机电论文范文参考关于机电的优秀论文范文【10篇】VIP

机电论文范文参考关于机电的优秀论文范文【10篇】 改革开放30多年来,特别是近20年来,我国国民经济保持快速增长,也带动了建筑业的快速发展.建筑施工是建筑行业的关键环节,也是事故多发环节,因此,建筑施工环节的安全问题得到了社会界和学术界的广泛关注,机电安装工程是建筑安装工程的一个重要部分,机电安装工程项目施工安全问题一直是该工程项目关注的热点问题.长期以来,企业界和学术界进行了大量的努力,进行安环体系建设,为保证机电安装工程项目施工安全问题奠定了基础.本文从风险的角度出发,以机电安装工程项目施工环节为研究对象,综合运用管理学、技术经济学、项目管理、风险管理、系统工程等理论与方法,对机电安装工程项目施工安全风险进行识别、分析、评价及应对进行研究,通过机电安装工程项目的施工安全风险识别得出机电安装工程项目施工安全风险的主要要素及风险综合指数,在此基础上,综合运用调研问卷、统计分析、因子分析等方法构建了机电安装工程项目施工安全风险评价指标体系,采用信息熵和单指标未确知测度构建了机电安装工程项目施工安全风险评价模型,并以某公司的实际项目进行验证,最后给出了具体的风险应对措施,为提高机电安装工程企业施工阶段的安全水平提供了理论支持. 机电液一体化系统是一个多学科交叉、技术密度高的复杂系统,主要包括机械、液压、控制等子系统,其子系统间存在着相互作用、相互影响的耦合关系.机电液一体化系统涵盖多个学科内容,不仅包括传统的结构力学、流体力学、控制理论、人工智能等,也包括现代的人机工程学等.对于机电液一体化系统,如采用传统设计方法,运用各子系统或学科顺序设计方法进行设计,忽略了各子系统或学科之间的相互影响和耦合作用,使设计结果常常不是最优解,而且设计效率低、周期长,设计成本高.机电液一体化系统的设计具有明显的“多学科”特点,属于典型的多学科设计问题.随着现代结构力学、流体力学和控制学等理论的不断完善和计算机科学技术的迅速发展,人们能够采用更高精度的模型进行子系统或学科分析与设计,各子系统或学科设计均取得了长足的进步.因此,如何综合协调各个子系统进行多学科设计已成为机电液一体化系统设计的关键问题. 多学科设计优化(Multidisciplinary Design Optimization, MDO)是在复杂系统的设计过程中集成了不同学科的知识、分析与建模理论以及计算方法,采用有效的优化策略,充分体现了学科间的相互作用而产生的协同效应,获得整个系统的最优解.多学科设计优化是一种充分利用和考虑系统所涉及的多学科间的相互影响和耦合作用、使整个系统的综合性能达到最优的设计优化方法.多学科设计优化技术是利用合适的优化策略去组织和管理优化设计过程的基本思想,通过分解、协调等方法将整个系统分解为若干与当前工程设计组织形式相一致的子系统,以达到可以充分利用现有的各学科分析设计工具手段,在分布式计算机网络上利用各学科或子系统现有的知识与经验,对系统进行整体设计的目的,从而缩短系统设计周期,降低产品开发成本,有效提高产品竞争力. 由于多学科设计优化问题常常具有设计变量和约束条件的类型复杂,数量巨大,各部分、各子系统之间存在着互相耦合等特点,导致很难建立优化模型并且难以找到有效的优化算法.多学科设计优化存在两类耦合因素：一是多个领域都需要对其进行优化设计的变量,即系统变量或交叉变量；二是某个领域计算的结果作为另一个领域的输入,即相关变量或耦合变量.机电液一体化系统的设计涉及到机械、液压和控制等学科,包括了整体方案与结构参数的优化、系统性能的综合优化,难以解决设计全局和全过程的问题.机电液一体化系统的优化能否得到圆满解决,主要取决于能否建立合理的优化模型和选择适合于优化模型的有效优化算法. 因此,本文引入在航空领域迅速发展起来的解决复杂系统设计与优化的多学科设计优化方法,对机电液一体系统的优化设计方法进行了较全面的研究,探讨多学科优化方法在机电液一体化系统设计中应用的可行性和适用性.论文以机电液一体化系统设计优化模型与优化算法为核心,包括机电液一体化系统设计优化方法的分析、优化模型的建立与简化、寻优策略、联合仿真技术应用研究、集成优化平台的搭建、并联机器人系统优化等.论文的主要工作包括以下几个方面： 1、机电液一体化系统设计优化模型构建与简化 针对机电液一体化系统总体设计的特点,将机电液一体化系统划分为机械、液压和控制等3个相对独立的子系统.在子系统分析的基础上,建立了各子系统的数学分析模型,提取了设计参数,明确了各子系统的输入和输出参数以及它们之间的相互耦合关系,构建了机电液一体化系统的优化模型.对近似模型技术进行了研究,将二次响应面和kriging近似模型应用于机电液一体化系统的优化设计中.研究表明,在机电液一体化系统优化设计中,采用近似模型替代原有复杂的、高精度分析模型进行优化迭代计算,大大减少了优化计算量,有效提高了计算效率,解决了机电液一体化系统优化中的计算瓶颈问题,具有较强的工程实用性. 2、机电液一体化系统设计优化模型寻优策略与算法研究 对现有的优化方法和优化算法进行了分析研究,并应用不同优化方法、单优化算法以及不同优化算法组合对建立的机电液一体化系统优化模型进行优化分析.研究表明,传统优化算法优化时间短,对于单峰问题优化效果较好；对于多峰问题,智能优化算法优化效果较好,但优化时间较长.因此,选择全局探索+局部寻优的混合优化策略对机电液一体化系统优化模型进行优化,首先采用全局智能优化算法搜索确定最优值范围,再用局部传统优化算法获得最优解.通过实例验证,采用混合优化算法,快速高效,精度高,而且获得的是全局最优解. 3、基于联合仿真的机电液一体化系统集成优化平台的构建 提出了机电液一体化系统仿真优化一体化思想与实现方法,研究了CATIA、 ADAMS、ANSYS、MATLAB软件之间的接口,基于优化软件ISIGHT软件平台,集成了CATIA、ADAMS、ANSYS、MATLAB软件,搭建了机电液一体系统的仿真优化平台,有效地利用了CATIA软件的虚拟样机建模、AMESim软件的液压系统建模、ADAMS软件动力学仿真、ANSYS软件静力学分析和MATLAB软件控制仿真的功能以及ISIGHT软件的集成优化功能,实现了基于联合仿真的机电液一体化系统集成优化.通过实例验证,表明采用搭建的基于联合仿真的机电液一体化系统设计优化平台进行优化是可行的,结果是可靠的. 4、并联机器人系统的仿真优化 在搭建的仿真优化平台上对并联机器人进行联合仿真和集成优化研究.通过仿真优化验证了机电液一体化系统近似模型和优化算法的有效性,显著降低了整个系统设计优化模型优化的计算时间,大大提高了系统设计效率. 在影响军用电子装备性能指标的诸多因素中,机电耦合已成为一个重要的瓶颈问题,其具有典型的多学科交叉的特点.本文利用西电在天线结构研究方面的优势,在已有基础上,对面天线、相控阵天线设计与分析过程中的结构位移场、电磁场、温度场的多物理场耦合问题(CMFP)作深入探讨,就其建模理论与综合分析方法进行了研究. 提出了基于最小二乘原理的拟合抛物面方法,并分别给出了精确计算天线表面轴向、法向和径向误差的方法.基于反映变形天线反射面的形状的目的,提出了一种不同于传统最佳吻合方法的分块拟合变形反射面的方法(DFM),利用周向函数与径向函数来确定每个块域的边界曲线,同时利用Coons曲面拟合每个块域.这里边界拟合函数包括三角函数、多项式函数以及B样条函数等.同时也给出了变形反射面精度的可靠性模型以及两种探索性的变形反射面拟合方法. 基于天线结构的变形分析,建立了天线的结构位移场模型.利用变形天线口径面的相位分布,根据PO法和傅立叶变换得到天线远区电场分布,建立了面天线机电两场耦合模型.针对天线工程中机电设计分离的现状,利用所建立的面天线机电耦合模型,研制了面天线机电性能综合分析系统,并结合工程案例对平台系统进行了实际测试.同时根据面天线机电耦合理论,直接以天线电性能为优化目标,建立了面天线机电综合优化设计模型. 通过引入天线电磁计算中包含天线焦距和口径的相关因子,提出了一种新的计算天线增益损失的数学公式,并分别给出了利用表面法向误差和径向误差进行计算的具体公式.利用脉动风荷的风压、风速与反射面结构变形之间的关系,建立了瞬态风荷下与平均风荷下的天线增益损失之间的关系式. 结合大型空间桁架天线结构的特点,基于提高空间天线电磁性能以及降低作动器能耗的目的,利用拟合变形反射面,建立了一种以天线轴向增益和作动器能耗为目标函数的空间桁架天线机电耦合优化模型,以用较低的作动器能耗,满足天线结构精度控制与电磁性能要求.耦合模型的约束条件主要包括杆件结构强度(应力)、作动器结构强度(轴力)和作动器的行程(变形).把热载荷作为外载荷,通过智能桁架天线的结构电磁耦合优化模型,建立了其机电热耦合优化分析模型,从而实现空间智能桁架天线反射面的准静态与动态形状调整与控制. 分析了矩形阵面APAA辐射单元位置误差对天线电场和方向性的影响,推导出了场强概率公式.针对APAA阵面的两种基本变形,建立了天线阵面热变形误差的数学模型.分析了结构误差对天线副瓣电平和增益的影响,并给出了一个可应用于工程实践的确定公差指标的方法.基于APAA的结构变形分析、热功耗分析,以及相位误差的引入,建立了矩形栅格APAA的机电热三场耦合模型,给出了多场耦合分析的流程,并对阵面弯曲变形和碗状双曲变形下的APAA电性能讲行了仿真分析. 机电复合传动系统能够满足重型与非道路车辆的调速范围宽、驱动功率大、辅助系统和特定功能系统用电功率大等特殊需求.机电复合传动控制策略主要实现传动系统工作模式判断与切换、驱动功率需求计算与分配、各部件动态过程控制等功能.相比于其他形式的混合动力驱动方案,机电复合传动控制中能量的分配与协调更为复杂,对控制策略的研究提出了更高的要求,系统能量的管理与控制策略成为保证机电复合传动系统能否正常、高效运行的核心内容.本文以某大功率机电复合传动系统为对象,围绕其开展了优化控制策略的相关研究. 首先,对研究的双模式机电复合传动系统进行了特性分析,并在此基础上应用Matlab/Simulink平台建立了机电复合传动系统的前向仿真模型,为实现系统控制策略的开发提供了仿真平台.在考虑系统综合效率的前提下,开发了基于规则的机电复合传动系统控制策略,包括系统工作模式的划分及其切换规则的制定、系统需求功率的分配规则、各动力部件的控制量的决策方法等.针对普通的车辆行驶工况进行了仿真测试,检验了综合控制策略的效果. 在分析机电复合传动系统多功率流特性的基础上,制定了保证系统动力性的同时兼顾燃油经济性的优化控制模型,应用最小值原理进行系统优化控制问题的求解.同时,为了满足系统控制策略对于不同运行环境和驾驶习惯的适应性,应用模糊PID的方法实现控制策略中伴随状态的在线调节,从而改善了优化控制策略的性能.考虑系统的动态响应特性,当系统优化控制目标确定后,应用LQR方法对优化控制目标进行跟踪控制. 为了进一步改善机电复合传动系统的性能,对机电复合传动系统的未来需求转矩进行在线预测研究.将系统的转矩需求信息视为随机时间序列,基于机电复合传动系统的当前和过去的数据,选择自回归模型（AR）和有外界输入的自回归模型（ARX）,在步进式预测算法和固定增益预测算法的基础上,提出一种自适应递归预测算法完成需求转矩的实时预测.基于预测的系统需求转矩对发动机的输出动力进行控制,有效的改善了电池功率的过载现象. 在机电复合传动系统需求转矩预测的基础上,开展基于MPC的机电复合传动系统优化控制策略研究,将模型预测控制应用于机电复合传动系统的功率分配优化控制.为了满足优化控制策略对于实时性的需求,应用改进的原始-对偶法对预测控制中QP问题进行快速求解.对开发的机电复合传动模型预测控制策略进行了仿真测试,对算法的实时性和控制效果进行了验证. 针对开发的机电复合传动系统功率分配实时优化控制策略,基于dSPACE平台进行硬件在环仿真试验,验证了优化控制策略的有效性.同时,为了进一步验证本文开发的考虑系统综合效率的规则控制策略,对其进行了实车道路试验,并对系统的动力性和燃油经济性进行了分析. 论文以“复杂机电系统机电耦合分析与解耦控制技术”为主题,研究了复杂机电系统非线性电磁谐波分量与主机构运动的动态耦合关系；分析了机电耦合的类型、特点和作用规律；提出了机电耦合模型的建立方法；探求了系统参数最优匹配方法；开发了复杂机电系统解耦控制技术；实现了冷轧带钢平整机张力-速度的解耦控制.主要内容如下： 对典型复杂机电系统CM04平整机的机电传动部分作了全面地调研.提