.3.4 机器人系统人机物理交互控制研究现状 |
| 1.4 论文研究内容及章节安排 |
| 第2章 可重构机器人的动力学建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 谐波传动装置模型 |
| 2.2.1 谐波传动装置的机械结构 |
| 2.2.2 谐波传动装置的基本模型 |
| 2.2.3 基于谐波传动装置柔度的模型 |
| 2.2.4 基于谐波传动模型的机器人关节力矩估计 |
| 2.3 基于关节力矩估计的可重构机器人系统动力学建模 |
| 2.4 模型不确定性分析 |
| 2.5 可重构机器人的系统状态空间描述 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于关节力矩估计的可重构机器人分散交互控制研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于关节力矩估计的分散鲁棒神经网络控制器 |
| 3.2.1 分散控制器总体设计 |
| 3.2.2 基于鲁棒控制的摩擦力不确定性补偿 |
| 3.2.3 基于RBF神经网络的模型不确定性补偿 |
| 3.2.4 控制系统稳定性分析 |
| 3.3 实验研究 |
| 3.3.1 实验台建立 |
| 3.3.2 实验结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 面向不确定环境的可重构机器人分散自抗扰交互控制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于扩张状态观测器的分散自抗扰控制 |
| 4.2.1 分散控制器总体设计 |
| 4.2.2 面向摩擦力不确定性补偿的鲁棒终端滑模控制 |
| 4.2.3 基于ESO的自抗扰控制器设计 |
| 4.2.4 控制系统稳定性分析 |
| 4.3 人机物理交互实验研究 |
| 4.3.1 实验台建立 |
| 4.3.2 实验结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
（6）多层式磁流变力矩伺服装置输出特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文课题的来源及意义 |
| 1.2 磁流变液的国内外研究现状 |
| 1.3 磁流变液的主要应用 |
| 1.3.1 磁流变离合器 |
| 1.3.2 磁流变制动器 |
| 1.3.3 磁流变阻尼器 |
| 1.3.4 磁流变抛光技术 |
| 1.3.5 其它应用 |
| 1.4 磁流变力矩伺服装置国内外研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 磁流变液性能研究 |
| 2.1 磁流变液的概述 |
| 2.1.1 基载液 |
| 2.1.2 磁性固体颗粒 |
| 2.1.3 添加剂 |
| 2.2 磁流变液的工作原理 |
| 2.2.1 磁流变液的流变机理与特性 |
| 2.2.2 磁流变液模型分析 |
| 2.3 磁流变液性能参数测试 |
| 2.3.1 流变特性测试 |
| 2.3.2 剪切应力和粘度测试 |
| 2.3.3 (饱和)屈服应力测试 |
| 2.3.4 稳定性测试 |
| 2.3.5 磁流变液的选取 |
| 2.4 磁流变液力学性能影响因素 |
| 2.4.1 电流大小(磁场强度)影响 |
| 2.4.2 体积比影响 |
| 2.4.3 温度影响 |
| 2.4.4 添加剂影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 多层式磁流变力矩伺服装置结构设计 |
| 3.1 多层式磁流变力矩伺服装置的理论分析 |
| 3.1.1 多层式磁流变伺服装置的基本理论 |
| 3.1.2 多层式磁流变力矩伺服装置工作原理 |
| 3.2 多层式磁流变力矩伺服装置数学模型的建立 |
| 3.2.1 本构方程 |
| 3.2.2 多层式磁流变力矩伺服装置力学模型 |
| 3.3 多层式磁流变力矩伺服装置磁路设计与材料选择 |
| 3.3.1 多层式磁流变力矩伺服装置磁路的设计 |
| 3.3.2 材料选择 |
| 3.3.3 多层式磁流变力矩伺服装置主要参数设计 |
| 3.4 热力学分析 |
| 3.4.1 产热分析 |
| 3.4.2 散热措施 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 多层式磁流变力矩伺服装置磁场特性研究 |
| 4.1 磁场的仿真分析 |
| 4.1.1 磁场有限元分析方法和流程 |
| 4.1.2 仿真模型建立 |
| 4.1.3 定义装置材料属性 |
| 4.1.4 仿真网格划分及边界条件的定义 |
| 4.2 磁场仿真结果分析 |
| 4.2.1 磁力线与磁通密度分析 |
| 4.2.2 磁感应强度分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 多层式磁流变力矩伺服装置表征参数性能分析 |
| 5.1 基于正交实验影响因素分析 |
| 5.1.1 影响因素确定 |
| 5.1.2 影响因素正交实验设计 |
| 5.1.3 正交实验输出转矩分析 |
| 5.2 多层式磁流变力矩伺服装置输出转矩仿真分析 |
| 5.2.1 励磁电流与磁感应强度关系 |
| 5.2.2 磁感应强度与剪切屈服应力关系 |
| 5.2.3 工作电流与输出转矩关系 |
| 5.2.4 工作间隙与输出转矩关系 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
（7）爆破片寿命预测及安全监测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 爆破片结构及类型 |
| 1.3 光纤和声发射传感技术原理和特点 |
| 1.3.1 光纤传感技术原理 |
| 1.3.2 光纤传感技术特点 |
| 1.3.3 声发射传感技术原理 |
| 1.3.4 声发射传感技术特点 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.4.1 爆破片寿命研究现状 |
| 1.4.2 爆破片安全监测研究现状 |
| 1.4.3 光纤传感技术研究现状 |
| 1.4.4 声发射传感技术研究现状 |
| 1.5 研究不足 |
| 1.6 本文研究内容和技术路线 |
| 2 寿命实验平台搭建 |
| 2.1 寿命实验对象 |
| 2.2 爆破片常温低压爆破实验平台 |
| 2.2.1 静载爆破常温低压实验平台 |
| 2.2.2 疲劳爆破常温低压实验平台 |
| 2.2.3 常温低压装置可靠性验证 |
| 2.3 爆破片高温低压爆破实验平台 |
| 2.3.1 静载爆破高温低压实验平台 |
| 2.3.2 疲劳爆破高温低压实验平台 |
| 2.3.3 高温低压装置可靠性验证 |
| 2.4 爆破片超高压静载爆破实验平台 |
| 2.4.1 高温静载超高压实验平台 |
| 2.4.2 高温静载超高压装置可靠性验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 爆破片常温寿命研究 |
| 3.1 静载持久寿命研究 |
| 3.1.1 316L正拱普通型爆破片静载持久寿命 |
| 3.1.2 Inconel600 正拱普通型爆破片静载持久寿命 |
| 3.1.3 低于爆破压力下爆破片承受静态压力时失效机理分析 |
| 3.2 疲劳寿命研究 |
| 3.2.1 316L正拱普通型爆破片疲劳寿命 |
| 3.2.2 Inconel600 正拱普通型爆破片疲劳寿命 |
| 3.2.3 低于爆破压力下爆破片承受疲劳载荷时失效机理分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 爆破片150℃工况寿命研究 |
| 4.1 150℃工况下低压爆破片静载持久寿命研究 |
| 4.1.1 150℃工况下低压316L正拱普通型爆破片静载持久寿命 |
| 4.1.2 150℃工况下低压Inconel600 正拱普通型爆破片静载持久寿命 |
| 4.1.3 150℃工况下正拱普通型爆破片承受静态载荷时失效机理分析 |
| 4.2 150℃工况下低压爆破片疲劳寿命研究 |
| 4.2.1 150℃工况下低压316L正拱普通型爆破片疲劳寿命 |
| 4.2.2 150℃工况下正拱普通型爆破片承受疲劳载荷时失效机理分析 |
| 4.3 150℃工况下超高压爆破片静载持久寿命研究 |
| 4.3.1 150℃工况下超高压316L正拱普通型爆破片静载持久寿命 |
| 4.3.2 150℃工况下超高压Inconel600 正拱普通型爆破片静载持久寿命 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 爆破片寿命预测方法 |
| 5.1 安全系数的制定 |
| 5.1.1 持久寿命安全系数制定 |
| 5.1.2 疲劳寿命安全系数制定 |
| 5.2 工程领域应用中的寿命预测公式 |
| 5.2.1 常温工况下爆破片寿命预测 |
| 5.2.2 150℃工况下爆破片寿命预测 |
| 5.3 本章小结 |
| 6.爆破片安全监测研究 |
| 6.1 安全监测实验对象 |
| 6.2 安全监测实验方法 |
| 6.2.1 光纤传感技术监测方法 |
| 6.2.2 声发射传感技术监测方法 |
| 6.3 基于光纤及声发射传感技术的爆破片在线监测实验方法构建 |
| 6.3.1 光纤切割与封装 |
| 6.3.2 光纤光栅预拉伸处理 |
| 6.3.3 正拱型爆破片实验装置搭建 |
| 6.3.4 正拱型爆破片实验装置可靠性验证 |
| 6.3.5 反拱型爆破片实验装置搭建 |
| 6.3.6 反拱型爆破片实验装置可靠性验证 |
| 6.4 正拱带槽型爆破片安全监测结果分析与讨论 |
| 6.4.1 光纤传感技术监测结果分析 |
| 6.4.2 声发射传感技术监测结果分析 |
| 6.4.3 结果讨论 |
| 6.5 正拱开缝型爆破片安全监测结果分析与讨论 |
| 6.5.1 光纤传感技术监测结果分析 |
| 6.5.2 声发射传感技术监测结果分析 |
| 6.5.3 结果讨论 |
| 6.6 正拱普通型爆破片安全监测结果分析与讨论 |
| 6.6.1 光纤传感技术监测结果分析 |
| 6.6.2 声发射传感技术监测结果分析 |
| 6.6.3 结果讨论 |
| 6.7 反拱型爆破片安全监测结果分析与讨论 |
| 6.7.1 声发射传感技术监测结果分析 |
| 6.7.2 结果讨论 |
| 6.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（8）初冷温度对含蜡原油流变性及蜡晶动力学行为的影响规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及目的意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 热历史影响含蜡原油流变性研究现状 |
| 1.2.2 含蜡原油中的蜡晶微观结构形态 |
| 1.2.3 复杂多相体系流变性与内相颗粒动力学行为的关联性 |
| 1.3 主要研究内容和技术路线 |
| 第2章 实验材料和方法 |
| 2.1 实验样品 |
| 2.1.1 实验油样的基本性质 |
| 2.1.2 实验油样的全烃碳数分布 |
| 2.1.3 实验油样的析蜡特性参数 |
| 2.2 流变测量方法 |
| 2.2.1 实验油样的黏度和粘温特性测试 |
| 2.2.2 实验油样的黏弹性测试 |
| 2.3 静态冷却过程的显微观测方法 |
| 2.3.1 偏光显微成像系统 |
| 2.3.2 实验方法及内容 |
| 2.3.3 图像处理及定量识别方法 |
| 2.4 动态冷却过程的显微观测方法 |
| 2.4.1 流变-偏光显微原位同步测量系统 |
| 2.4.2 实验方法和内容 |
| 2.4.3 多角度复合型光源的实施效果 |
| 2.4.4 图像处理及定量识别方法 |
| 2.4.5 蜡晶微观特征参数 |
| 2.4.6 测量结果验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 冷却胶凝过程中的蜡晶微观动力学行为 |
| 3.1 剪切流场的构建 |
| 3.2 剪切流场中的蜡晶动力学模型 |
| 3.2.1 蜡晶运动控制方程 |
| 3.2.2 液态烃对蜡晶的作用力及力矩模型 |
| 3.2.3 蜡晶间作用力模型 |
| 3.3 蜡晶聚集过程及其动力学行为 |
| 3.3.1 蜡晶以单体颗粒形式沿流场滚动前进 |
| 3.3.2 蜡晶以短时稳定的团聚体结构沿流场滚动前进 |
| 3.3.3 蜡晶团聚体结构由松散型向紧密型转变 |
| 3.3.4 蜡晶以稳定的絮凝体结构沿流场前进 |
| 3.3.5 蜡晶以二维网状絮凝结构在流场中滑移前进 |
| 3.3.6 蜡晶以三维网状絮凝结构终止体系流动 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 静冷条件下初始冷却温度对含蜡原油流变性影响规律 |
| 4.1 初始冷却温度对含蜡原油非牛顿流变性的影响规律 |
| 4.2 初始冷却温度对含蜡原油胶凝结构行为的影响规律 |
| 4.2.1 胶凝含蜡原油温度依赖的黏弹性行为 |
| 4.2.2 胶凝含蜡原油时间依赖的黏弹性行为 |
| 4.2.3 胶凝含蜡原油时间依赖的变形行为规律 |
| 4.2.4 胶凝含蜡原油结构破坏过程的黏弹性表现 |
| 4.2.5 结构恢复时的触变性表现 |
| 4.3 不同降温速率下初始冷却温度对胶凝含蜡原油结构行为的影响 |
| 4.3.1 胶凝含蜡原油时间依赖的黏弹性行为 |
| 4.3.2 胶凝含蜡原油时间依赖的变形行为规律 |
| 4.3.3 胶凝含蜡原油结构破坏过程的黏弹性表现 |
| 4.3.4 结构恢复时的触变性表现 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 动冷条件下初始冷却温度对含蜡原油流变性影响规律 |
| 5.1 动冷条件下初始冷却温度对含蜡原油粘温特性的影响规律 |
| 5.1.1 不同剪切强度下含蜡原油粘温特性与初始冷却温度的关系 |
| 5.1.2 不同初始冷却温度下含蜡原油粘温特性与剪切速率的关系 |
| 5.2 动冷条件下初始冷却温度对含蜡原油胶凝结构行为的影响 |
| 5.2.1 动冷条件下含蜡原油时间依赖的黏弹性行为 |
| 5.2.2 动冷条件下胶凝含蜡原油结构破坏过程的黏弹性表现 |
| 5.2.3 动冷条件下胶凝含蜡原油结构恢复过程的触变性规律 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 初始冷却温度影响含蜡原油流变性的微观作用机制 |
| 6.1 冷却胶凝过程中的蜡晶微观形貌演变 |
| 6.1.1 静态冷却条件下的蜡晶微观形貌演变 |
| 6.1.2 动态冷却条件下的蜡晶微观形貌演变 |
| 6.2 冷却胶凝过程中的蜡晶微观动力学行为 |
| 6.2.1 恶化初始冷却温度时的蜡晶微观动力学行为 |
| 6.2.2 改善初始冷却温度时的蜡晶微观动力学行为 |
| 6.3 恒温剪切作用下的蜡晶微观动力学行为 |
| 6.3.1 恒温剪切作用下含蜡原油流变-显微同步实验结果 |
| 6.3.2 恒温剪切作用下流变-显微同步实验结果定量分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间获得成果 |
| 致谢 |
（9）超精密竖直静压滑台设计及其精度控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及重要意义 |
| 1.3 国内外相关研究现状与分析 |
| 1.3.1 超精密竖直滑台的研究现状与分析 |
| 1.3.2 静压导轨结构及其流量控制方法的研究现状与分析 |
| 1.3.3 静压滑台工作性能优化方法研究现状与分析 |
| 1.3.4 静压滑台运动精度控制方法研究现状与分析 |
| 1.3.5 相关研究的综合评述 |
| 1.4 研究目标及主要研究内容 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 1.5 论文的章节安排 |
| 第二章 超精密整体式竖直静压滑台的设计 |
| 2.1 整体式竖直静压滑台的结构设计 |
| 2.1.1 整体式立柱及静压滑块的设计 |
| 2.1.2 悬臂板导轨的设计 |
| 2.1.3 整体式竖直静压滑台的结构仿真研究 |
| 2.1.4 悬臂板导轨的仿真分析与实验验证 |
| 2.2 多油垫静压支承的结构设计及其流量控制方法研究 |
| 2.2.1 不等面积的多油垫静压支承结构设计 |
| 2.2.2 多油垫静压支承的混联式流量控制方法研究 |
| 2.2.3 混联式控制的多油垫静压支承的仿真研究 |
| 2.3 其它关键部件的设计 |
| 2.3.1 预压预调式单面薄膜反馈节流器的工作原理 |
| 2.3.2 驱动及位置检测系统的设计 |
| 2.3.3 竖直静压滑台重力平衡及自锁系统的设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 变油膜厚度的静压滑台工作性能综合控制方法研究 |
| 3.1 变油膜厚度的静压支承设计理论与模型构建 |
| 3.1.1 考虑系统误差的变油膜厚度计算模型构建 |
| 3.1.2 变油膜厚度的薄膜式润滑理论模型构建 |
| 3.1.3 竖直静压滑台的动力学计算模型构建 |
| 3.2 变油膜厚度的静压滑台工作性能预测模型构建 |
| 3.2.1 承载力预测模型构建 |
| 3.2.2 刚度预测模型构建 |
| 3.2.3 动刚度预测模型构建 |
| 3.2.4 快速响应时间预测模型构建 |
| 3.2.5 温度预测模型构建 |
| 3.3 静压滑台工作性能综合控制与实验验证 |
| 3.3.1 静压滑台工作性能的综合优化模型构建 |
| 3.3.2 设计参数对静压滑台关键指标的影响研究 |
| 3.3.3 静压滑台综合性能控制方法研究 |
| 3.3.4 静压滑台工作性能的测试实验 |
| 3.3.5 静压滑台工作性能的优化结果与结论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 超精密竖直静压滑台的精度测量与控制方法研究 |
| 4.1 考虑工况的竖直静压滑台运动精度控制方法研究 |
| 4.1.1 运动误差的检测与评价方法 |
| 4.1.2 考虑温度变化的运动精度控制方法研究 |
| 4.1.3 考虑工作速度的运动精度控制方法研究 |
| 4.1.4 考虑温度和速度变化的运动精度控制方法研究 |
| 4.2 小尺寸圆的两轴联动精度测量与控制方法研究 |
| 4.2.1 基于移动反射信号的两轴联动误差测量方法研究 |
| 4.2.2 两轴联动误差评价方法研究 |
| 4.2.3 两轴联动精度控制方法及实验验证 |
| 4.3 基于因子分解机(FM)的精度控制方法研究 |
| 4.3.1 FM理论及其算法研究 |
| 4.3.2 考虑实际工况的两轴联动精度控制模型构建 |
| 4.3.3 基于FM的运动轴精度控制实验与结论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 超精密曲面数控机床的应用测试与评价 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 超精密竖直静压滑台加工精度的测试与评价 |
| 5.2.1 考察静压滑台加工精度的试件设计 |
| 5.2.2 静压滑台加工精度测试与结果分析 |
| 5.3 竖直静压滑台与其它轴的联动加工精度测试与评价 |
| 5.3.1 考察两轴联动加工精度的试件设计 |
| 5.3.2 两轴联动加工精度测试与结果分析 |
| 5.4 挠性接头细颈加工及其精度评价 |
| 5.4.1 挠性接头特征及其精度要求 |
| 5.4.2 挠性接头细颈加工及其精度分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附件1 试件1尺寸精度原始测量报告 |
| 附件2 试件2关键特征值原始测量数据报告 |
| 攻读博士期间参与的科研项目及发表的学术论文 |
| 致谢 |
（10）考虑油液动态刚度的伺服阀控对顶缸机液耦合动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 电液负载模拟器国内外研究概述 |
| 1.3 油液动态体积弹性模量国内外研究概述 |
| 1.4 机液耦合动力学国内外研究概述 |
| 1.5 课题来源 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 第2章 油液动态体积弹性模量研究 |
| 2.1 油液组分构成及其变化特性 |
| 2.2 油液动态体积弹性模量理论模型 |
| 2.2.1 油液各组分密度变化方程 |
| 2.2.2 气相组分输送方程 |
| 2.2.3 油液动态体积弹性模量 |
| 2.3 油液动态体积弹性模量理论计算结果与分析 |
| 2.4 油液动态体积弹性模量的影响因素分析 |
| 2.4.1 初始质量含气率对动态体积弹性模量的影响 |
| 2.4.2 压力作用周期对动态体积弹性模量的影响 |
| 2.4.3 温度对动态体积弹性模量的影响 |
| 2.5 油液动态体积弹性模量实验验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 伺服阀控对顶缸系统自由振动分析 |
| 3.1 系统自由振动动力学模型与方程 |
| 3.2 油液动态等效刚度 |
| 3.3 系统模态分析 |
| 3.4 系统固有频率灵敏度分析 |
| 3.4.1 系统固有频率对负载质量的灵敏度分析 |
| 3.4.2 系统固有频率对加载缸运动部分等效质量的灵敏度分析 |
| 3.4.3 系统固有频率对舵机缸运动部分等效质量的灵敏度分析 |
| 3.4.4 系统固有频率对加载缸连接刚度的灵敏度分析 |
| 3.4.5 系统固有频率对加载缸油液等效刚度的灵敏度分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 伺服阀控对顶缸系统强迫振动分析 |
| 4.1 伺服阀控对顶缸系统强迫振动动力学模型与方程 |
| 4.2 伺服阀控对顶缸系统强迫振动时域分析 |
| 4.3 伺服阀控对顶缸系统强迫振动频域分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 伺服阀控对顶缸系统参数振动分析 |
| 5.1 伺服阀控对顶缸系统油液动态等效刚度 |
| 5.2 伺服阀控对顶缸系统参数振动动力学方程 |
| 5.3 伺服阀控对顶缸系统参数振动理论公式 |
| 5.3.1 伺服阀控对顶缸系统主共振近似解析解 |
| 5.3.2 伺服阀控对顶缸系统组合共振近似解析解 |
| 5.4 伺服阀控对顶缸系统参数振动响应分析 |
| 5.4.1 伺服阀控对顶缸系统主共振响应分析 |
| 5.4.2 伺服阀控对顶缸系统组合共振响应分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 伺服阀控对顶缸系统动力学实验研究 |
| 6.1 实验平台与实验设备 |
| 6.1.1 实验平台简介 |
| 6.1.2 实验设备 |
| 6.2 模态实验方案 |
| 6.2.1 基于Labview的振动信号测试系统 |
| 6.2.2 模态实验步骤 |
| 6.3 模态实验结果与分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
四、温度对力矩偏差的影响（论文参考文献）
- [1]基于奇异摄动方法的小型水下机器人稳定性优化设计[D]. 严乐. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [2]基于在轨维修的空间望远镜后端模块接口机构的设计与研究[D]. 石震. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(08)
- [3]极寒大温差环境下旋转关节性能研究与自适应结构设计[D]. 王旭. 内蒙古工业大学, 2021(01)
- [4]基于多传感器数据融合的路面附着系数估计[D]. 何中正. 吉林大学, 2021(01)
- [5]基于关节力矩估计的可重构机器人分散交互控制研究[D]. 门小东. 长春工业大学, 2021(08)
- [6]多层式磁流变力矩伺服装置输出特性研究[D]. 张富豪. 长春工业大学, 2021(08)
- [7]爆破片寿命预测及安全监测技术研究[D]. 宣鸿烈. 大连理工大学, 2021(01)
- [8]初冷温度对含蜡原油流变性及蜡晶动力学行为的影响规律研究[D]. 董航. 东北石油大学, 2021
- [9]超精密竖直静压滑台设计及其精度控制方法研究[D]. 董婉娇. 东华大学, 2021
- [10]考虑油液动态刚度的伺服阀控对顶缸机液耦合动力学研究[D]. 朱轩. 燕山大学, 2021