基于正切函数的压电驱动磁滞建模及其控制

压电陶瓷驱动器具有迟滞、蠕变等非线性特性,降低了微纳米定位平台的精度,因此,课题组通过建立压电陶瓷微位移驱动器的磁滞模型以提高精密定位系统的控制精度,并且设计有效的控制系统加以实验验证。课题组建立了基于正切函数的磁滞模型,将磁滞模型串联在系统中,成功抑制了系统的磁滞效应。在控制系统设计中,采用了逆模型控制、PID控制和PID+前馈控制3种控制策略对微位移实验平台进行控制,验证了模型的精确性和可行性。[JP2]通过对比分析实验结果可得：实验中的3种控制策略均能有效控制微位移平台的运动,其中以PID+前馈控制的控制效果最为优秀。     

ZL116铝合金真空吸铸的有效应力分布预测与控制

为了减少铸件在真空吸铸凝固成型过程中可能出现热裂等缺陷,课题组采用有限元分析软件ProCAST 对ZL116铝合金铸件的 温度场和应力场进行数值模拟,分析了在温度场和应力场下浇注温度、换热系数以及模具壁厚对铸件最大有效应力和铸件中心有效应力的影响;对铸件内部有效应 力分布进行了预测,并进行了实验验证。结果表明：在浇注温度为700 ℃,换热系数为5 000 W/(m·K),并且模具壁变厚时,可以有效地降低铸件的最大有效应力, 铸件中心的有效应力也得到减小;同时铸件内部的有效应力能够均匀分布,减少热裂倾向,得到质量良好的铸件。     

基于2UU UPU并联机构的4足机器人设计

针对串联4足机器人负载能力低及由误差累积导致的控制精度低的问题，课题组采用2UU UPU并联机构作为4足机器人大腿基本构型，并在动平台上添加一长杆作为小腿结构设计了新型4足机器人。首先基于修正的Kutabach Grübler公式计算单腿机构的自由度并进行验证；其次利用几何关系求解该结构的逆解表达式；然后基于结构的约束条件，借助MATLAB软件求得该并联机构的工作空间；接着在SolidWorks中建立4足机器人的三维模型；最后进行4足机器人的步态规划和仿真分析。结果表明：该机构工作空间大，运动平稳，控制方便，适合作为4足机器人腿部结构。该研究在工程上有一定的实用性。     

底漏式真空吸铸铝合金成形缺陷仿真与实验研究

起于20世纪50年代的后现代与后结构主义思潮对发展研究领域,尤其是对农政变迁的研究贡献有其独特之处。后现代与后结构主义批判侵夺自然、剥夺人的现代资本主义农业;主张重新审视人与自然、人与人的关系,发展后现代农业;主张用话语分析的方法,研究国家和市场力量推动下的农村变迁和土地流转。通过论述作为主体的人的消失,后现代与后结构主义着重指出农民如何在“发展”中被问题化为需要改造的对象、在流动中被规训为驯服的工人或剩余的劳动力。这一思潮从话语、权力、规训和生命政治等视角批判和质疑启蒙主义的哲学基础,创造多元叙事的空间和可能,为解释农政变迁提供了另一条理路。     

折叠式柔性关节设计及运动学建模

针对串联柔性连续体在实际应用时不能很好地适应作业环境所需的末端位姿的问题，课题组提出了折叠式柔性复合关节:利用三浦折痕原理设计了折叠式扭转关节；改进水弹折痕设计了折叠式摆转关节；将折叠式扭转关节与摆转关节按一定顺序串联得到折叠式柔性复合关节。用几何方法得到了各个单元和折叠式柔性复合关节的运动学模型。软件仿真结果验证了所提出的模型的正确性。课题组的设计增强了串联连续体对作业环境的适应性。     

ZL114A合金定向凝固过程的模拟与实验

为进一步提升ZL114A合金铸造件的材料性能，采用ProCAST模拟ZL114A合金定向凝固过程，研究了抽拉速度对合金铸件凝固过程中的温度场、糊状区和枝晶生长速率的影响规律。利用液态金属冷却(liquid metal coding, LMC)定向凝固法制备ZL114A合金棒料，分析实验结果，对比并验证了模型的准确性。结果表明：在抽拉速度为150 μm/s时，LMC法能够得到较高的峰值温度梯度，获得较为理想的糊状区，从而保证了枝晶生长速率的稳定性。在此工艺条件下制备得到的ZL114A合金试棒，其微观凝固组织细化程度较高，显微缺陷较少，因此具备更好的材料性能。     

考虑横力弯曲的直角柔性铰链单元的力学特性

为了深入分析平面上受复合载荷作用的直角柔性铰链单元的力学特性,运用弹性力学方法推出了柔性铰链自由端在横向载荷和弯矩作用下的位移;基于理想弹性体的小变形假设,通过叠加法求得柔性铰链自由端总的位移,并由此得到柔性铰链的柔度矩阵;推出了直角柔性铰链单元两端位移都不为零时的整体刚度矩阵。通过有限元分析验证,当横向载荷作用于柔性铰链自由端时,由于考虑了剪切力对位移的影响,文中推出的直角柔性铰链的柔度具有较高的精确度,特别是当柔性铰链的高度与长度之比大于1/5时,相比材料力学解精确度更高, 这对于直角柔性铰链的深入研究和实际应用都有一定的参考价值。