2018年, 第46卷, 第24期　
刊出日期：2019-12-25

  

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  液压挖掘机回转制动能量电液回收系统

  陈正雄, 傅骏宇, 张晓刚, 程珩, 权龙

  机床与液压. 2018, 46(24): 1-8. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.24.001

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  在分析现有液压挖掘机回转节能系统的基础上，结合挖掘机回转工况，提出了一种基于蓄能器-液压马达-超级电容的挖掘机回转制动能量电液回收系统，通过实时调节回收马达的入口压力和电机的转速，实现挖掘机回转平台的平稳制动。采用蓄能器和超级电容共同储能，超级电容补偿蓄能器的非线性特性，降低了储能单元的成本。构建了能量回收系统的数学模型；建立了采用该能量回收系统的20 t挖掘机联合仿真模型，分析研究了挖掘机空载工况下所提系统的回收效率和回转平台的运行特性。研究结果表明：在不影响系统正常工作和操作者操作习惯的同时，所提系统可实现回转制动能量的高效回收；当回收马达入口压力设定23 MPa时，回收效率可达63.2%。
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  基于人工智能的在线电力智慧客服系统设计

  朱韵攸, 戴诚, 陈聿, 卓灵, 廖勇, 赵明

  机床与液压. 2018, 46(24): 9-14,61. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.24.002

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  电力行业业务的多样化和电力客户的增多，导致电力行业客户服务的人工成本和压力随着服务质量要求的不断提升而逐年提高。为了降低人工压力和提高服务质量，设计了一个基于人工智能的在线电力智慧客服系统，首先介绍了整个智慧客服系统工作原理，然后详细分析了各部分功能实现方法，并且着重设计了利用人工智能中的自然语言处理技术并结合深度学习实现的自动问答系统。本文的工作对在线电力智慧客服的系统设计和实现具有一定的参考价值。
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  助航灯具清洗效果的模糊预测及实验验证

  董慧芬, 朱王振, 王文周, 代玉行, 刘健健

  机床与液压. 2018, 46(24): 15-20. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.24.003

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  以助航灯具灯发光口图像的平均灰度值为指标，研究了影响助航灯具清洗效果的几个关键因素。采用模糊理论对清洗压力、清洗时间、清洗距离、清洗角度、清洗介质含量和清洗效果进行了模糊化处理。通过正交试验建立了模糊预测规则库。在给定输入参数的条件下，采用基于规则的模糊推理实现了清洗率的预测。实验结果表明：预测误差小于6%。
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  刀具磨损对单晶铝纳米切削过程的影响

  朱瑛, 马慧婷, 樊虎

  机床与液压. 2018, 46(24): 21-26. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.24.004

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  基于分子动力学的理论建立了单晶铝的纳米切削仿真模型，比较研究了在刀具未磨损和刀具磨损条件下对切削过程的影响。研究表明：相比于刀具未磨损，在刀具磨损的情况下，已加工表面质量有所下降，基体上出现了大量的位错等缺陷；切削力也全部有所升高，其中刃口半径磨损对切削力影响最为显著，在相同的切削条件，相比于刀具未磨损升高约为17.78%，后刀面磨损和前刀面磨损对切削力的影响基本相同，提高了约7.98%；刀具温度和工件的温度也都有不同程度的升高，其中，工件的温升更高。刀具刃口半径磨损对温升影响最大，达到稳定切削时，刀具的平均温度相比于刀具未磨损升高约为7.2%。
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  基于旋量运动学模型的飞行员操纵舒适性分析

  杨秀芳, 孙有朝, 赵大旭, 郭云东, 汤彬

  机床与液压. 2018, 46(24): 27-35,79. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.24.005

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  依据GJB4856-2003提供的中国男性直升机飞行员人体尺寸，建立飞行员的上肢6自由度运动学模型，通过旋量理论和指数积公式对飞行员操纵舒适性进行分析，求解出飞行员的可达空间和舒适操纵空间，利用其结果对飞机座舱的操纵杆进行优化布置。采用基于旋量理论的指数积运动学建模方法，只需建立基础坐标系和工具坐标系，使得运动模型更为简单，且具有更明确的物理和几何意义。该方法为飞行员驾驶工效的评估提供了一个新的思路，可用于驾驶室布局的优化设计。
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  四边简支共固化复合材料阻尼结构的动力学性能研究

  王绍清, 张俊玲, 翟彦春, 梁森

  机床与液压. 2018, 46(24): 36-41. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.24.006

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  嵌入式共固化复合材料阻尼结构具有阻尼性能优良、抗老化、不脱落、耐疲劳等优点，在设施农业、机床制造业、航空航天、建筑等技术领域具有广阔的应用前景。应用模态应变能法研究了共固化复合材料阻尼结构各层的应变能，并计算了结构的一阶模态国有频率和损耗因子，得到了一阶固有频率和损耗因子随阻尼层厚度变化的规律。结果表明：当薄板总厚度不变时，增加阻尼层的厚度可以使一阶固有频率减小，模态损耗因子随着阻尼层厚度的增大而增大，阻尼层较厚时，一阶固有频率和模态损耗因子对阻尼层厚度的变化不再敏感；当复合材料层厚度不变时，一阶固有频率随着阻尼层厚度的增大而减小，增加阻尼层的厚度可以使损耗因子增大，阻尼层厚度较厚时，阻尼层厚度的变化对一阶固有频率和损耗因子的影响较小；当薄板总厚度不变，较复合材料层厚度不变，阻尼层较厚时对损耗因子的影响更小。
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  基于小波神经网络的建筑BIM能耗预测算法研究

  张先锋

  机床与液压. 2018, 46(24): 42-47,93. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.24.007

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  为了提高城市建筑能源管理的效率，从而实现节能减排目的，提出了一种基于小波神经网络的建筑BIM能耗预测算法。该方法首先根据限制因素建立了标准的建筑模型。然后根据简化原则，以某商务型公寓楼为例通过BIM技术对建筑模型进行了参数化。最后运用BP小波神经网络对模型能耗进行预测算。仿真实验结果显示，提出方法的预测误差在合理范围内，验证了其可行性。
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  基于ACO-BP NN的飞机零件橡皮囊成形起皱预测

  张凌云, 刘国庆, 朴小东, 范作鹏

  机床与液压. 2018, 46(24): 48-55. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.24.008

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  利用ABAQUS/Explicit有限元分析软件对2A12-O态铝合金橡皮囊成形凸曲线弯边零件起皱现象进行分析，借助正交试验工具，进行了橡皮囊成形数值模拟试验。通过分析材料性能参数和工艺参数对凸弯边橡皮囊成形零件的影响，获取了影响凸曲线弯边零件起皱的主效应参数，并在此试验基础上建立了基于蚁群神经网络的起皱预测模型。在利用大量试验数据对其训练之后，使用该模型预测橡皮囊成形零件的起皱情况，同时对2A12-O态铝合金板材橡皮囊成形凸弯边零件进行工艺试验验证，结果表明：该模型能够在研究新零件成形过程中快速获得最佳成形参数，并且可以提高效率的工业，且预测误差控制在5%以内，且满足工业应用标准。
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  基于空间几何的蛇形传送带车传送带架的结构优化设计

  高建树, 高众昆, 丁一, 王明强, 邢书剑

  机床与液压. 2018, 46(24): 56-61. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.24.009

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  蛇形传送带车可以从客机货舱内，在操作人员可控制的情况下，用安全、有效以及便捷的方式装卸乘客行李。21世纪以来，随着经济水平不断提高、民航客机承载量的加大以及人们出行所携带行李日益增多，客机货舱规格也在不断加大，因此为了提高运输效率，满足日益增长的承载量压力，在传统带式传送车基础上进行优化设计，提出一款全新的蛇形传送带车的设计方案，进行基于空间几何的蛇形传送带车传送带架的结构优化设计，并应用自适应粒子群算法求解最优值。
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  平面线圈型直线时栅参数优化方法的研究

  张瑞, 武亮, 彭东林, 徐清华, 徐是

  机床与液压. 2018, 46(24): 62-67,131. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.24.010

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  提出了一种基于非线性规划遗传算法的平面线圈型直线时栅位移传感器结构参数的优化方法，与传统枚举法相比该方法在优化效率和效果上都有大幅度的提高。通过建立基于非线性规划遗传算法的数学模型对传感器参数进行优化，根据优化结果建立传感器物理模型进行仿真，并设计传感器样机进行实验。与枚举法优化结果相比较：优化效率提高了65%，谐波畸变率降低了10倍。在240 mm的量程范围内，测量精度达到0.8 μm。结果表明了该优化方法的可行性，优化后的传感器从结构上抑制了原始误差，实现了高精度测量。
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  基于蚁群优化和模糊Petri网的建筑工程成本预测研究

  黄良辉, 王淑苹, 王从祥

  机床与液压. 2018, 46(24): 68-73. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.24.011

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  为了有效提高建筑工程成本动态控制的精确度，提出将蚁群优化算法和模糊Petri网理论应用于建筑工程成本预测。首先，通过模糊产生式规则选择样本工程并确定工程之间的相似度，以便建立工程成本预测模型，其权值和阈值等参数由BP神经网络训练得出。然后，利用蚁群优化对模型各参数进行优化，从而进一步提高工程成本预测的精确度。实际建筑工程实例分析结果表明：相比传统的BP神经网络预测方法，提出的方法具有更高的准确度，能够有效应用于企业建筑工程成本的科学管理。
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  基于改进粒子群算法的PIDNN解耦控制研究

  周建新, 李钊, 宋顶利, 石琳

  机床与液压. 2018, 46(24): 74-79. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.24.012

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  对于具有非线性、强耦合、大迟滞特点的多输入多输出的非线性系统，传统的控制方法无法对其进行精确解耦，导致控制精度较低。提出一种基于免疫机制的改进粒子群算法，并用此方法对PID神经网络权值进行优化，形成新型PID神经网络控制器。利用两个PID神经网络控制器对双输入双输出耦合系统进行控制以减弱系统的耦合影响。通过仿真结果表明：相对于传统PID解耦控制，该算法具有更好的动态和静态特性。可为控制领域中的解耦问题提供一定的参考。
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  金属部件在干式空心电抗器内部的涡流损耗

  王旭, 王永红

  机床与液压. 2018, 46(24): 80-86. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.24.013

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  分析了电抗器的磁场分布以及金属部件的涡流损耗，建立了电抗器磁场仿真模型，对不同材料的金属在空心电抗器内部不同位置产生的涡流损耗进行了分析和仿真，为保护装置的安装设计提供了一定的理论依据。
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  高精度时栅转台控制系统设计

  张天恒, 贺鹏, 张兴红, 汤其富, 贾彦平

  机床与液压. 2018, 46(24): 87-93. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.24.014

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  为了提高时栅转台控制系统的位置检测精度，提出了一种以卡尔曼滤波和PI控制融合的控制方法，并在此基础上设计了高精度伺服控制系统。该方法利用卡尔曼滤波预测实现PI控制器的参数预测自适应整定，控制系统以则采用以电流环作为内环、位置环为外环的双闭环控制结构和时栅传感器为转台位移反馈部件，同时，以ARM （LPC2124）为控制核心，结合电源电路、SP3232串口通信等硬件电路实现卡尔曼滤波和PI控制相融合的控制方法。经实验测试，设计的时栅转台伺服系统具有运动稳定可靠性，位置检测精度在-0.8″~1.2″范围内，满足高精度时栅转台控制系统的精度要求。
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  基于校园一卡通电控自助缴费系统的设计与实现

  李洪建, 于兴平, 王延亮

  机床与液压. 2018, 46(24): 94-101. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.24.015

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  主要探讨将校园一卡通和智能电表两者结合，利用电表本身具有的电能量计量、实时监控、自动控制、信息交互及数据处理等功能和现在强大的物联网技术有效结合起来，利用网络技术自行给一卡通扣费，并将相应的费用转成电量给电表充电。这种功能不但有效地解决预付费缴费充电的问题，节省了交费时间，使交费方式更加方便，同时确保实时供电，为财务管理也带来了方便。
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  750 kV LGJK300/50型高压扩径导线和220 kV LGJ300/25型普通导线静态分析比较

  王芸, 王宏, 祁永斐, 蒋相站, 王春耀

  机床与液压. 2018, 46(24): 102-107. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.24.016

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  750 kV超高压导线满足"新西电东输"工程的基本电压要求，发展前景广阔，而220 kV高压常规导线是城市电网建设的核心电压，可以说二者在高压输电领域具有典型性。对750 kV和220 kV导线的静态拉伸实验和ANSYS Workbench静态仿真进行对比，对比结果显示：750 kV和220 kV静态仿真中最大轴力下，导线在靠近固定端的最里层钢股处及其邻外层、次外层处零星出现应力集中现象，应力集中不明显，对导线来说，构不成大的威胁。试验中，两导线最外层的一根铝股在夹紧力的作用下还远远未达到导线拉断时的载荷时就已断裂。二者比较后的应力应变误差控制在11%~20%左右，且750 kV导线的抗拉性能优于220 kV导线，具有一定的参考价值。
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  基于改进CP-ABE算法的移动云计算数据安全访问控制方法

  贾民政, 朱云飞

  机床与液压. 2018, 46(24): 108-113. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.24.017

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  为了提高云计算数据访问的安全性及高效性，采用改进的CP-ABE算法来实现移动云计算数据访问控制。该方案将文件按不同的访问权限进行分级管理，将每种访问权限定义为一个权限模型，接着对多个权限模型结构进行整合。这种方案对密文的处理采用分享式的模式，所有权限模型均可共享该密文，有效减少每个权限模型存储密文的时间成本。实验结果显示，提出的分享式密文方案在加密和解密过程中可以有效减少时间开销，具有较强的应用价值。
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  一种应用于图像去噪的广义回归神经网络模型设计研究

  任焕海

  机床与液压. 2018, 46(24): 114-119. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.24.018

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  为了更好地去除图像中的椒盐噪声、保留图像细节信息，提出了一种广义回归神经网络模型，适用于图像去噪。首先，对传统广义回归神经网络的原理进行了分析，并对采用的广义回归神经网络进行具体设计。然后对广义回归神经网络中的唯一可调参数（平滑因子）进行了优化。采用归一化均方误差和峰值信噪比指标进行具体算法性能分析。仿真试验结果显示：相比径向基神经网络和传统广义回归神经网络，提出算法的去噪能力更强，具有较高的峰值信噪比和较低的归一化均方误差，验证了提出算法的有效性和先进性。
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  基于智能推荐的学习空间大数据处理技术架构设计研究

  胡光永, 韦鹏飞

  机床与液压. 2018, 46(24): 120-124. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.24.019

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  为了满足高校网络学习空间个性化的需求，提出了一种大型网络教学平台架构的设计方案。针对重点关注系统的开放性、智慧性、立体性、社会性、整合性等部分的设计，提出开放式学习资源的采集，开放式学习资源的智能组织、智能推荐等核心子架构的相关实现技术与体系，并在现有开源软件系统的基础上搭建了一个低成本、高可用、高并发、高可扩的通用架构。
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  精密六自由度平面悬浮平台悬浮位置控制

  周振雄, 王洪希, 刘丙申, 王文保

  机床与液压. 2018, 46(24): 125-131. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.24.020

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  介绍了一种由三套悬浮线圈悬挂的精密六自由度平面磁悬浮平台。针对具有非线性和强耦合系统的平面磁悬浮平台的悬浮系统，提出了一种改进的二阶自抗扰控制器（ADRC）。该控制器不仅能对内部干扰和外界干扰进行观测和补偿，而且克服了常规ADRC的非线性状态误差反馈中非线性函数的粗糙性。仿真和实验结果表明：采用改进的二阶自抗扰控制方案，平面悬浮级悬浮高度控制系统具有较好的鲁棒性、动静态性能。
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  基于单体锂离子的电池安全技术在新能源汽车中的应用研究

  李剑钊, 郭家田

  机床与液压. 2018, 46(24): 132-137. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.24.021

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  锂离子电池在储能、电动能源等领域应用广泛，但锂离子电池在所应用的新能源汽车领域存在某些方面的安全问题，制约着商业化运用。提出通过单电池组生产和严格的质量控制提高汽车锂离子电池安全系数的具体措施，进一步研究了单体锂离子电池的正极材料、负极材料、隔膜、电解液以及电池壳体等方面的安全保护措施。结果表明：通过合理的系统设计以及克服电池本身的技术缺陷，能使新能源汽车的使用更加安全。
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  应用于组态软件的自调节模糊控制算法设计与实现

  刘岩, 海玲, 杨嘉鹏, 刘文

  机床与液压. 2018, 46(24): 138-143. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.24.022

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  现阶段大多数组态软件中自带控制模块的控制算法过于简单，导致控制性能不高，为了解决这个问题，在传统模糊理论基础上提出了一种改进的自调节模糊控制算法，该算法能够根据误差变化实时调节修正因子，并采用VB6.0编程语言将提出的自调节模糊控制算法进行了实现，生成了一个相应的ActivX控件，最后将该ActivX控件加载到LabVIEW组态软件中，为其增加了更加先进的控制算法。实验结果显示：提出改进的自调节模糊控制算法具有良好的控制性能，相应的ActivX控件在LabVIEW组态软件中表现出较好的实时性和可靠性。
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  云计算平台中分布式Hadoop数据挖掘关键技术研究

  何婕, 赖敏

  机床与液压. 2018, 46(24): 144-149. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.24.023

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  云计算环境下的大数据特征挖掘是大数据统计及分析的基础。为了提高聚类的准确度和速度，设计了一种基于分布式Hadoop平台和熵加权特征选择的数据挖掘方案。该方案首先采用无回路有向图对Hadoop平台下的Map Reduce作业流调度问题进行了分析。然后采用并行Map Reduce执行过程完成分布式计算。最后，采用熵加权聚类算法实现海量数据挖掘。仿真结果显示，提出的数据挖掘方案具有较好聚类效果和运行效率。
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  粒子群优化在自然语言处理中的文本和情感分类研究

  李世祥, 曹艳玲

  机床与液压. 2018, 46(24): 150-155. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.24.024

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  为了提高自然语言处理中文本和情感分类的准确性，提出了一种基于粒子群优化支持向量机的机器学习方法。该方法通过对粒子群位置、速度和当前粒子最佳位置的不断更新来优化支持向量机的参数，从而寻找最佳支持向量机。文本和情感分类的实验结果显示：提出的粒子群优化支持向量机方法在训练速度和准确率方面表现出较好的性能。
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  虚拟网络攻击下的节点选取防护策略建模

  孙梅梅, 卢洪武, 李景龙

  机床与液压. 2018, 46(24): 162-168. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.24.025

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  虚拟网络节点选取防护策略模型没有充分考虑节点之间相关指标的差异，造成防护策略安全性低、可信度指标简单，为此，提出一种虚拟网络攻击下节点选取防护策略模型设计方法。根据各节点关键度和可信度的不同，获取节点选取防护策略，通过节点收缩方式对节点的关键度施行计算，通过D-S证据理论对虚拟网络攻击下选取节点的可信度进行评价。分析了虚拟网络的安全需求，在此基础上，通过信任评价关键节点选取策略构建防护策略模型。实验结果表明：通过建立模型选取的节点能有效实现虚拟网络防护，用户满意度高，实用性强。
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  用于密集波分复用光纤传输系统的路由选择机制研究

  冷伟, 杨晓敏

  机床与液压. 2018, 46(24): 169-174. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.24.027

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  为了提高密集波分复用光纤传输的Qos质量，提出了一种基于蚁群优化算法的Qos单播路由选择机制。该算法根据动态的光路连接请求，通过蚁群分类来构建主光路和备用光路，从而将主从复用技术引起的阻塞率降到最低。此外，为了解决局部最优解问题，通过设置遗传因子对蚁群算法进行了优化。NS2仿真实验结果显示，相比传统的路由选择算法，提出的QoS单播路由选择具有较好的可行性和全局最优化能力，能够有效降低阻塞率从而提高网络资源的利用率。
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  适用于在线教育大数据的Hadoop平台高准确度推荐服务

  杨寅, 高伟伟

  机床与液压. 2018, 46(24): 175-180. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2018.24.028

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  为了提高Hadoop平台下在线教育推荐服务的准确度，更好地为不同类用户提供更精准的资源推送，提出了一种高精度的推荐服务策略。该策略首先采用权重估计对Hadoop平台用户进行分类，接着对在线教育学习资源进行标签化分类并实现用户兴趣资源的参数估计，最后生成推荐策略。实验证明：相比于Item-Based CF策略和Behavior-Based CF策略，该推荐策略的准确度更高。