机械与电子

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《机械与电子》 关注(): 期刊周期：月刊; 期刊级别：北大核心; 国内统一刊号：52-1052/TH; 国际标准刊号：1001-2257; 主办单位：中国机械工业联合会科技工作部;机械与电子杂志社; 主管单位：贵州省经济贸易委员会; 上一本期杂志：《机械制造》机械工程师职称论文; 下一本期杂志：《起重运输机械》运输科技论文发表

　　【杂志简介】

　　《机械与电子》是全国性宣传报道机电一体化技术、工业控制、工业自动化的专业技术性科技期刊。在政策上具有指导性，在技术上具有引导性和实用性，在经验上具有示范性。适合机电行业科技人员、管理人员，大专院校师生及其他从事机电一体化、工业控制、工业自动化等人员阅读。

　　【收录情况】

　　国家新闻出版总署收录

　　本刊是中国科技论文统计用刊;国家科学数据来源期刊;中国机械工程文摘数据库来源期刊;中国电子文摘数据库来源期刊;中国学术期刊(光盘版)入编期刊。曾荣获中共中央宣传部、国家科委、国家新闻出版署组织评比全国优秀期刊二等奖，1991~1992 1993~1994年度连续两次荣获机械工业部优秀科技期刊一等奖。

　　【栏目设置】

　　主要栏目：机电一体化技术、研究与设计、自动控制与检测、虚拟与仿真、集成制造系统、现代装备设计与制造、现场总线与数据采集、计算机管理与控制一体化。

　　杂志优秀目录参考：

　　芯片偏置对散热器倾斜程度影响分析龚宝龙，GONG Baolong

　　超精密光刻物镜缓冲包装设计东立剑，袁文全，吴志会，倪明阳，张巍，DONG Lijian，YUAN Wenquan，WU Zhihui，NI Mingyang，ZHANG Wei

　　基于 Pro/E 骨架模型的工件抓取输送机构运动分析及优化马志燕，MA Zhiyan

　　基于 STL 模型的轮廓线自适应分层方法研究周惠群，吴建军，ZHOU Huiqun，WU Jianjun

　　塔吊高效运行控制器算法研究秦刚，管赟，陈忠孝，薛永才，QIN Gang，GUAN Yun，CHENG Zhongxiao，XUE Yongcai

　　压载水专用全自动反冲洗卧式过滤器结构设计李养良，李镜明，赵继亮，刘良文，LI Yangliang，LI Jingming，ZHAO Jiliang，LIU Liangwen

　　DSG 槽式太阳能腔体式集热管分层流区的热性能研究杨春元，朱天宇，蔡一凡，YANG Chunyuan，ZHU Tianyu，CAI Yifan

　　交叉滚柱导轨运动台模态研究张永凯，田伟，王汝冬，方斌，ZHANG Yongkai，TIAN Wei，WANG Rudong，FANG Bin

　　转子静偏心状态下机床电主轴电磁力有限元分析王锦，景敏卿，樊红卫，史必佳，刘恒，WANG Jin，JING Minqing，FAN Hongwei，SHI Bijia，LIU Heng

　　多轴步进电机 CAN 总线控制系统设计张恺钰，李国利，陈健，刘登，时光，ZHANG Kaiyu，LI Guoli，CHEN Jian，LIU Deng，SHI Guang

　　对某产品芯轴整体镀金工艺改进仲志新，董铭江，李建华，范筱琳，ZHONG Zhixin，DONG Mingjiang，LI Jianhua，FAN Xiaolin

　　磁流变液定量测试方法研究姚军，张进秋，YAO Jun，ZHANG Jinqiu

　　舰炮后坐力试验装置强冲击特性仿真分析徐鲲，李维嘉，XU Kun，LI Weijia

　　化工工程师论文：CS3000系统在连续重整装置的应用

　　【摘要】连续重整技术的出现使催化重整技术发生了革命性突破，与传统半再生式催化重整相比，它无需停工即可将反应器中的催化剂送至再生器内再生，无需担心催化剂因结焦而失活。中石化荆门分公司60万吨/年连续重整工艺使用的是美国UOP公司开发的CCR Platforming工艺，装置控制系统多样，不仅有机组及装置紧急停车控制系统，还包括催化剂再生控制系统，因此对DCS控制要求相对较高。横河CS3000控制系统实现了该装置各种复杂控制回路方案要求，能完成与其他系统间的通讯，实现了工艺参数和基本状态的监视、控制及操作。

　　【关键词】连续重整,DCS系统,通讯,复杂控制回路

　　1 工艺流程和系统简介

　　中国石化荆门分公司60×104t/a连续重整装置以蒸馏装置直馏石脑油和少量加氢焦化石脑油经过加氢预处理后，再经过重整反应，生产高辛烷值汽油组分，并副产氢气及液化气;副产的氢气送入氢气管网，供加氢装置作氢源。本装置重整反应和催化剂再生部分使用美国环球油品公司(UOP)的第三代连续重整CycleMax工艺专利，所有工程设计全部由中国石化工程建设公司(SEI)完成。装置主要设备有重整四合一加热炉及余热锅炉、预加氢进料炉及重沸炉，重整四合一反应器、催化剂再生器，5台往复式压缩机、1台离心式透平压缩机，进口阀门及关键设备仪表等。

　　机械与电子最新期刊目录

基于图结构Transformer网络的骨架行为识别研究————作者：刘子璇;俞建峰;钱陈豪;化春键;蒋毅;

摘要：针对目前人体骨架行为识别方法多用图卷积作为框架，缺少动作时序信息建模与时空特征融合能力的问题，提出一种基于Transformer算法的Actionformer模型。该模型采用分组注意力结构以加强局部特征的提取能力，并添加了空间信息嵌入与时序信息嵌入模块，以增强原始Transformer模型对空间和时间特征的提取。实验结果显示，Actionformer模型在NTU RGB+D数据集上的动作识别准确率...

基于声谱图与改进残差网络的断路器故障诊断研究————作者：曹健;陈杉杉;包锡军;从乐瑶;周菁;

摘要：针对传统开关柜故障监测装置效果不显著，难以及时发现设备运行时的缺陷，以及现有声纹识别故障诊断方法应用于断路器故障诊断中存在识别准确率低的问题，提出了基于声谱图特征的SE-ResNet深度学习神经网络识别模型。首先对声音信号进行声谱图(Spectrogram)特征提取，保留了声音信号的细节，提取出音频信号中的瞬态特性和非稳态特性。随后通过识别模型进行故障诊断。通过实验，针对不同模型以及不同特征提取方...

永磁同步发电机失磁故障振动场研究————作者：朱英杰;李翔峰;宁穆怡;张志艳;贾宛英;

摘要：永磁同步发电机(PMSG)易受工作环境影响发生失磁故障，致使其运行在非正常状态。以1台1 kW、12极的PMSG为样机，对不同失磁故障工况的振动场进行研究。首先，推导了PMSG失磁故障下电磁场径向电磁力和振动场辐射噪声的数学模型，设置了不同程度失磁故障方案。其次，建立了PMSG二维电磁场仿真模型，分析了气隙磁密分布，求解了径向电磁力。最后，建立了PMSG三维振动场仿真模型，以径向电磁力为激励，得到...

多通道超声信号采集与传输系统设计————作者：王泽宇;郝国栋;杨润;赵欣洒;韩建宁;

摘要：针对超声信号采集系统在多通道同步采集和高速数据传输所面临的挑战，设计并实现了一种基于FPGA的8通道超声信号同步采集与传输系统。系统以FPGA作为主控芯片，ADI公司的AD9279作为8通道超声信号同步采集的模拟前端和模数转换芯片，通过DDR3 SDRAM及USB 3.0实现数据缓存和高速数据传输。实验结果表明，该系统在多通道超声信号同步采集、数据缓存和高速数据传输方面表现良好，为多通道超声信号的...

基于局部电场的零值绝缘子操作杆检测研究————作者：宋恒东;韩学春;张瑞曦;潘灵敏;鲍奕;

摘要：为提升电场场强法检测零值绝缘子的效率，设计了一种基于局部电场的零值绝缘子检测装置。首先通过COMSOL有限元仿真软件建立零值绝缘子检测模型，得到3个典型位置的电场畸变特性；然后提出一种识别零值的判据，研制出阵列式电场检测装置操作杆，并作进一步实验验证。实验结果显示，当零值绝缘子出现在高压端时，最佳检测位置为正对钢脚；当零值绝缘子出现在中压端和低压端时，最佳检测位置为正对伞裙

轮履复合型管道机器人的设计与管道通过性研究————作者：吴秀利;陈朋威;

摘要：为适应圆形管道内部直径的尺寸变化，研制了一种具有主动变径机构的管道机器人。该机器人采用履带与全向轮组合的驱动机构，为机器人在管道内部行进提供可靠动力，变径机构使机器人的3组驱动模块与管道内壁压紧，为机器人在管道内部作业提供稳定支撑。提出了管道机器人的整机设计方案，对变径机构的特性进行了运动分析和仿真计算，对机器人在管道内的弯管通过性进行了研究，研制了机器人样机，搭建了机器人在管道内部变径和运动的实...

基于LQR反馈控制的仓储搬运机器人避障控制方法————作者：赵冠永;刘大勇;操蓉蓉;翟志敏;

摘要：为提高仓储搬运机器人避障控制效果，提出一种基于LQR反馈控制的避障控制方法。将安装在机器人身上的激光雷达、超声波传感器和红外线传感器采集的视觉感知信息进行融合，并引用避障评估系数构建目标函数，以约束仓储搬运机器人在避障过程中的主动规避能力，适应复杂无序的工作环境。接着依据融合后的信息获取障碍物位置，并利用蝗虫优化算法求解目标函数，确定仓储搬运机器人最佳行驶路线。最后，依据LQR反馈控制理论，将当前...

基于改进遗传算法的工业机器人视觉动态分拣方法研究————作者：梁存仙;焦建静;赵志鹏;孙爱芹;王吉岱;

摘要：针对工业机器人视觉动态分拣过程存在的漏抓、误抓和精度不高等问题，提出一种基于改进遗传算法的多工件动态分拣方法。在分析工件分拣过程的基础上，确定了相机坐标系、用户坐标系和工具坐标系之间的转换关系。设计了一种图像去重算法，以时间和工件位置为判断依据，经对比去掉重复图像信息。为提高分拣效率，提出了一种基于改进遗传算法的工件动态分拣序列优化方法，利用非均匀变异算子进行邻域变异操作，可提高算法的收敛性和搜索...

基于PI的隔热保温结构工装有限元分析————作者：杨海燕;袁森;蒋宏婉;岳熙;

摘要：为研究航空航天工装箱体结构的内外蒙皮外表面附加聚酰亚胺泡沫材料后的隔热保温效果，建立工装内蒙皮、外蒙皮和隔热保温材料聚酰亚胺计算模型，在稳态和瞬态条件下对箱外60℃、-45℃和箱内空气温度0、22℃的工装内部隔热保温效果进行有限元仿真分析。分析结果表明：高温60℃环境中，结构工装外蒙皮平均温度趋于高温环境温度，工装箱内平均温度约为35℃,验证了外附聚酰亚胺材料的结构工装有良好的隔热效果；低温-45...

基于GWO-CFDP算法的速度传感器干扰源识别————作者：姜楠;张健穹;臧杰锋;李相强;王庆峰;

摘要：为了准确判断列车行驶时TCU速度传感器的干扰来源，提出了基于灰狼算法(GWO)改进的密度峰值快速聚类(CFDP)算法。首先，对列车实测干扰信号进行特征分析；然后，通过采用2层稀疏自编码网络连同核主成分分析，对预处理后的信号完成特征的自提取与降维；最后，利用所提出的GWO-CFDP算法实现4种干扰工况的分类识别。实验结果表明，所提出的干扰源识别算法对4种干扰工况的识别准确率达到99.0%,验证了该算...

倾转旋翼机直升机模式横向通道控制律设计————作者：叶晓宇;祖家奎;秦勇;刘世龙;

摘要：针对倾转旋翼机特殊的气动构型、不同的飞行模式以及模式横航向通道控制的稳定性、快速性和耦合性等需求，首先以XV-15倾转旋翼机为研究对象，建立其横航向动力学线性模型；其次针对倾转旋翼机直升机模式横向通道操纵冗余的问题，从定性和定量2个角度分析横向通道的飞行特性以及不同操纵方式的差异，提出了一种将倾转旋翼左右螺旋桨的横向周期变距与差动总距相结合的横向操纵方式，用于解决横向飞行的稳定与机动控制之间的矛盾...

基于改进双边分割网络的视觉测振方法————作者：鲍克鹏;许涛;贾雪磊;王栋;

摘要：为解决双边分割网络在标签分割时存在的分割边界拟合精度低以及边缘不准确而导致的形心计算偏差问题，提出一种改进的BiSeNet模型。首先，改进损失监测机制，提升模型对目标对象的关注度；其次，设计了一种多尺度边缘融合模块，增强网络的特征表示和训练稳定性。消融实验和对比实验结果表明，改进的双边分割网络分割模型，其mIoU和mF1评价指标较基准网络分别提高了2.82百分点和2.51百分点。为验证其在振动测量...

《机械与电子》编委(含青年编委)招募启事

摘要：<正>为进一步提升《机械与电子》期刊学术水平和影响力,促进期刊高质量发展,现面向国内外公开招募编委会成员,同时成立第一届青年编委会,诚挚邀请在相关领域具有丰富经验和学术影响力的专家学者加入我们的编委会,共同推动期刊发展。招募条件1.具有良好的政治素质,热心期刊工作,学术态度严谨,能够积极参加编委会的各项活动。2.学科领域:机械工程、电气工程、控制科学与工程、自动化技术、机器人技术、智能科学与技术、...

基于WDCNN-LSTM混合模型的滚动轴承故障诊断————作者：陈宇;程道来;马向华;彭新开;王建辉;

摘要：针对滚动轴承故障诊断过程中常忽略原始振动信号时间序列信息的问题，提出一种第1层为宽卷积核的深度卷积神经网络(WDCNN)与长短期记忆网络(LSTM)相结合的模型(WDCNN-LSTM),用于滚动轴承故障诊断分类。首先，轴承故障的原始振动信号经过第1层宽卷积核提取特征信息和抑制噪声信息后，通过堆积多个小核函数提取获得更好的特征信息；然后，通过LSTM捕捉原始振动信号中的时间序列信息进一步提高模型的特...

基于双H桥DC-DC变换器的虚拟变压器研究————作者：覃文石;杨梅生;龙锦中;

摘要：H桥DC-DC虚拟变压器是直流变压器的一个重要研究方向，可消除传统变压器带来的成本以及体积问题。对虚拟变压器的控制原理进行了深度解析，并且通过在Simulink中进行仿真与验证，最终实现了能量的双向流动，并且搭建了双H桥DC-DC虚拟变压器硬件实验平台，进一步验证了虚拟变压器的可行性与有效性

基于UWB的机器人集群分簇相对定位方法————作者：陈帅;张志安;黄学功;

摘要：针对机器人集群中的机器人间相对定位问题，引入分簇的概念，提出一种新的基于UWB的机器人间分簇相对定位方法。该方法不依赖于基站，通过簇结构的设计，对机器人集群进行层级划分，减少了单个机器人瘫痪致使整个集群相对定位失效问题，并分别讨论了受视距和非视距环境的影响，提出一种基于卡尔曼滤波结合IMU的误差补偿方法，从而实现精准的定位功能。仿真和实验结果表明，所提方法精度较高，能有效降低成本，可以更灵活地应用...

基于一键智控的配网自动化调控系统平台————作者：张鹏亮;唐宝锋;贾慧伟;张子裕;李可峰;

摘要：提出了基于一键智控的配网自动化调控系统平台。分析了配网一键智控基本内容，论述了与变电站一键顺控的差异；设计了配网自动化一键智控系统平台架构，分析了平台的基本功能，设计了与智能巡检系统接口、与防误主机系统接口；提出了拟票、审核、执行和归档的配网一键智控系统操作流程；论述了智能操作技术、一体化防误技术、信号闭锁技术关键技术原理。根据实际案例对所提系统进行论证，验证了该系统的有效性

基于改进布谷鸟搜索算法的梯级水电站运行优化————作者：苏都都;邵松杰;迟同信;张鑫;

摘要：为解决梯级水电站联合优化的难题，提出一种改进的布谷鸟搜索算法(ICSA)模型。通过建立由4个水电站组成的梯级系统模型，并考虑各水电站的水流入和排水关系，实现24 h内总发电量的最大化。目标函数以4个水电站的总发电量为评估指标，通过水电站排水量、容量及发电参数的约束条件来确保方案的可行性。改进布谷鸟搜索算法通过优化跳跃步骤和突变技术，提高了新解优化效率，减少了计算时间。改进算法还引入不同偏差情况下的...

基于模糊控制与PAF的柔性负荷梯级调控技术研究————作者：施天成;赵平珂;杨欣;王绪利;李志伟;

摘要：为改善非线性负载下电力系统的电能质量，针对柔性负荷具有可变性、谐波含量高和功率因数可变等特点，提出了一种模糊控制与并联有源滤波器相结合的柔性负荷梯级调控技术。首先，在电网引入模糊逻辑控制器以实现精确的电压调节，通过设定隶属函数与模糊控制库，制定由内部控制、主要控制和二次控制组成的梯级控制方案。其次，基于PQ理论，通过Concordia变换测得二次侧的功率情况，进而对系统的柔性负荷实施有效梯级调控。...

离心式化工泵轴承振动故障快速诊断方法研究————作者：翟法军;张元元;

摘要：为了确保离心式化工泵轴承的正常运行，提出一种离心式化工泵轴承振动故障快速诊断方法。结合变分模态分解与奇异值分解2种技术获取轴承振动信号的时频特征，整合轴承振动信号的时域和频域特征，构建一个多域特征集，从而实现对信号特征的全面捕捉和分析。选取不同规格和工况下已知标签数据集作为多源域，其他规格和工况下已知标签数据作为目标域，将多源域知识迁移到VGG-16深度网络，获取多个目标域模型后，将提取的具有代表...

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