一、五次插值样条在NC过程链中的应用研究（论文文献综述）
颜庭旭[1]（2021）在《电动轮驱动汽车极限工况下轨迹跟随控制》文中研究说明近年来,对于电动汽车的研究开发是全球应对能源问题和提升驾驶体验所做出的共同反应,是汽车行业和市场未来发展的方向。其中,电动轮驱动汽车结构简单、分布形式更加灵活,更重要的是其各轮转矩独立可控,基于此优势更易实现转矩定向分配（Torque Vectoring,TV）功能以及实现智能化的无人驾驶及驾驶辅助技术。同时,汽车向智能化、个性化发展的趋势正在显现,目前在电动汽车领域,高性能电动汽车和运动驾驶模式也受到广泛关注,汽车在满足激烈驾驶需求时极易接近车辆极限,尤其在进行高速过弯或紧急避障时容易出现轨迹跟随性差甚至车辆失稳的情况。但电动轮独立驱动汽车则可以发挥转矩定向分配优势,充分利用地面附着能力,并且依靠智能化的运动控制技术主动调整整车横摆特性,与主动转向控制相结合,提高机动性并以此提升极限工况下的轨迹跟随能力;同时,极限工况下轮胎的侧偏特性会出现剧烈变化,其非线性特征会对极限工况下车辆控制产生一定影响。因此,针对上述现有问题,本文以可实现主动转向的四轮独立驱动电动汽车为研究平台,提出一套结合转矩定向分配技术和侧偏特性修正的横纵向综合控制策略,旨在主动逼近极限车速以满足激烈驾驶需求的极限工况下,能够通过主动转向和TV控制保持良好的轨迹跟随能力。本文首先通过线性二自由度模型从理论上分析了转矩定向分配引入的附加横摆力矩对稳态转向特性的影响,得出提升转向机动性的机理;而后搭建了电动轮汽车七自由度车辆模型、轮胎模型和电机模型等,并通过对Car Sim车辆模型施加相同开环控制后的结果进行模型正确性对比验证;以七自由度模型为平台,通过仿真验证TV对机动性改善的效果。之后,通过对典型工况的分析确定了本文U-Turn工况参数,同时,为了满足激烈驾驶对尽可能短的过弯时间的需求,基于Clothoid曲线规划最优过弯轨迹,基于此轨迹以及轮胎附着极限圆制定极限车速MAP。随后设计考虑了前后轴载荷转移的前馈+反馈纵向控制器,通过七自由度车辆模型完成对车速的跟踪效果验证。此后,为提高车辆在极限工况下的轨迹跟随能力,本文设计结合了转矩定向分配技术和侧偏特性参数修正的横纵向综合分层控制策略。具体而言,基于模型预测控制（Model Predictive Control,MPC）算法设计用于轨迹跟踪的侧向控制器,预测模型为带有TV的二自由度车辆模型,求解最佳前轮转角控制序列和转矩定向分配梯度控制序列。为了提升极限工况下对轮胎强烈的非线性特征的适应性,本文设计了侧偏刚度识别和轮胎侧偏角约束自适应修正策略,用以实时更新预测模型的相关参数并以此提升控制精度,基于七自由度模型完成MPC控制器、侧向力识别、侧偏刚度估计、侧偏角约束修正等模块的参数调节和可行性验证。此外,本文制定了底层驱动控制策略,分别实现滑转率控制和轮间转矩修正功能,将纵向控制需求与附加横摆控制需求相结合,同时保证纵向车速跟踪和轨迹跟踪效果。最后,为了验证本文所设计的横纵向综合控制策略的可行性,基于MATLAB/Simulink和Car Sim联合仿真平台进行试验验证,探究极限工况下的车速、轨迹跟随效果和整车姿态控制效果。同时,还搭建了小型驾驶模拟器完成驾驶员在环轨迹跟踪试验,搭建了联合仿真平台完成基于MPC的主动转向轨迹跟踪实验,与横纵向综合控制策略实验结果进行对比,分析表明,本文所设计的综合控制策略能够优化前轮转角输出,准确完成侧偏特性参数更新和修正,显着提升轨迹跟随效果,缩短过弯时间,充分发挥电动轮汽车转矩独立可控的优势以提升极限操控能力。本文设计的极限工况下轨迹跟随控制方法可以为电动轮驱动汽车激烈驾驶模式的无人驾驶及驾驶辅助技术开发提供参考,提升极限操纵能力,为高性能电动汽车的智能化、个性化发展提供一定的技术支持。
陈奕成[2]（2021）在《基于LinuxCNC的五坐标联动开放式数控系统的研究与开发》文中指出随着用户对数控系统的需求将朝着个性化、定制化发展,目前市面上成熟的封闭式数控系统存在开放性和灵活性不足的问题。除此之外,大部分优质的数控系统还掌握在近期与我国时有摩擦的部分西方发达国家手中。市场对国外封闭式数控系统的依赖不仅限制了数控系统的个性化,更不利于我国制造业长期稳定的发展。为了满足机床对数控系统的开放性、灵活性需求,同时为了降低对其他国家拥有产权的产品的依赖,本文基于LinuxCNC开发了五坐标联动开放式数控系统,并设计搭建了微小型卧式五坐标联动实验样机。在此实验样机上对数控系统的功能进行了验证。主要内容总结如下:本文首先通过大量的文献调研,总结了国内外基于LinuxCNC的开放式数控系统的研究现状,确定了需要在LinuxCNC上开发的功能。设计搭建了一台微小型五坐标机床作为实验样机,并基于此实验样机完成对本文所开发功能的验证。针对LinuxCNC的研究,本文结合相关文档对源代码进行解析。首先分析了其整体架构形式,然后在源代码的层面着重对RCS/NML通信机制及运动控制器的工作过程进行梳理,详细剖析了LinuxCNC轨迹规划和插补计算的流程,以及运动控制命令的执行过程。最后对LinuxCNC的使用过程中的注意事项及重点文件的配置方法进行总结。针对基于LinuxCNC的五坐标联动开放式数控系统开发,本文分析了基于LinuxCNC开发数控系统的三种常用方式,并使用这三种方式进行三个功能的增强和拓展。使用HAL组件开发的方式,在完成五轴运动学分析的基础上编写相关的运动学模块,实现此开放式数控系统的五坐标联动加工功能。使用优化源代码的方式,实现对原有的梯形速度控制算法的增强。使用编写与LinuxCNC协同工作的程序,完成本文提出的精度控制系统的初步实现。针对微小型五坐标联动实验样机的设计,本文首先确定设计重心低、易于排屑的卧式机床。然后对各种不同结构形式的卧式五坐标联动机床进行对比分析,确定其总体布局。通过理论计算及仿真分析确定了关键零部件的结构和选型。完成零件加工和整机装配后,根据国家检测标准对机床进行了定位精度和重复定位精度检测,并对检测结果进行分析处理。最后,本文进行了开放式数控系统功能的实例验证,通过使用微小型卧式五坐标联动实验样机完成了加工试验和精度控制试验,并对试验的结果进行总结,分析在此五坐标联动开放式数控系统的研究与开发中取得的成果及不足之处,提出具体的改进完善意见,为进一步深入研究提供了基础。
申少泽[3]（2021）在《五轴并联自动钻铆机在线逆向编程系统设计》文中研究表明在飞机部件数字化装配领域,蒙皮自动钻铆加工越来越普及,自动钻铆技术已成为航空制造领域中的一项重要技术。但是,随着飞机产品种类的增加、复杂度的提高以及对交付质量的严苛要求,很多飞机蒙皮产品无法采用自动钻铆装配,尤其是薄壁易变形曲面蒙皮,由于受自身重力、装夹力的影响,使得蒙皮实际装夹位姿以及外形轮廓与理论数模相差较大,难以采用传统的自动钻铆离线编程系统进行编程加工,所以当前的自动钻铆加工编程方式在一定程度上制约了自动钻铆技术的发展和应用。为了解决上述问题,本文对自动钻铆加工编程技术进行了研究,探索了一种适应实际飞机蒙皮形状的在线自动编程方法,采用在线检测示教方式,利用逆向拟合手段,重构实际蒙皮加工轨迹,重置实际蒙皮装夹位姿,进而后置处理生成加工程序,使得飞机蒙皮自动钻铆由基于数模的塑造性加工编程方式转变为基于实物的适应性加工编程方式,让自动钻铆装配对已变形的飞机蒙皮具有更好的适应能力,解决当前此类蒙皮无法自动钻铆或者自动钻铆质量差的问题。本文基于五轴并联自动钻铆机,重点研究了在线自适应测量与逆向重构技术、五轴并联钻铆机空间旋转变换算法以及多平台软件功能设计等,综合运用了西门子数控系统HMI二次开发技术、PLC控制技术、数据库技术及工业以太网通讯技术等,开发了一套五轴并联钻铆机在线逆向编程系统。本系统包括数控界面功能二次开发软件和上位集控软件,数控界面功能二次开发是基于西门子数控HIM Advance Program Package软件包及DDE服务器通讯协议,采用VB、C++两种开发语言进行设计,实现了法向检测调整、视觉找正及示教数据采集的人机界面与运动控制等功能;上位集控软件采用VB开发语言,运用了Auto CAD VBA技术进行设计,实现了前置运算、加工轨迹重构、后置运算、坐标系拟合变换及RTCP轨迹规划等数据运算处理,以及工艺编制、工艺模型、示教校验、程序生成、位姿修正及简易运动仿真等人机界面功能。实践应用表明,本文研究的五轴并联钻铆机在线逆向编程系统彻底解决了对无数模和薄壁易变形飞机蒙皮无法自动钻铆装配的问题,在运算控制精度、系统易操作性、稳定性等方面达到了使用单位要求,本系统技术较为先进,工作可靠稳定,可进一步推广应用。
李冬冬[4]（2020）在《基于脉冲响应技术的加工路径精确插补研究》文中提出高速高精度数控加工技术在航空领域、家用电器行业得到广泛的应用,是提高加工质量和效率的主要方法。数控加工主要利用直线（G01）和圆弧（G02或G03）指令实现刀路进给,加工路径的短线段连接处拐角轮廓误差无法确定,这种情况会造成机床剧烈振动,影响加工零件表面的质量。针对这一问题,本文旨在构造基于有限脉冲响应技术的加工路径轮廓误差精确插补算法,使得加工中的进给运动的速度和加速度连续,并且有效减小机床的振动。本文综合考虑速度控制技术利用有限脉冲响应滤波器探究加工路径的拐角轮廓误差,从圆弧曲线的拐角轮廓、短线段的拐角轮廓以及直线与圆弧之间转接处的拐角轮廓这三个方面探究,深入分析刀具路径的速度曲线,提出可以实现有效控制拐角轮廓误差的精确插补算法。本文的主要研究内容及取得的成果如下:1、针对现有的高速加工的关键技术和研究现状进行分析,对比样条曲线插补技术和有限脉冲响应技术的优缺点,确定采用有限脉冲响应技术进行拐角的轮廓误差的研究。2、分析有限脉冲响应技术卷积的加减速控制方法,对进给轴的运动以及各轴的运动速度特性进行探究。3、基于有限脉冲响应技术提出针对短线段转接处拐角的精确轮廓插补算法,对单轴的短线段用卷积的方法生成高阶轨迹参考路径,在驱动器极限速度约束下,通过控制短线段连接处的重叠的时间,利用拐角处速度积分获得拐角的轮廓误差,实验与仿真验证了该方法能够在最优的时间下,有效的控制拐角的轮廓误差,并能够实现拐角处的平滑过渡减小刀具的振动,但数控系统中指令针对不单单有直线段（G01）,还会有圆弧曲线（G02或G03）,圆弧曲线的轮廓误差的问题在后续的研究中得以解决。4、针对圆弧曲线在数控系统中的轮廓误差问题,对圆弧曲线转接点的速度和加速度建立约束条件,利用有限脉冲响应技术获得圆弧曲线脉冲速度曲线,建立参考路径与插值路径的参数关系,得到轮廓误差的四次方程,求解获得圆弧曲线的轮廓误差。然后对圆弧与直线、圆弧曲线与圆弧曲线之间建立拐角轮廓模型,从而实现对混合曲线的拐角轮廓误差的控制。综上,本文对直线段、圆弧曲线和混合曲线的高速加工拐角轮廓误差进行了研究,提出相应的插补算法。在最优的加工时间下,确定拐角的轮廓误差,实现速度和加速度的平滑转接,提高加工质量。
张桐宇[5]（2019）在《超声非接触扫描测厚中耦合间隙自适应调整方法与技术》文中进行了进一步梳理壁厚参数是航天航空、国防军事装备领域中衡量薄壁零件加工质量的重要指标,喷流液浸式超声脉冲测厚因具有非接触无损测量、适应高速扫描运动等优点,是实施大型薄壁零件在机自动超声测厚的有效手段。然而,由于薄壁零件尺寸大、刚度低,极易因运输、装夹等受力发生变形,导致实际测量过程中超声传感器与工件间的耦合间隙难以在适当范围内保持稳定:耦合间隙过大,引起超声回波信号多分量耦合,导致测厚结果不可信;反之,可能引起测厚装置划擦甚至碰撞工件,不仅损伤工件及设备,还具有安全隐患。因此,在超声非接触扫描测厚过程中,适应工件变形后的真实面形动态调整耦合间隙至适当范围内维持稳定,对于提高测厚精度及稳定性具有积极意义。针对超声非接触扫描测厚过程中耦合间隙“状态判别”、“调整值确定”、“面形自适应调整路径生成”关键问题,设计集成涡流传感器探路测量功能的超声测厚装置,基于三轴联动测量平台建立多传感器坐标统一模型及耦合间隙状态判别模型;融合核函数概率密度估计及k近邻概率密度估计思想构造一种已测点耦合间隙数据密度估计函数,指导耦合间隙调整值确定;采用用最小二乘法（MLS）拟合工件面形并生成耦合间隙面型自适应调整路径,通过实施基函数正交化及选取适当紧支撑权函数提高拟合精度及速度。为实现耦合间隙自适应调整功能应用于数控测量平台,通过基于Operate Programming Package,使用xml、Qt及C++编程语言二次开发Sinumerik 840D sl数控系统HMI界面,实现耦合间隙自适应调整算法嵌入及HMI与NC、PLC之间交互通讯;通过激活Sinumerik 840D sl数控系统“位置无关温度补偿功能”并修改数控系统PLC程序,实现数控系统执行NC程序过程中依据耦合间隙自适应调整算法输出点位信息在线动态偏移机床主轴。基于自主开发测量平台实施耦合间隙自适应调整的超声非接触扫描测厚实验,分别对比耦合间隙自适应调整前后的耦合间隙、测厚误差,验证所研究方法与技术的有效性。可以实现耦合间隙始终在预设范围内维持相对稳定,有效提高调整区域测厚精度。
王洪畅[6]（2019）在《石材雕刻五轴数控加工刀轴矢量平滑控制算法研究》文中提出随着制造业的快速发展,汽车外壳设计和航空航天叶轮加工等越来越多的领域涉及到复杂曲面的数控加工技术。由于复杂曲面数控加工技术的不断发展,使得异型石材制品的数控加工成为可能。同时,由于数控加工能够处理几何形状复杂的工件,兼具材料去除率高、表面光洁度好的特点,使得异型石材制品数控加工技术脱颖而出。目前,主流的数控加工技术包括传统的三轴数控加工和更灵活的五轴数控加工。与三轴数控加工相比,五轴数控加工在粗、精加工阶段的效率更高。在五轴数控加工中,刀具可以通过两个额外的旋转轴控制,更适用于加工复杂曲面。然而,随着自由度的增加,刀轴矢量的规划对表面加工质量和加工效率的影响也越来越大。考虑到这一问题,本文提出了一种针对异型石材制品的五轴数控加工刀轴矢量控制算法,通过对刀轴矢量的平滑控制,获得了具有更好连续性、平滑性和无干涉的刀具轨迹,从而提高了异型石材制品表面的加工质量和加工效率。首先,介绍了五轴数控加工的基础概念,阐述了五轴数控加工与三轴数控加工相比的优势。同时,对现有的五轴数控机床进行运动学分析,阐述了刀位点从工件坐标系向机床坐标系转换的运动学过程。为异型石材数控加工的刀具轨迹规划和刀轴矢量平滑控制提供了理论支持。其次,在分析现有的曲面区域划分方法的基础上,提出了一种异型石材制品表面区域划分方法。通过逆向工程技术得到了异型石材制品表面的曲面模型,在对曲面模型微分几何特性分析的基础上,通过构建曲面C-map模型对各型值点数据进行优化和提取,将复杂曲面划分为不同的加工子区域,为石材雕刻五轴数控加工刀轴矢量平滑控制算法做铺垫。同时,阐述了五轴数控加工刀具轨迹规划的相关概念,以及石材制品数控加工中刀具类型的选择,以等残余高度法为例,详细介绍了异型石材制品五轴数控加工刀具轨迹规划的过程。最后,在分析了现有的刀轴矢量规划方法后,本文提出了一种通过对比刀轴矢量变化率选择性的调整刀轴矢量的方法,既保证了加工带宽又使刀轴矢量的变化保持平滑。同时阐述了平头刀在进给方向上投影的有效切削形状及平头刀加工带宽的计算方法。阐述了由于刀具姿态的变化对加工带宽的影响,提出了理论最佳刀轴矢量位置。通过MATLAB软件进行仿真,对比优化前后刀轴矢量的变化,表明该算法可以有效提高异形石材制品表面的加工质量和加工效率。
秦纪云[7]（2018）在《曲率急变曲面五轴加工刀矢运动规划关键技术研究》文中认为曲率急变曲面零件在运载、能源和国防等行业有着广泛应用,该类零件的型面构成复杂、且局部存在曲率急变的几何特征,五轴数控加工可实现对刀矢的柔性控制,是对该类零件实施高质高效加工的重要手段。由于型面特征复杂且对加工条件要求苛刻,在曲率急变曲面上规划光顺的刀矢难度大,相邻刀位间大角度改变的刀矢在高速加工中极易导致机床轴的运动速度突变、破坏数控加工的稳定性。五轴数控加工中,刀矢在不同刀位之间的转换由机床旋转轴的运动控制,受该轴运动能力的限制,零件局部位置的刀具合成进给在实际加工中常会发生突降,影响零件加工的最终表面质量。规划的刀矢坐标要通过后置处理算法转换为机床轴的运动坐标,由于无法正确处理机床运动学方程的象限变换问题,常用CAM软件附带的后置处理器不能对某些刀矢坐标实施正确的运动转换,造成五轴加工失败。以上是曲率急变曲面零件五轴数控加工中经常遇到的与刀矢运动规划相关的问题,实际加工中,通常选择保守的加工参数或采用保守的加工策略避免上述问题的发生,无法真正实现对零件的高质高效加工。鉴于此,本文对曲率急变曲面零件五轴端铣精加工中的刀矢运动规划关键技术进行了研究,主要研究内容包括:（1）对复杂曲面零件五轴数控加工中的机床旋转轴运动特性进行了分析。建立了计算机床旋转轴速度、加速度、加加速度的数学模型,给出了模型的有限差分求解方法和解析函数求解方法,计算结果用于评估刀矢轨迹在数控加工中的运动性能,为刀矢轨迹的局部运动优化和刀具进给优化提供依据。在SINUMERIK 840D系统控制的A-C双转台型五轴机床上实施了空切试验,证明了所提方法的有效性。（2）曲率急变曲面零件精加工刀轨包含的刀位数据数量大,对刀矢轨迹实施局部运动优化可以显着降低优化的计算量、且能一定程度提高优化计算的可靠性。在对机床运动特性进行分析的基础上,提出了在五轴加工刀轨上选择待优化刀矢轨迹段的算法。给出了面向线性刀轨的机床旋转轴运动特性计算方法,重点以螺旋五轴加工刀轨为研究对象,给出了刀轨的分割方法、子刀轨的运动性能评价方法、以及待优化刀矢轨迹段选择算法,给出了 Zigzag刀轨上的待优化刀矢轨迹段选择方法。提出的刀矢轨迹段选择算法解决了曲率急变曲面零件五轴精加工刀轨、特别是螺旋刀轨优化计算量大并且算法可靠性低的难题。通过算例演示和验证了相关算法,算例结果初步证明了所提算法在节省刀矢优化计算量方面的效果。（3）提出了机床坐标系下的刀矢运动优化算法和零件精加工阶段的刀具进给优化算法。定义了机床运动光顺度评价函数,在此基础上建立了机床旋转轴角位移优化模型,给出了机床旋转轴可行优化空间的求解方法,以机床旋转轴可行优化空间为约束,为机床旋转轴角位移优化模型开发了求解算法,给出了优化后的刀位数据校核计算方法。以机床旋转轴的运动能力为约束,建立了刀具进给速度优化模型并给出了求解方法。提出的刀矢运动优化算法,解决了工件坐标系下的刀矢光顺难以有效平滑机床运动这一难题,提出的刀具进给优化算法在零件精加工阶段可以获得稳定的刀具进给,有利于提高零件的加工表面质量。通过算例对提出的刀矢运动优化算法进行了验证,算例结果初步证明了算法的有效性。（4）对后置处理过程中的机床旋转轴运动轨迹光顺算法进行了研究。以A-C双转台型五轴机床为研究对象,分析了常用后置处理导致机床旋转轴运动不连贯的原因,基于机床运动学方程的最小周期提出了光顺机床C轴运动轨迹的算法,开发了用于螺旋五轴加工刀轨的后置处理算法。提出的算法可以正确转换曲率急变曲面零件五轴加工中的刀矢坐标,为实现零件的高效加工奠定了基础。结合算例阐述并初步验证了相关算法的有效性。最后,通过加工试验对所提算法做了进一步验证。叶片缩比模型加工试验结果表明:提出的算法能够消除叶缘过渡处刀轴突变引起的过切,此外,算法将零件的精加工时间减少了 19.7%。二次参数曲面模型加工试验结果表明:提出的算法能够极大降低零件加工的表面粗糙度、显着提高零件的加工表面质量,此外,算法将零件的精加工时间减少了 26.4%。两组加工试验结果表明:本文提出的刀矢运动规划关键技术可以有效提高曲率急变曲面零件五轴加工的表面质量和加工效率。论文的研究成果对于发挥五轴数控机床在曲率急变曲面零件加工中的性能优势、实现零件的高质高效加工具有重要意义。
王平[8]（2018）在《六自由度工业机器人轨迹跟踪控制研究》文中研究表明随着社会发展的不断进步,人工成本的增加、工作环境的改变和多元化的市场竞争,各企业面临着重重压力,制造业普遍需要技术和设备升级改造,以增强竞争力,提高经济效益。工业机器人作为先进制造业中的重要装备和手段,具有极大的发展空间。广泛采用工业机器人,不仅可提高产品的质量与产量,而且对保障人身安全,减轻劳动强度,提高劳动生产率,节约原材料消耗以及降低生产成本都有着十分重要的意义。本文结合吉林省科技厅专利转化推进项目“工业机器人智能化关键技术研究团队专利示范培育”,在对国内外工业机器人研究现状进行了广泛研究的基础上,运用SolidWorks建立工业机器人三维模型,在此模型基础上建立其数学模型,对工业机器人进行运动学分析、轨迹规划、MATLAB与ADAMS仿真、控制算法研究以及控制系统设计,对工业机器人进行了系统化的设计分析与控制研究。本文主要研究内容如下:首先,运用SolidWorks软件建立了工业机器人的三维模型,介绍工业机器人的各部分机构,为工业机器人选择合适的材料、伺服电动机和减速器,然后在工业机器人模型的基础上建立其D-H空间连杆坐标系,对工业机器人进行正、逆运动学分析,运用MATLAB对工业机器人进行正、逆运动学仿真。其次,给定工业机器人末端运动的起始点和目标点,分别由三次插值多项式算法和五次插值多项式算法计算出各个关节平滑的轨迹曲线方程,然后运用机械系统动力学分析软件ADAMS对工业机器人进行轨迹规划仿真验证,仿真得到了工业机器人在三次多项式轨迹规划和五次多项式轨迹规划下各个关节参数的变化曲线,并对工业机器人运动曲线进行对比分析。最后,对工业机器人控制算法进行研究、对工业机器人控制系统进行研究设计。说明了迭代学习控制算法的优点和适用性,运用迭代学习控制算法对工业机器人进行控制仿真验证。仿真结果表明,基于迭代学习控制算法能够大幅减小工业机器人运行过程中的误差,基本上满足了工业机器人控制要求。确定以STM32F429嵌入式微处理器为核心工业机器人控制系统,然后以工业机器人的关节1伺服控制为例,介绍伺服电机驱动器与控制器之间的连接方式。最后简述了工业机器人控制系统软件设计思路,给出了程序控制流程图。
梅婉欣[9]（2018）在《在体脑电的特征提取、噪声分析及对应离体生物膜电阻抗测试平台的优化》文中研究说明人体神经电生理信号,指的是个体或离体器官、组织、细胞等的电活动。在实际操作中,可利用电极、膜片钳等装置来进行该类信号的记录或测定,用以对个体或部分功能、机理的研究等。在实验室研究中利用神经电生理技术通过研究在体电信号等研究人体某部分在整体结构中发挥的作用与功能,通过对特定区域的离体组织、细胞电生理信号进行测量并研究该区域功能与结构。在体脑电信号是通过接触电极从大脑头皮或大脑皮层获得大脑在特定模式下的电活动信号,用于研究大脑在整个个体中发挥的作用;为了研究部分区域的特定功能,会以脑片、脑细胞群或单个神经元细胞作为研究对象。在体脑电信号采集是利用电极从大脑获得脑电信号在计算机中进行相应的信号处理,转化为与信号内容一致的响应,这种响应包括机械臂的操作、光标在显示屏上的移动等。而在与在体研究对应的离体电生理信号的研究中,通常利用离体电极对离体神经元细胞、组织的电信号进行采集,对其电化学参数进行分析,研究其部分功能与生理活动状态,并进行相应的比对和分析。本文针对在体脑电信号,利用脑电信号采集设备对实验者在阅读不同材料（平静闭目、阅读英语、阅读诗歌、阅读现代文四种阅读模式）时的头皮脑电信号进行无创采样,使用希尔伯特-黄变换及支持向量机训练,分辨平静闭目和其他三种不同阅读模式,并针对经验模态分解时出现的常见情况——端点飞翼现象进行算法优化处理并比较其处理效果。脑电的来源有在体和离体两种。在基于大数据的在体脑电分析模型确定之前,需要依赖于特定神经元群或者脑切片等离体电生理测试的特征点位数据采集及分析过程。离体电生理测试信号的优点在于这种实验方式脱离了生物个体,以组织或细胞为单位进行实验,体外可培养、易于扩增细胞、组织数量,样本量大可采集数据齐全,但是其最大问题是电极和脑切片或者神经元之间的接触受制于电极的材料、特性、表面处理方式等。所以,在离体电生理的研究中,首先需要评估离体电极与生物膜接触的定量化模型。因此,本文对离体脑电信号采集的重要媒介——电极,利用电化学方法中的循环伏安法、计时电流法、交流阻抗法进行了裸金电极的电化学实验,并评估了电极的三种对应的特性。然后,针对电极在进行信号测量时电极与生物膜之间的有效贴附面积进行了研究,通过模拟电极与生物膜的贴附状态,进行了电化学阻抗实验并依据电极在测量系统中的作用建立等效电路,并依据等效模型进行了阻抗参数拟合,构建了阻抗参数为输入向量,以电极半径为输出量的支持向量回归模型,定量研究了电极与生物膜之间的贴附面积,用以评估电极与生物膜之间的贴附效果。最后,为了定性评估真实细胞膜与电极之间的贴附状态,在NC膜上培养神经细胞,利用不同面积的电极与其构成细胞-NC膜-电极结构,进行了电化学阻抗实验,分析比较了不同面积的电极对应的电化学阻抗图之间的关系。该方法最后的结果验证了模拟电极-神经细胞贴附实验的有效性以及使用电化学方法研究离体脑细胞、组织用以体外研究的可能性,为在体脑电研究的后期离体定点对应模型提供了定量化参数的分析基础。
张成兴[10]（2017）在《1060铝薄板超声振动单点增量成形极限研究》文中认为单点增量成形是一种新型无模金属板料塑性成形技术,可以有效解决传统压力加工费用高、柔性差等问题,具有绿色、低成本、成形快、成形力小等优点。破损是单点增量成形成形件的主要失效形式之一,作为一种新型的成形工艺如何提高成形质量、抑制成形缺陷足该技术亟待解决的问题,对单点增量板料成形极限的研究具有重要的理论和实际工程意义。论文在单点增量成形基础上研究单点增量与超声塑性成形相结合所形成的超声单点增量成形技术,分析了超声振动塑性理论与单点增量成形机理。建立超声塑性单点增量过程数值模型,采用ABAQUS/Explicit和ABAQUS/Standard对1060铝薄板圆锥台件成形过程进行仿真分析,获得了振幅与频率对成形区域厚度减薄及塑性应变极限的影响规律。进行了超声振动单点增量成形实验,验证了超声振动振幅与频率对成形力与成形极限形变量的影响。实验结果表明超声振动能降低单点增量成形力,在一定的振幅与频率下,超声振动可以提高单点增量成形极限形变量,通过大量实验获得了适合薄铝板单点增量成形的理想振型参数。通过数据插值拟合法对实验成形件形变网格的破损极限形变量进行分析,得出铝薄板超声单点增量成形应变极限,实验得到了与有限元数值模拟相吻合的结果。通过测量实验成形破损件网格形变量,采用数据插值拟合法获得了1060铝薄板超声单点增量成形极限曲线。分析了极限状态的判断、超声振动幅值和频率对成形极限曲线的影响,得出更符合实际要求的超声振动单点增量成形极限曲线,为避免单点增量成形件破损缺陷提供了参考。
二、五次插值样条在NC过程链中的应用研究（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、五次插值样条在NC过程链中的应用研究（论文提纲范文）
（1）电动轮驱动汽车极限工况下轨迹跟随控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 转矩定向分配(TV)技术背景 |
| 1.2.1 TV的集中式驱动桥形式 |
| 1.2.2 TV的分布式驱动形式 |
| 1.3 电动轮驱动汽车相关研究 |
| 1.3.1 电动轮驱动汽车应用现状 |
| 1.3.2 电动轮驱动汽车TV控制技术研究 |
| 1.4 极限工况轨迹跟随研究现状 |
| 1.4.1 极限工况有关研究现状 |
| 1.4.2 轨迹跟随控制研究现状 |
| 1.5 本文研究目的及内容 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 电动轮汽车动力学建模及理论分析 |
| 2.1 TV对操纵动力学影响分析 |
| 2.1.1 带有TV的线性二自由度车辆模型 |
| 2.1.2 对操纵性的影响分析 |
| 2.2 电动轮汽车七自由度动力学模型 |
| 2.2.1 车身动力学模型 |
| 2.2.2 车轮旋转动力学模型 |
| 2.3 轮胎模型 |
| 2.3.1 “魔术公式”模型 |
| 2.3.2 轮胎模型相关车辆参数 |
| 2.4 电机模型 |
| 2.5 模型验证 |
| 2.5.1 模型正确性验证 |
| 2.5.2 TV作用轮选择 |
| 2.5.3 施加TV改善机动性的验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 轨迹规划及纵向控制器设计 |
| 3.1 常见轨迹规划方法分析 |
| 3.2 熟练驾驶员高速过弯特点分析 |
| 3.3 基于Clothoid曲线的轨迹规划 |
| 3.3.1 道路工况选定 |
| 3.3.2 用于轨迹规划的Clothoid曲线 |
| 3.3.3 曲率连续的轨迹曲线参数选定 |
| 3.3.4 分段轨迹整合修正 |
| 3.4 基于前馈+反馈的纵向控制策略 |
| 3.4.1 基于轨迹的期望车速与加速度求解 |
| 3.4.2 前馈+反馈纵向控制器策略 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 极限工况下轨迹跟随横纵向综合控制策略 |
| 4.1 极限工况轨迹跟随控制策略总体架构 |
| 4.1.1 总体架构 |
| 4.1.2 决策层制定 |
| 4.2 基于时变MPC的轨迹跟随侧向控制策略 |
| 4.2.1 带有TV的预测模型搭建 |
| 4.2.2 轨迹跟随目标函数制定及滚动优化 |
| 4.2.3 反馈校正 |
| 4.2.4 约束条件选定 |
| 4.3 侧偏特性参数辨识与修正 |
| 4.3.1 基于EKF的侧向力辨识 |
| 4.3.2 轮胎侧偏特性参数估计 |
| 4.3.3 轮胎侧偏角约束自适应修正 |
| 4.4 底层驱动控制 |
| 4.4.1 滑转率控制 |
| 4.4.2 轮间转矩修正控制 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 极限工况转向试验验证 |
| 5.1 极限工况下前轮主动转向控制分析 |
| 5.1.1 Car Sim环境搭建 |
| 5.1.2 前轮转向DIL平台搭建 |
| 5.1.3 基于MPC的主动转向 |
| 5.2 横纵向综合控制策略验证 |
| 5.2.1 联合仿真平台搭建 |
| 5.2.2 横纵向综合控制仿真分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及研究成果 |
| 致谢 |
（2）基于LinuxCNC的五坐标联动开放式数控系统的研究与开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的对象 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 课题研究目的和意义 |
| 1.4 研究的主要内容 |
| 2 LinuxCNC的核心代码解析 |
| 2.1 LinuxCNC软件架构 |
| 2.2 RCS/NML通信机制 |
| 2.3 运动控制器 |
| 2.4 INI文件及HAL文件的配置 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于LinuxCNC的开放式数控系统性能优化 |
| 3.1 数控系统性能优化思路 |
| 3.2 五坐标联动加工功能的实现 |
| 3.2.1 五坐标联动机床运动学分析 |
| 3.2.2 程序的编写与HAL文件的配置 |
| 3.3 速度控制算法优化 |
| 3.3.1 三次多项式速度控制算法研究 |
| 3.3.2 LinuxCNC中的速度控制实现研究 |
| 3.3.3 三次多项式速度控制算法在LinuxCNC中的实现 |
| 3.4 基于LinuxCNC的精度控制系统开发 |
| 3.4.1 精度控制系统原理 |
| 3.4.2 精度控制系统的总体设计 |
| 3.4.3 数控系统端程序编写 |
| 3.4.4 上位机软件的设计与开发 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 微小型卧式五坐标联动实验样机的设计与实现 |
| 4.1 微小型卧式五坐标联动机床总体布局设计 |
| 4.1.1 运动轴分配 |
| 4.1.2 传动系统结构形式选择 |
| 4.1.3 机床主要技术参数拟定 |
| 4.2 主轴电机与进给电机选型 |
| 4.2.1 主轴电机选型 |
| 4.2.2 进给电机选型 |
| 4.3 机床整机及主要结构的有限元分析 |
| 4.3.1 有限元法的基本原理 |
| 4.3.2 静力学分析 |
| 4.3.3 动力学分析 |
| 4.4 实验样机的定位及重复定位精度检测 |
| 4.4.1 精度标准 |
| 4.4.2 精度检测 |
| 4.4.3 结果比较 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 开放式数控系统性能优化实例验证 |
| 5.1 加工过程仿真 |
| 5.1.1 加工过程仿真的意义 |
| 5.1.2 零件加工过程仿真 |
| 5.1.3 机床加工过程仿真 |
| 5.2 S型零件加工试验 |
| 5.3 精度控制试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间科研成果简介 |
| 致谢 |
（3）五轴并联自动钻铆机在线逆向编程系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究历史与现状 |
| 1.3 本文的主要贡献与创新 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 第二章 技术路线 |
| 2.1 五轴并联钻铆机运动特性分析 |
| 2.2 在线自适应测量 |
| 2.2.1 蒙皮特征点视觉找正 |
| 2.2.2 法向标定与检测 |
| 2.2.3 RTCP调法轨迹规划 |
| 2.2.4 特征点示教 |
| 2.3 蒙皮特征点前置处理 |
| 2.3.1 特征点物理轴数据至几何轴数据变换 |
| 2.3.2 特征点蒙皮域面法矢运算 |
| 2.3.3 特征点点位坐标运算 |
| 2.4 加工轨迹重构 |
| 2.4.1 曲线拟合 |
| 2.4.2 钻铆点位匹配迭代 |
| 2.5 钻铆点后置处理 |
| 2.5.1 钻铆点几何旋转轴数据运算 |
| 2.5.2 钻铆点几何直线轴数据运算 |
| 2.5.3 钻铆点几何轴数据至物理轴数据变换 |
| 2.6 坐标系位姿变换 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 系统设计 |
| 3.1 系统需求分析 |
| 3.1.1 系统总体需求 |
| 3.1.2 人机界面功能需求 |
| 3.1.3 数据管理功能需求 |
| 3.1.4 数据采集功能需求 |
| 3.1.5 运动控制功能需求 |
| 3.1.6 加工程序后置处理功能需求 |
| 3.1.7 非功能性需求 |
| 3.2 系统详细设计 |
| 3.2.1 系统人机界面设计 |
| 3.2.2 数据管理功能设计 |
| 3.2.3 数据采集功能设计 |
| 3.2.4 运动控制功能设计 |
| 3.2.5 加工程序后置处理功能设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 系统实现与测试 |
| 4.1 开发环境 |
| 4.2 系统实现 |
| 4.2.1 人机界面功能实现 |
| 4.2.2 数据管理功能实现 |
| 4.2.3 数据采集功能实现 |
| 4.2.4 运动控制功能实现 |
| 4.2.5 加工程序后置处理功能实现 |
| 4.3 系统测试 |
| 4.3.1 系统功能性测试 |
| 4.3.2 系统实现结果测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（4）基于脉冲响应技术的加工路径精确插补研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的来源 |
| 1.2 课题的背景及意义 |
| 1.2.1 课题的背景 |
| 1.2.2 课题目的与意义 |
| 1.3 高速高精度加工路径的关键技术与研究现状 |
| 1.3.1 路径光顺技术 |
| 1.3.2 加减速控制技术 |
| 1.3.3 前瞻技术 |
| 1.3.4 脉冲响应技术 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第二章 基于脉冲响应技术的加工路径理论规划 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 加工路径转接点的过渡方式 |
| 2.2.1 传统的直线过渡 |
| 2.2.2 短线段过渡 |
| 2.2.3 圆弧过渡 |
| 2.2.4 样条曲线过渡 |
| 2.3 加工路径的最大进给速度控制 |
| 2.3.1 直线段的最大进给速度约束 |
| 2.3.2 圆弧曲线的最大进给速度约束 |
| 2.3.3 样条曲线最大进给速度的约束 |
| 2.4 基于脉冲响应技术加工路径的速度控制 |
| 2.4.1 脉冲响应技术的原理 |
| 2.4.2 脉冲响应技术的实现方法 |
| 2.4.3 脉冲响应技术在加减速算法中应用 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于FIR的直线段的精确插补算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于FIR滤波的高阶参考轨迹生成 |
| 3.3 加速度频谱生成 |
| 3.4 直线段拐角轮廓误差的精确插补算法 |
| 3.5 仿真与实验 |
| 3.5.1 仿真分析 |
| 3.5.2 实验分析 |
| 3.6 总结 |
| 第四章 基于FIR的混合段的精确插补算法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 圆弧的加速度约束 |
| 4.3 圆弧的轨迹规划 |
| 4.4 混合曲线的精确插补算法 |
| 4.4.1 混合曲线连接处的速度规划 |
| 4.4.2 混合曲线连接处的轮廓误差规划 |
| 4.5 仿真与实验 |
| 4.5.1 仿真分析 |
| 4.5.2 实验分析 |
| 4.6 总结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（5）超声非接触扫描测厚中耦合间隙自适应调整方法与技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 模型未知自由曲面自适应测量方法 |
| 1.2.2 测量数据拟合方法 |
| 1.2.3 数控系统自适应控制方案 |
| 1.2.4 数控系统开发方法 |
| 1.3 课题来源及主要研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 2 耦合间隙自适应调整方法 |
| 2.1 超声非接触测厚理论基础 |
| 2.1.1 超声波理论基础 |
| 2.1.2 超声脉冲反射测厚原理 |
| 2.1.3 超声测厚耦合方式 |
| 2.1.4 液体耦合剂对超声传播过程的影响 |
| 2.2 耦合间隙状态判别 |
| 2.2.1 探路法耦合间隙自适应调整原理 |
| 2.2.2 集成涡流传感器探路测量功能的超声测厚装置 |
| 2.2.3 基于测量平台的多传感器坐标统一 |
| 2.2.4 耦合间隙状态判别 |
| 2.3 耦合间隙调整值确定 |
| 2.3.1 非参数概率密度估计方法 |
| 2.3.2 自适应数据密度估计 |
| 2.3.3 基于已测耦合间隙数据密度估计的调整值确定 |
| 2.4 耦合间隙自适应调整路径生成 |
| 2.4.1 MLS拟合原理 |
| 2.4.2 基函数正交化 |
| 2.4.3 紧支撑权函数选取 |
| 2.4.4 基于MLS拟合的耦合间隙自适应调整路径生成 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 耦合间隙自适应调整技术 |
| 3.1 数控系统开发过程 |
| 3.1.1 准备开发环境 |
| 3.1.2 与NC建立连接 |
| 3.1.3 创建HMI项目 |
| 3.1.4 设计界面及编写功能代码 |
| 3.1.5 嵌入应用程序 |
| 3.1.6 调试HMI项目 |
| 3.2 HMI界面配置 |
| 3.2.1 HMI界面框架 |
| 3.2.2 屏幕布局及拓展 |
| 3.2.3 HMI对话框配置 |
| 3.3 关键功能实现 |
| 3.3.1 读/写变量 |
| 3.3.2 文件操作 |
| 3.3.3 执行NC程序 |
| 3.4 数控系统外部机床坐标系原点在线动态偏置 |
| 3.4.1 误差在线动态补偿方法 |
| 3.4.2 激活“位置无关温度补偿”功能 |
| 3.4.3 修改数控系统PLC程序 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 综合实验 |
| 4.1 切削液作超声在机测厚耦合剂的可行性 |
| 4.1.1 实验系统 |
| 4.1.2 实验过程 |
| 4.1.3 实验结果分析 |
| 4.2 期望耦合间隙预设区间的确定 |
| 4.2.1 实验过程 |
| 4.2.2 实验结果分析 |
| 4.3 耦合间隙自适应调整的超声非接触扫描测厚 |
| 4.3.1 实验系统 |
| 4.3.2 实验过程 |
| 4.3.3 实验结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间学术成果 |
| 致谢 |
（6）石材雕刻五轴数控加工刀轴矢量平滑控制算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 石材与金属材料加工的区别 |
| 1.2.2 五轴数控加工刀轴矢量规划方法 |
| 1.3 论文的课题来源及主要内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 主要内容 |
| 1.4 本章小节 |
| 第二章 五轴数控加工运动学分析 |
| 2.1 五轴数控加工的概念 |
| 2.2 五轴数控加工所具有的优势 |
| 2.3 五轴数控机床的分类 |
| 2.4 五轴数控机床运动学分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 石材雕刻复杂曲面的区域划分 |
| 3.1 复杂曲面的区域划分概述 |
| 3.2 复杂曲面的微分几何特性 |
| 3.2.1 曲线的基本性质 |
| 3.2.2 复杂曲面的基本性质 |
| 3.3 复杂曲面的区域划分 |
| 3.3.1 复杂曲面上点的分类 |
| 3.3.2 复杂曲面区域划分流程 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 五轴数控加工刀具轨迹规划 |
| 4.1 五轴数控加工刀具轨迹规划概述 |
| 4.1.1 刀具轨迹规划相关概念 |
| 4.2 石材雕刻数控加工中刀具的类型及刀具的选择 |
| 4.2.1 石材雕刻数控加工中刀具的类型 |
| 4.2.2 石材雕刻数控加工中刀具的选择 |
| 4.3 走刀方式的确定 |
| 4.3.1 之字形走刀方式 |
| 4.3.2 螺旋形走刀方式 |
| 4.4 刀具轨迹的生成 |
| 4.5 五轴数控加工刀具轨迹规划实例 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于刀具姿态控制的刀轴矢量平滑规划 |
| 5.1 刀轴矢量的概念 |
| 5.1.1 刀轴矢量参数的定义 |
| 5.1.2 刀轴矢量规划需要解决的问题 |
| 5.2 基于刀具姿态控制的刀轴矢量平滑控制算法 |
| 5.2.1 有效切削形状及平头刀加工带宽的计算 |
| 5.2.2 理论最佳刀轴矢量位置 |
| 5.2.3 初始刀轴矢量的计算 |
| 5.2.4 刀轴矢量平滑控制算法整体归纳 |
| 5.3 算法仿真与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 作者简介 |
| 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）曲率急变曲面五轴加工刀矢运动规划关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 机床运动特性分析的研究现状 |
| 1.3 复杂曲面加工中的刀矢光顺技术研究现状 |
| 1.4 复杂曲面加工中的刀具进给优化技术研究现状 |
| 1.5 五轴加工刀轨后置处理技术研究现状 |
| 1.6 研究目的和意义 |
| 1.7 论文的主要研究内容 |
| 2 五轴机床旋转轴的运动特性分析 |
| 2.1 复杂曲面零件五轴数控加工相关问题概述 |
| 2.1.1 坐标系的定义和机床进给轴的命名 |
| 2.1.2 复杂曲面曲线的表示方法 |
| 2.1.3 五轴刀位数据构成和参数化刀具轨迹表示 |
| 2.1.4 局部坐标系下的刀矢向工件坐标系映射求解 |
| 2.1.5 机床进给轴运动生成 |
| 2.2 五轴机床旋转轴的运动特性计算方法 |
| 2.2.1 机床旋转轴的运动特性计算模型 |
| 2.2.2 基于有限差分的求解方法 |
| 2.2.3 基于解析函数的求解方法 |
| 2.3 空切试验验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 五轴加工刀轨上的待优化刀矢轨迹段选择算法研究 |
| 3.1 刀触点坐标计算和刀矢规划的一般方法 |
| 3.1.1 确定刀触点坐标的走刀步长和加工行距计算 |
| 3.1.2 刀矢规划的一般方法 |
| 3.2 Zigzag和螺旋五轴加工刀轨的生成方法 |
| 3.2.1 Zigzag加工路径的生成方法 |
| 3.2.2 基于UG/CAM的叶片零件螺旋五轴加工刀轨规划方法 |
| 3.3 面向线性刀轨的机床旋转轴运动特性计算方法 |
| 3.4 待优化刀矢轨迹段选择算法 |
| 3.4.1 螺旋五轴加工刀轨上的待优化刀矢轨迹段选择算法 |
| 3.4.2 Zigzag加工路径上的待优化刀矢轨迹段选择方法 |
| 3.5 算例分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 刀矢运动优化和刀具进给速度优化算法研究 |
| 4.1 算法概述 |
| 4.2 机床坐标系下的刀矢运动优化算法 |
| 4.2.1 机床旋转轴可行优化空间的求解 |
| 4.2.2 机床旋转轴角位移优化模型的建立 |
| 4.2.3 机床旋转轴角位移优化模型的求解算法 |
| 4.2.4 刀位数据校核计算 |
| 4.3 零件精加工阶段的刀具进给速度优化算法 |
| 4.3.1 机床进给轴的运动能力 |
| 4.3.2 以机床旋转轴运动能力为约束的刀具进给速度优化计算 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 后置处理中的机床旋转轴运动轨迹光顺算法研究 |
| 5.1 A-C双转台型五轴机床的正逆向运动学建模 |
| 5.2 后置处理中的机床C轴运动轨迹光顺算法 |
| 5.2.1 一般后置处理导致的机床C轴运动不连贯原因分析 |
| 5.2.2 基于机床运动学方程最小周期的机床C轴运动轨迹光顺算法 |
| 5.3 针对螺旋五轴加工刀轨开发的后置处理算法 |
| 5.4 算例分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 曲率急变曲面模型五轴加工试验 |
| 6.1 试验条件 |
| 6.2 试验设计及内容 |
| 6.3 试验结果及分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）六自由度工业机器人轨迹跟踪控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 工业机器人研究背景及意义 |
| 1.2 工业机器人概述及国内外研究现状 |
| 1.2.1 工业机器人概述 |
| 1.2.2 工业机器人国外研究现状 |
| 1.2.3 工业机器人国内研究现状 |
| 1.3 国内外工业机器人轨迹规划研究现状 |
| 1.3.1 国外工业机器人轨迹规划研究现状 |
| 1.3.2 国内工业机器人轨迹规划研究现状 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 1.4.1 本文主要研究内容 |
| 1.4.2 结构安排 |
| 第2章 工业机器人机械系统设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 工业机器人机械结构设计 |
| 2.2.1 工业机器人设计参数要求 |
| 2.2.2 工业机器人手臂结构设计 |
| 2.3 工业机器人驱动系统设计 |
| 2.3.1 驱动方式的选择 |
| 2.3.2 电机选型 |
| 2.3.3 减速器选型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 工业机器人运动学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 运动学概述 |
| 3.2.1 位姿和坐标系描述 |
| 3.2.2 平移和旋转坐标变换 |
| 3.2.3 平移和旋转齐次坐标变换 |
| 3.3 坐标系的建立与连杆参数 |
| 3.3.1 坐标系建立 |
| 3.3.2 连杆参数 |
| 3.3.3 连杆坐标系间的坐标变换 |
| 3.4 工业机器人正运动学 |
| 3.5 工业机器人逆运动学 |
| 3.6 MATLAB运动学仿真 |
| 3.6.1 MATLAB建模 |
| 3.6.2 正运动学仿真 |
| 3.6.3 逆运动学仿真 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 工业机器人轨迹规划与仿真 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 轨迹规划概述 |
| 4.3 关节空间轨迹规划 |
| 4.3.1 三次多项式轨迹规划 |
| 4.3.2 五次多项式轨迹规划 |
| 4.3.3 轨迹规划 |
| 4.4 基于ADAMS的工业机器人轨迹仿真 |
| 4.4.1 运动学模型的建立 |
| 4.4.2 工业机器人的运动仿真与结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于迭代学习的工业机器人控制算法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 迭代学习控制方法 |
| 5.2.1 迭代学习控制原理 |
| 5.2.2 控制算法分析 |
| 5.2.3 收敛性分析 |
| 5.2.4 控制算法关键技术 |
| 5.3 基于迭代学习控制工业机器人仿真 |
| 5.3.1 迭代学习控制器设计 |
| 5.3.2 基于MATLAB的迭代学习控制仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 工业机器人控制系统设计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 工业机器人控制系统研究 |
| 6.2.1 工业机器人控制系统组成 |
| 6.2.2 工业机器人控制方案选择与设计 |
| 6.3 工业机器人控制系统硬件平台设计 |
| 6.3.1 ARM微控制器介绍 |
| 6.3.2 微控制器与伺服电机驱动器连接方案 |
| 6.4 控制系统软件设计 |
| 6.5 实验研究 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
（9）在体脑电的特征提取、噪声分析及对应离体生物膜电阻抗测试平台的优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 在体脑电信号分析方法研究现状 |
| 1.2.2 基于生物膜电阻抗分析法的离体生物膜研究现状 |
| 1.3 本文主要研究与创新内容 |
| 1.4 论文的主要体系架构 |
| 第一部分 在体脑电电生理研究 |
| 第二章 在体神经电生理实验 |
| 2.1 神经电生理基础 |
| 2.1.1 在体脑电生理测试 |
| 2.1.2 电极 |
| 2.2 神经电生理信号特点 |
| 2.3 脑电采集实验 |
| 2.3.1 实验目的及过程 |
| 2.3.2 数据采集 |
| 第三章 脑电信号分析 |
| 3.1 脑电分析方法研究现状 |
| 3.1.1 HHT方法研究现状 |
| 3.2 理论知识 |
| 3.2.1 HHT方法 |
| 3.2.2 经典HHT存在的问题 |
| 3.2.3 支持向量机 |
| 3.3 基于支持向量机的脑电模模式识别 |
| 3.3.1 HHT算法改进与结果分析 |
| 3.3.2 最佳IMF阶数 |
| 3.3.3 最佳IMF组合 |
| 3.3.4 最适信号处理长度 |
| 3.4 端点效应的解决 |
| 3.4.1 处理后信号长度的截取 |
| 3.4.2 多项式拟合 |
| 3.5 结果与讨论 |
| 3.6 本章总结与展望 |
| 第二部分 离体生物膜电阻抗信号的检测与分析 |
| 第四章 离体电极电学特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 离体电极种类 |
| 4.2.1 常见电极 |
| 4.2.2 离体电极在电化学中的应用和国内外进展 |
| 4.3 电化学分析法 |
| 4.3.1 循环伏安法 |
| 4.3.2 计时电流法 |
| 4.3.3 交流阻抗法 |
| 4.4 实验 |
| 4.4.1 实验材料与设备 |
| 4.4.2 活化电极等的电化学阻抗系统 |
| 4.4.3 电极预处理 |
| 4.5 电极特性 |
| 4.5.1 裸金电极的伏安特性 |
| 4.5.2 时间-电流特性 |
| 4.5.3 电阻抗特性 |
| 4.6 对电化学实验的理论基础 |
| 4.6.1 主成分分析 |
| 4.6.2 支持向量回归 |
| 第五章 NC膜、蛋白膜等在离体电极上的贴附、测试及模型分析 |
| 5.1 电极表面贴附的相关实验研究 |
| 5.2 实验方案 |
| 5.2.1 实验目的及意义 |
| 5.2.2 实验试剂及设备 |
| 5.2.3 准备实验 |
| 5.3 电化学阻抗实验 |
| 5.4 等效电路构建 |
| 5.5 支持向量回归的训练与预测 |
| 5.5.1 预测模型的建立 |
| 5.5.2 模型预测结果和分析 |
| 5.6 总结 |
| 第六章 神经细胞等生物膜在离体电极表面的培养、贴附及电生理测试 |
| 6.1 相关应用与研究 |
| 6.2 实验 |
| 6.2.1 细胞贴附实验 |
| 6.2.2 荧光染色、观察实验 |
| 6.2.3 电化学阻抗实验 |
| 6.3 阻抗分析 |
| 6.3.1 基于细胞-NC膜-电极的阻抗模型 |
| 6.4 总结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 需要改进的部分和展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（10）1060铝薄板超声振动单点增量成形极限研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 板料超声单点增量成形研究进展 |
| 1.2.1 板料单点增量成形概述 |
| 1.2.2 基于超声振动塑形理论单点增量成形研究进展 |
| 1.2.3 板料单点增量成形缺陷形式 |
| 1.3 板料成形极限研究现状 |
| 1.3.1 成形极限的判断 |
| 1.3.2 成形极限曲线 |
| 1.3.3 板料成形极限研究现状 |
| 1.3.4 超声对板料成形极限研究现状 |
| 1.4 本文研究内容及章节安排 |
| 2 超声振动单点增量成形理论 |
| 2.1 超声振动塑性成形机理 |
| 2.1.1 超声振动塑性理论 |
| 2.1.2 超声振动辅助成形效应 |
| 2.2 超声振动单点增量成形 |
| 2.2.1 成形几何模型 |
| 2.2.2 力学模型的建立与求解 |
| 2.3 超声振动对铝薄板单点增量成形力的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 超声振动铝薄板单点增量成形极限有限元模拟 |
| 3.1 有限元仿真模型的建立 |
| 3.1.1 几何模型建立 |
| 3.1.2 材料属性与网格划分 |
| 3.1.3 相互作用属性 |
| 3.1.4 分析步与载荷设置 |
| 3.1.5 铝薄板成形失效在有限元中的表现形式 |
| 3.2 有限元仿真结果分析 |
| 3.2.1 超声振动单点增量成形区域厚度减薄规律 |
| 3.2.2 超声振动单点增量成形区域塑性应变分析 |
| 3.3 超声振动参数对成形极限分析 |
| 3.3.1 超声振动幅值的影响 |
| 3.3.2 超声振动频率的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 1060铝板超声振动单点增量成形实验 |
| 4.1 实验准备 |
| 4.1.1 实验平台与实验材料 |
| 4.1.2 超声波发生器选择 |
| 4.1.3 超声振动主轴系统 |
| 4.2 实验方案与超声成形过程 |
| 4.2.1 实验方案 |
| 4.2.2 超声成形过程中振动参数控制 |
| 4.3 振动参数对单点增量成形力的影响 |
| 4.3.1 振动振幅对单点增量成形力的影响 |
| 4.3.2 振动频率对单点增量成形力的影响 |
| 4.4 本章总结 |
| 5 铝薄板超声单点增量成形极限曲线与影响因素 |
| 5.1 铝薄板单点增量成形极限状态的判断和测量 |
| 5.1.1 单点增量成形极限的判断 |
| 5.1.2 单点增量成形极限的测量方法 |
| 5.2 板料单点增量成形极限曲线的绘制与影响因素 |
| 5.2.1 铝板成形曲线的测量方法 |
| 5.2.2 铝板成形极限曲线的绘制 |
| 5.2.3 极限状态的判断与测量对成形极限曲线的影响 |
| 5.3 振动参数对成形极限曲线的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及科研成果 |
四、五次插值样条在NC过程链中的应用研究（论文参考文献）
- [1]电动轮驱动汽车极限工况下轨迹跟随控制[D]. 颜庭旭. 吉林大学, 2021(01)
- [2]基于LinuxCNC的五坐标联动开放式数控系统的研究与开发[D]. 陈奕成. 四川大学, 2021
- [3]五轴并联自动钻铆机在线逆向编程系统设计[D]. 申少泽. 电子科技大学, 2021(01)
- [4]基于脉冲响应技术的加工路径精确插补研究[D]. 李冬冬. 上海工程技术大学, 2020(04)
- [5]超声非接触扫描测厚中耦合间隙自适应调整方法与技术[D]. 张桐宇. 大连理工大学, 2019(03)
- [6]石材雕刻五轴数控加工刀轴矢量平滑控制算法研究[D]. 王洪畅. 沈阳建筑大学, 2019(05)
- [7]曲率急变曲面五轴加工刀矢运动规划关键技术研究[D]. 秦纪云. 大连理工大学, 2018(02)
- [8]六自由度工业机器人轨迹跟踪控制研究[D]. 王平. 长春工业大学, 2018(08)
- [9]在体脑电的特征提取、噪声分析及对应离体生物膜电阻抗测试平台的优化[D]. 梅婉欣. 杭州电子科技大学, 2018(01)
- [10]1060铝薄板超声振动单点增量成形极限研究[D]. 张成兴. 西安理工大学, 2017