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第一篇论文摘要：基于特征建模的自适应迭代学习控制及应用研究
随着机械化大生产的扩大与深入,被控对象越来越复杂,控制精度要求越来越高,如何实现对工业生产系统的建模与控制是目前控制界的重要任务之一.机械臂系统广泛应用于工业生产是一个多输入多输出、高度耦合的非线性系统.由于实际应用中存在随机扰动、负载变化等不确定因素使获得机械臂等系统的精确动力学模型相当困难.特征建模以系统的输入输出以及控制要求建立模型,为机械臂等系统的建模提供了途径.迭代学习控制和自适应控制以其在控制上无精确模型要求和学习特性,为机械臂等系统的控制提供了解决方案.研究系统的建模与控制问题具有重要的理论意义和实际工程应用价值.
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本文基于特征建模的思想,结合迭代学习控制和自适应控制设计了两种自适应迭代学习控制器,并以机械臂和倒立摆系统为对象进行了仿真分析.同时针对具有重复干扰的机械臂系统,设计了一类自适应双迭代学习控制器.本文的主要工作如下：
1.介绍了特征建模的思想,给出了一类非线性系统特征建模的方法,并推导了单连杆机械臂和两连杆机械臂的特征模型.理论分析和数值仿真表明,当采样时间足够小时,系统的实际输出和特征模型输出是等价的,验证了特征建模的有效性.
2.推导了最小二乘迭代辨识算法,并对算法进行了改进,针对实际系统动态特性变化的情况,增加了变遗忘因子项.通过仿真表明,采用改进的算法具有较高的辨识精度.
3.针对特征模型,提出了基于性能指标的最优自适应迭代学习控制器和基于完全跟踪的一类简单自适应迭代学习控制器,并以机械臂和倒立摆系统为被控对象进行仿真.通过仿真表明,两类控制器均可有效跟踪期望轨迹.相对于最优自适应迭代学习控制器,新设计的简单自适应迭代学习控制器具有更高的控制精度,控制输入更为平滑,易于工程实现.
4.针对一类带有重复不确定干扰的机械臂系统,设计了一类自适应双迭代学习控制器,同时给出了收敛性证明.通过仿真结果可知,该类控制器具有一定的鲁棒性,随着迭代次数的增加,能有效跟踪期望轨迹.
第二篇摘要范文：基于神经网络的再生骨料混凝土强度的影响因素及其规律
近年来,我国对建设资源的需求量急剧增大,然而资源的过度消耗及建筑垃圾的产生对经济、环境造成了巨大的危害.再生混凝土的研究与应用——可以有效地解决建筑垃圾难处理的问题,实现资源的循环利用,具有良好的社会经济和环境效应,对可持续发展有着重大的现实意义.
作为人脑神经网络理论化的数字模型,人工神经网络是仿照大脑神经网络结构和功能而建立的一种信息处理系统,让复杂的逻辑运算和非线性映射关系得以成为现实.所以,本文采用人工神经网络原理对再生混凝土强度进行预测研究.
本文的研究工作是在国家自然科学基金(51378270)的资助下开展的,运用MATLAB R2012b神经网络工具箱编写程序,分别采用RBF神经网络和BP神经网络建立预测模型.经过大量试算和仿真效果对比,确定RBF网络模型和BP网络模型的最佳网络结构和相关参数.建立基于两种神经网络的再生混凝土强度预测模型,分别根据再生混凝土的配合比(包括水泥用量、再生骨料用量、再生骨料的种类、再生骨料等级、再生骨料取代率、水胶比、外加剂用量),预测其7d、28d的强度.预测结果表明所建立的两种神经网络模型均能快速准确地预测再生混凝土的强度,能够满足实际工程的需要.从总体上看,对于再生混凝土强度预测采用BP网络模型预测效果更好.基于建立的BP网络预测模型,分别讨论再生骨料的品质、取代率、水泥用量、及水胶比对再生粗、细骨料混凝土强度的影响,发现所得结论与实际情况均高度吻合.试验证明人工神经网络对再生混凝土强度的预测仿真可应用于实际工程当中.
目前,制备再生混凝土需要进行大量反复的配比试验,耗时长、劳动强度大,运用人工神经网络能有效地减少试验次数,避免各种资源的浪费,提高经济效益.
第三篇机械类简单论文摘要：高聚物凝胶驱动器及其在机器人中的应用
开发新型驱动器对机器人特别是微型机器人有很重要的意义,高聚物凝胶驱动器是新型智能材料驱动器的一种.高分子凝胶直接将化学能转变成机械能,从这一角度上看,它最接近于人与动物的肌肉,成为最具有仿生意义的驱动器.本文研究的就是高聚物凝胶驱动器及其在机器人中的应用.研究工作包括以下四个方面内容.
首先,在聚丙烯腈(PAN)凝胶筋肌制备方面：PAN凝胶制备有交联和皂化两大步骤.以凝胶的收缩率最大为目标,通过大量试验,比较得到了理想的制备条件；为了建立动力学模型,进行了动态参数(储能模量E′,耗能模量E″,内耗正切tanδ)的测定,得到了E′,E″与激振频率的关系,总结得出低频时不同pH值下筋肌的E′,E″,并用多项式进行了数据拟合；为了得到负载条件下机械性能更好的筋肌,以负载下凝胶筋肌收缩率最大为目标,通过大量试验,结合理论分析,进一步优化了皂化时间；输出机械功的大小是凝胶筋肌驱动器的重要指标,从最大化筋肌输出机械功的角度,实验得出肌筋承受的单位面积最佳负载；得到了最佳负载条件下,pH值与筋肌伸缩率的关系曲线,该曲线可以用于基于pH值的驱动器位置和速度控制.结合凝胶变形的微观机制,初步给出了理论解释. 其次,在凝胶变形微观机理和宏观模型方面：根据Flory的凝胶溶胀理论,从化学势、渗透压的角度导出了凝胶溶胀的表达式,定性解释了PAN凝胶的膨胀和收缩行为,与观察到的凝胶2001年上海大学博士学位论文伸长和收缩现象一致,得到了离子型高分子凝胶体积应变与pH值的关系表达式以及对应曲线表示,理论上证实了PAN在酸中收缩,在碱中膨胀的道理.通过调节高分子溶液中的离子强度,能得到凝胶的体积应变与pH值呈单调关系的PAN凝胶,大大提高了PAN凝胶的控制性能,利用凝胶电收缩一维毛细管模型,求出了EMC(电一机械一化学)凝胶溶胀过程中的凝胶重量随时间变化的关系,用大变形理论得到了该凝胶弯曲变形曲率的表达式,包括PH值和电场作用的机制,从宏观角度考察,交联的高聚物的应力松弛不会到零,所以可以用三元粘弹性模型模拟PAN凝胶筋肌. 然后,在凝胶驱动器于机器人上的应用方面:根据仿生学原理,设计了两种简单并联形式的、用凝胶筋肌驱动的手腕机构,它丰富了并联机器人的类型,可供结构类型优选的进一步研究,迄今为止,研究人员还没有得到一般形式Stewart并联机构正运动学的解析解,这里通过适当的简化,解决了一类简单的串并联机构的位移正问题,得到了完全的解析解,便于串并联机器人的实时控制,用拉格朗日方法对手腕并联机构进行了动力学分析,导出了不含约束反力的封闭动力学完整方程,结合凝胶筋肌本身的动力学模型,就得到了整个系统的用于实时控制的动力学模型,用8031单片机简单扩展系统实现了为手腕机构系统自动送酸碱的功能,替代了原来的手动操作,为将来的速度或位置伺服系统做了基本准备.将凝胶驱动器与工业应用结合在一起,探讨了面向工业管道的管内移动机器人的可能性,由于采用了蠕动方式,本爬行机器人系统实际上是一个可移动的驱动器,进一步研究后可用于机器人操作手. 最后,在凝胶驱动器控制方面:给出了爬管机器人速度控制 高聚物凝胶驱动器及其在机器人中的应用系统布置图,为后续研究工作提供了基础,对爬管机器人系统的数学建模进行了初步的分析,并得到了基于PH值的速度控制方程,提出了几种适宜的控制方案,包括数字PID控制(或改进PID算法)、智能控制方法(模糊逻辑神经网络)、鲁棒控制方法(变结构控制方法). 国际上首次发现高聚物凝胶的驱动效应已有50年的历史,但由于种种原因,进展并不快.而在国内,主要限于对高分子材料结构、变形机理等方面的理论研究,本文首次从高聚物凝胶驱动器及其驱动机构的角度开展研究,通过了国家863计划和上海市科委组织的验收和鉴定,填补了国内该领域的空白,成果接近国际先进水平.第四篇机械类简单论文摘要模板：数控加工编程通用后置处理器的研究与开发
数控加工技术是数控技术的重要组成部分,它们之间唯一的联系和接口就是数控加工程序,而得到理想的数控加工程序的唯一途径就是后置处理.数控加工编程后置处理器可分为专用后置处理器和通用后置处理器,专用后置处理器只能生成唯一指定数控机床的数控加工程序,而通用后置处理器能针对不同类型的数控系统、不同类型的数控机床、对不同的刀位文件进行后置处理,因此通用后置处理器是后置处理技术发展的方向.
多轴联动数控加工技术可以加工更复杂的零件、可以大大提高数控机床的加工能力,多轴联动数控加工编程后置处理是该类数控加工技术应用的重点和难点所在.原因是进行后置处理时,除了要对机床运动求解之外,还要进行非线性加工误差的补偿、进给速度的校验处理、刀具旋转运动计算等,处理的信息量很大,这使得其数控加工编程后置处理极其抽象. 采用面向对象的UML建模工具Rational Rose2003对数控加工编程通用后置处理器进行系统需求分析、系统建模,并且生成了类与接口函数.以Visual C++6.0为开发平台,充分利用MFC实现了系统界面、文件读写及存储显示；将STL结合到面向对象编程技术中,刀位第五篇机械类简单论文摘要怎么写：第2类装配平衡问题的多规则组合优化算法研究
装配平衡问题(ALBP)是制造调度领域中的一类重要问题.平衡装配负载,可使各工位负载均衡、物料连续稳定流动,从而提高生产效率、提升设备嫁动率、稳定产品质量.在算法层面,该问题隶属于组合优化中的NP难问题,不能在多项式时间内精确求解,研究有效求解算法具有重要的理论研究价值.围绕第2类装配平衡问题,论文主要贡献有以下三方面：
针对第2类简单装配平衡问题(SALBP-2),以最小化节拍为优化目标,提出了一种基于元胞自动机的多规则组合优化算法.算法在元胞空间中可进化元胞、可替换邻居、被进化元胞和被进化邻居等相互作用的基础上,提炼出改善规则和修正规则两种元胞进化规则,对SALBP-2进行求解.实验结果验证了所提算法对求解装配平衡问题的有效性.
在基于元胞自动机多规则组合优化算法的基础上,对规则进一步细分,形成五种简单规则:强调全局优化的操作选择规则、注重局部搜索的操作分配规则、强化局部优化的操作交换规则、为算法指明搜索方向的定界规则和加快搜索速度的变步长搜索规则,且提出并证明了应用交换规则的充分条件.对第1类简单装配平衡问题(SALBP-1)、第2类简单装配平衡问题(SALBP-2)、第2类U型装配平衡问题(UALBP-2)的实验结果表明,所提算法对求解大规模多工位问题优势明显,且求解精度和计算速度优于现有算法.分析可知,该算法只利用启发式因素和规则搜索,故计算速度快；而组合多种规则形成的优化机制,可保证解的求解质量.
针对装配生产中存在的互斥、加强边、强位置和弱位置等多约束存在的情形,提出对应的主动控制策略,分别融入到选择规则和分配规则中,强化所提多规则组合优化算法的实用性,还提出并证明了第2类多约束装配平衡问题(MCALBP-2)中可行解存在的必要条件.由算法的搜索机制可知,当各类约束相互独立时,该算法能有效求得原问题的可行解；当各类约束相互制约时,其求得可行解的概率理论上高于目前求解该类问题的主要方法:罚函数法和被动反应法.
第六篇摘要范文：非完整系统的跟踪控制
非完整控制系统代表了一大类机械系统,非完整控制系统的研究具有重要的理论价值和实际意义,相对于收敛问题,关于非完整系统的跟踪问题研究较少.近年来,非完整系统的跟踪问题的研究已经成为机械控制系统研究的一个热点.将跟踪问题与调节问题(点镇定问题)比较可看出,跟踪问题相当于对一条给定的轨迹的镇定,即所谓“轨迹镇定”问题.本文在综合介绍非完整控制系统的有关背景知识、研究现状以及一般研究方法的基础上,重点对非完整控制系统跟踪控制问题进行了研究,我们灵活的运用了限时间收敛的思想使得设计过程更加简洁直观.在进行设计之前,我先把系统转化为级联系统级联系统的表达式如下:其中z_1∈R~n,z_2∈R~m,f_1(t_1,z_1)在(t_1,z_1)是连续可微的,f_2(t_2,z_2),g(t,z_1,z_2)在各自的区间内连续,并且分别在z_2和(z_1,z_2)是满足局部李普西茨条件.为稳定这个系统,我们没有使用级联方法的有关定理,而是在第一步中利用了有限时间收敛的方法设计控制器,简化了系统的结构,从而有利于以下的设计.
首先我们在第一章和第二章中综合介绍了非完整系统的背景知识,研究现状以及一般的研究方法.在第三章里,我们研究了一类简单的非完整系统一链式非完整系统的跟踪控制,在本章中我们利用了级联系统的结构并巧妙利用了有限时间收敛的设计思想,使得设计过程更加简洁,设计条件更加宽松.在第四章里,我们研究了一类不确定非完整系统的跟踪控制问题.在第一步,我们使用有限时间收敛的方法来设计控制器,使得在一定时间后误差跟踪系统变的非常简单,从而有利于以下控制器的设计,使得可采用稳定不确定非线性系统的方法去解决不确定非完整系统的跟踪问题.降低了问题的难度,并给出了详细的输出反馈控制器的设计过程.仿真例子证明了其有效性.在非完整系统的应用方面,我们在第五章里使用类似的思想研究了一类非完整移动机器人的跟综问题,同时给出了状态反馈和输出反馈控制器的设计.
第七篇机械类简单论文摘要范文：高性能刀剪端面磨削运动控制研究
端面磨削是刀剪加工中最复杂、最典型的磨削加工工艺,对刀剪产品的精度与表面质量具有重要的影响.然而国产端面磨刀机为两轴联动的液压式或数控式磨床,只能磨削简单的刀剪产品而无法磨削具有曲面的复杂、异形刀剪产品.而且使用时需要试磨和调整,难以适应新型刀剪产品对产品质量和加工效率的要求.国外四轴、五轴等多轴联动端面磨刀机,能够高效、高质量的磨削复杂、异形刀剪产品,但是价格昂贵并且技术保密.因此自主研发多轴联动端面磨刀机对发展我国高端刀剪装备产业以及刀剪制造业具有重要的经济与社会效益.本文针对刀剪端面磨削运动控制这一关键技术进行了系统深入的研究,形成了二轴、三轴、四轴联动刀剪端面磨削运动控制方法,并以此为基础研发了高性能刀剪端面磨削控制系统,并将该系统成功应用到新型端面磨刀机中.主要研究内容和研究成果包括：
(1)针对一类简单的刀剪端面磨削工艺要求,研究了XZ二轴联动刀剪端面磨削运动控制方法.结合投影规律构造了由直线与椭圆弧组成的插补轨迹,给出了刀面偏转角与磨削进给量等磨削用量计算公式.利用参数形式椭圆表达式结合步距角计算公式实现了一种运算简单、误差可控的椭圆弧插补算法,有利于提高插补精度、简化插补计算.针对插补轨迹长度小于曲线实际长度的问题,提出了一种基于二分法基本思想的加减速度长度计算方法,不仅提高了插补终点精度,使得速度曲线更加光滑,而且也解决了椭圆弧轨迹长度难以计算的问题.
(2)针对复杂、异形刀剪产品,研究了XZA三轴联动刀剪端面磨削运动控制方法.根据刀剪端面磨削的工艺特点与卧式端面磨刀机的结构特点,建立了砂轮径向进给量、轴向进给量、旋转角度等加工参数与工件顶面磨削量、底面磨削量、磨削宽度等工艺参数间的函数关系,并结合端面的投影规律,实现了一个旋转轴与两个平动轴的三轴联动控制,从而能够磨削具有任意形状交线与底面轮廓的刀剪产品.
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(3)针对二轴与三轴联动运动控制存在刃厚误差的问题,研究了XYZA四轴联动刀剪端面磨削运动控制方法.首先分析了误差产生的原因,然后建立了砂轮轴向进给误差与砂轮直径、刃线轮廓以及旋转角度间的函数关系,并提出了误差补偿方法.误差补偿虽然能够减小刃厚误差,但会造成速度波动,最终影响加工精度和表面质量.因此,在三轴联动端面磨削运动控制方法基础上提出了四轴联动刀剪端面磨削运动控制方法.该方法通过控制刀具在Y方向的高度,削除刃线在Y方向变化造成的砂轮磨削点偏移的问题,从而削除了误差、提高了磨削精度.
(4)以二轴、三轴、四轴刀剪端面磨削运动控制方法为基础设计了高性能数控端面磨削控制系统.控制系统软件支持二维图形与参数混合编程,具有模块化、可配置的特点.基于所提控制系统开发了数控端面磨床样机,并且磨削出了多种具有代表性的刀具产品,证明了所提算法的有效性.
第八篇机械类简单论文摘要格式：碳纳米管/硅橡胶复合材料介电与压阻性能研究
压敏导电复合材料电阻随外加压力的变化而变化(压阻性能),可作为压力传感器材料.压力传感器材料应具有较高的压敏强度、较低压缩永久变形、性能稳定且弹性模量与其接触材料相匹配.然而,在过去的发展过程中,受填料和加工工艺的限制,压敏材料可控性低,重复性较差,发展较缓.同时,导电填料填充聚合物复合材料是一类新型高介电材料,尽管在过去的一段时间,人们对这类复合材料的介电行为和逾渗现象进行了一定的研究,然而对于其在交变电场下的极化规律以及电导机理仍然不是很清楚.
本文选择性能优异的多壁碳纳米管作为功能填料,在对其改性的基础上,采用湿法和三辊研磨机制备了碳纳米管/硅橡胶复合材料,对其导电、介电和压阻性能及影响因素作了详细研究.
通过对碳纳米管表面修饰研究发现,硅烷偶联剂KH550是碳纳米管/硅橡胶复合材料一类简单有效的改性剂,可直接与原始碳纳米管表面存在的有机基团发生化学反应,维持了碳纳米管原有的性能,提高了碳纳米管与硅橡胶之间的结合力,使碳管较均匀的分散在基体中,提高了复合材料的机械性能.同时,采用三辊研磨机制备得到填料完全分散的改性碳纳米管/硅橡胶复合材料.
本文对碳纳米管/硅橡胶复合材料的逾渗情况作了详细研究,考察了复合材料导电性能的影响因素,总结了导电性和填料分散之间的关系.研究发现,复合材料的渗流阈值较小,仅为1.0 vol.%,这保证了复合材料较好的弹性和性能稳定性.但相对结晶高聚物基体复合材料,碳纳米管/硅橡胶基复合材料的渗流阈值较大.并且由于碳管在聚合物基体中弯曲分布,其有效长径比降低,导致其渗流阈值高于理论估算值.同时,碳管表面被基体包裹,复合材料中主要为隧道和跃迁导电.在一定范围内,电导率随着温度的增大而增大.较强的界面作用在提高碳纳米管分散的同时也阻碍了电子的传导.
本文通过对交流阻抗谱图的分析,建立了复合材料等效电路,对其弛豫机制和交流导电机理进行了比较详细的分析.研究发现,两个并联的电阻-电容电路串联构成了复合材料的等效电路.在低频时,复合材料电导率不随频率变化而变化,中高频时,由于电容和界面极化松弛作用,电导率随频率的增大而增大.当复合材料电导率达到一定程度时,材料具有电感性,在高频时,电导率随频率的增大而减小.同时,复合材料介电常数随频率变化曲线可分为三部分,在低频下发生低频介电弥散现象(LFD),介电常数随频率成指数性变化,中频率阶段,极化主要为碳纳米管和基体形成的界面局域电荷跃迁,类似于偶极子,介电常数对频率的依赖性较低,高频主要是碳纳米管本身电子云的极化.中频区域介电常数的大小取决于两个方面,一方面为复合材料中局域电荷的数量,另一方面为界面势垒能的大小.因为在一定范围内随着碳纳米管含量的增大,复合材料内部界面势垒能的高低,局域电荷和导电网络同时增多,导致其介电常数和电导率都增大.但当碳纳米管含量继续增大,大多数碳管参与形成导电网络,局域电荷变少,介电常数下降.以上导电和介电理论的提出为制备高导电、高介电复合材料提供了理论基础.
最后,本文对复合材料压阻性能的机理和影响因素作了详细考察.研究发现,碳纳米管/硅橡胶复合材料的电阻随着压力的增大而增大,而且在一定压力范围内电阻的对数与压力呈良好的线性关系,属于一种新型压敏材料.压阻性能与复合材料中填料的含量直接有关,当填料含量较多时,粒子之间的平均距离较小,压力的作用可使粒子之间相互接触,从而电导率增大,但当填料含量比较少时,粒子之间的平均距离较大,压力主要破坏已经形成的导电网络,而难以促使新的导电渠道形成.对于碳纳米管/硅橡胶复合材料,较少量的碳管首尾相接形成了导电网络,致使碳管之间的平均距离较大,因而复合材料电阻随着压力的增大而增大.通过对压阻性能影响因素研究,本文制备了线形可控、压敏强度高和重复性强的压敏导电复合材料.
第九篇机械类简单论文摘要：小学科学前概念的教学应用研究
基于学生前概念深入的分析是现代科学教育的趋向.本文从理论研究和实践应用层面上对学生前概念进行了解码分析,根据是否容易转化为科学概念的标准,将其可分为三类.并以六上《工具和机械》一单元为例,先根据问卷调查梳理出学生的前概念情况,再提出切实可行的教学研究策略,一一对应地解决三类前概念:基于学生年龄,体验可视操作,基于学情分析,侧重知识联系,基于认知冲突,重建系统概念.希望能帮助学生充分利用好前概念,摒弃错误前概念,进而建立科学概念的过程,并引导师生共同体一起进步.本文共分为六章.第一章绪论,介绍本研究的背景与意义、相关概念以及国内外研究现状、研究内容和方法.第二章现状调查和分析,设计了四种不同类型的问卷,摸底学生《工具和机械》的前概念掌握情况.第三章是将前概念形成原因及归类,具体将《工具和机械》单元的每一科学知识点的形成前概念进行不同归类.第四章是《工具和机械》单元学生前概念对策研究,包括研究策略和教学设计过程的原则和例析.第五章是基于前概念开展教学效果的总结和展望,概括了测试结果、本文的要点,并阐述了本文的欠缺和需进一步研究的方向.
第十篇摘要范文：基于闭环运动链图谱库的可分离结构运动链的自动综合
近年来,机构结构学的研究取得了巨大的进展,大批各种构件数和自由度数的机构运动链被综合出来,使机构的结构类型综合及其优选研究取得了革命性的变化.然而随着现代高科技的发展,现有的各类简单机构已不能满足设计要求.这就迫使我们研究具有复杂结构构型机构的结构综合方法.具有可分离结构的机构是一类非常重要的机构,如在航空航天领域、复杂机器人领域、以及大型工程机械等领域得到了广泛应用.然而现有的结构类型方法很少涉及这类机构的综合,因此研究平面可分离结构运动链结构类型综合理论和开发相应的综合软件对机构学创新设计有着重要意义.
本文首先介绍了机构拓扑综合的基本术语及概念,运动链的结构简图、拓扑图及其矩阵表示,然后简述了可分离运动链的基本理论以及与图论相关的基本概念.进而提出了一种新的拓扑图顶点对称性判别算法.基于闭环运动链图谱库,运用拓扑图的顶点对称性判别算法,对平面不可分离运动链进行机构综合,最后运用VisualC++程序设计语言,开发出了平面不可分离运动链机构图的综合软件.
运用平面可分离运动链的相关理论以及拓扑图的顶点对称性判别算法,基于闭环运动链图谱库提出了一种平面可分离运动链自动综合的方法,这种方法不需要进行复杂的同构判别.基于已得到的闭环运动链图谱库,运用Visual C++6.0平台的可视化编程环境,开发出了平面可分离运动链拓扑图综合的软件.
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