簡介：光電子封裝中，在激光二極管已預先定位的前提下，光纖的精確定位與鍵合對于提高光電子器件的耦合效率至關重要，為此有必要對鍵合過程中影響光纖對準的因素進行分析。同時，激光釬焊過程中焊點的界面反應不同于傳統的整體加熱方法，通過研究界面反應可以有效地控制界面金屬間化合物的生長，從而改善焊點的性能。本文對比了激光釬焊條件下AUSN及INSN兩種釬料分別與AUTI及AUNI兩種鍍層形成的焊點界面微觀組織，分析了不同釬料與鍍層的界面反應機理。結果表明界面微觀組織的種類、形態、數量、分布等與激光輸入能量密切相關。進一步考察了光纖鍵合過程中AUSN釬料與AUNICU，AUCU兩種焊盤形成的焊點界面微觀組織，并分別研究了AUSNAUNIAUSNAUTIAUSNAUNICUAUSNAUCU的界面上AUNISN、AUCUSN等多種三元金屬間化合物在老化過程中的演變。采用焊盤釬料銅絲系統來模擬光纖鍵合過程中的實際情況，分析了銅絲在平行于焊盤的平面內受到的回復力。發現其主要由焊點三相線處的釬料的表面張力、固液相界面上釬料對銅絲的靜水壓力以及表面張力構成。從回復力及能量角度，研究了焊盤形狀、釬料種類、釬料量和釬料預置方式的因素對于銅絲自對準的影響，并給出了優化方案，為光纖在激光釬焊條件下的對準研究做出了理論指導。

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簡介：等通道轉角擠壓工藝ECAP是細化晶粒、制備超細晶材料的一種有效途徑，其原理是通過反復多道次的擠壓累積大的應變，從而實現晶粒細化。然而，試樣在通過剪切區后其上表面存在著強烈的拉應力，拉應力導致試樣在未達到強度極限的工況下過早地開裂，甚至斷裂，即使是應用最廣、變形效果最好的模具Ψ20O，Φ90O，也存在這一問題。為了克服這一不利因素，減小試樣開裂傾向，增加擠壓道次來獲得更高的累積應變，本文對原有模具Ψ20O，Φ90O進行了改進，將模具出口通道靠近剪切變形區一側的上表面進行微小的向上傾斜，并用有限元軟件對改進前后5083AL試樣的應力、應變狀態、擠壓力、材料變形流動方式進行了分析。有限元分析結果表明1模具經過修改以后，試樣靠近內轉角的上表面處的拉應力完全消除，使得材料在強烈塑性變形區完全處于壓應力狀態，而且效果優于施加背壓力的傳統模具；2改進后的模具在單道次擠壓后，試樣的平均等效應變量135較傳統模具125有所增加。但橫截面上各處的均勻性下降；以BC路徑每擠完一道次試樣繞其長度方向軸以順時針或逆時針旋轉90°進入下一道次擠壓進行四道次擠壓后，各處的等效應變值完全相同，反復多道次擠壓所產生的累積應變彌補了單道次擠壓后所產生的應變不均勻；3改進模具的擠壓力較舊模具有所上升，達到135KN，而傳統模具為120KN，但比施加200MPA背壓力的載荷145KN略低；4試樣在改進模具中的變形流動方式依然是純剪切變形，模具修改之后，并沒有改變等通道的變形特征。為了驗證模擬結果的有效性，本文使用傳統與改進的兩套模具對純鋁在室溫下、以BC路徑進行了擠壓。試驗結果表明，傳統模具在擠壓12道次之后，試樣表面開裂已經較為嚴重，不適合做進一步的擠壓，此時試樣的晶粒細化到～500NM；而使用新模具后，試樣可以順利擠壓到20道次且沒有出現裂紋，微觀組織觀察表明晶粒細化到了～200NM。實驗結果證明了有限元分析的正確性，同時也用事實說明了新模具在消除拉應力方面所起的作用，證明了模具改進的合理性和有效性。硬脆相強化合金，如含有MG17AL12相的鎂鋁合金、含有MG2SI相的鋁鎂硅合金，在等通道轉角擠壓時，目前的四種擠壓路徑A、BA、BC、C，雖然能有效破碎這些硬脆相、減小其對基體的割裂作用，但不能夠使這些細碎顆粒彌散化，而是沿著剪切方向分布。為了有效實現硬脆相的細化與彌散化，本文提出一種新的擠壓路徑，并分別以新路徑、BA、BC路徑對MG10AL合金進行了擠壓，對擠壓后合金的橫截面、縱向面的顯微組織進行觀察。實驗結果表明，以新路徑擠壓后，合金橫截面上的MG17AL12較其余兩種路徑彌散程度有所增加，顆粒分布沒有方向性，但顆粒尺寸變化不大，而合金縱向面上的MG17AL12顆粒非常細小，約為1ΜM左右，并且分布均勻，幾乎完全彌散化。

簡介：氫能因其高效和潔凈被認為是21世紀的理想能源。解決氫的貯存是氫能得以推廣應用的關鍵。為了達到動力電池的應用要求，國際能源協會要求貯氫材料的實用標準是貯氫量大于5WT％，放氫溫度低于423K，金屬絡合氫化物是滿足這些要求的最有前景的貯氫材料之一。金屬絡合氫化物LIALH和NAALH由于其含氫量高而備受矚目，但其存在放氫溫度高、可逆反應條件苛刻等問題，大大限制了材料的應用。摻雜催化劑是解決這些問題的有效途徑之一。目前氫能的開發仍存在成本高、能耗大等問題，利用貯氫合金選擇性吸氫的特性從富氫的工業尾氣中回收氫氣是一種開發廉價、環保和高效氫能的方法，對于我國氫能的開發利用具有十分重要的社會意義和經濟效益。本文主要采用球磨工藝制備了摻雜不同催化劑的輕質金屬絡合氫化物MALHMLI，NA，應用PCT、DSC、XRD、FESEM等測試方法系統研究了不同催化劑、催化劑的摻雜量及球磨工藝對LIALH、NAALH放氫和吸氫性能及微觀組織的影響。通過物相結構和組織形貌分析，揭示了絡合氫化物在球磨過程及吸放氫過程中的反應機理。另外，采用AB型和LAMGNI型貯氫合金對模擬煉廠氣中氫氣的分離進行了研究，為貯氫合金在分離回收氫氣中的應用進行有益的探索。系統研究了LIALH2MOL％MMTI，NI，CO，LACL，CECL，CESO的吸放氫性能和微觀結構，首次將稀土化合物引入作為金屬絡合氫化物的催化劑。結果表明，摻雜催化劑均使LIALH的放氫溫度降低，但放氫量減少，其中，CESO、TI和LACL的催化效果較好。放氫溫度的降低是由于催化劑可以使LIALH分解反應的活化能降低，促進AL或LIALH的形核。放氫量減少歸因于催化劑加入導致LIALH的質量分數減少，且在球磨過程中，LIALH發生部分分解或與催化劑進行反應，如摻雜LACL和CECL的樣品發生了3LIALHRECL→ALRE3LICL6H的反應。摻雜CESO的LIALH樣品的吸氫量最大，達到0775、WT％。當催化劑的摻雜量在一定范圍內時，即TI1～3MOL％，CESO1～4MOL％，LACL2～4MOL％，既有助于LIALH放氫溫度的降低，同時使放氫量保持較高水平。為了研究球磨工藝對LIALH和LIALH2MOL％CESO樣品放氫性能的影響，將樣品分別進行了15MIN、30MIN、60MIN的高能球磨。隨球磨時間延長，樣品的放氫溫度逐漸降低，特別是摻雜CESO的LIALH樣品經高能球磨60MIN后，其放氫溫度降低了60℃，達到了文獻報道的TI、V類催化劑同樣的效果。CESO的摻雜使球磨后樣品顆粒更為細化，改善了反應動力學性能，使放氫溫度降低。研究了NAALH2MOL％MMNI，LACL，CESO的吸放氫性能，結果表明，催化劑改善NAALH的吸放氫性能的催化活性順序為CESOLACLNI。摻雜LACL和CESO使同等球磨條件下NAALH的放氫溫度降低15～25℃，且使得3NAHAL32H→NAALH的吸氫反應完全發生，特別是CESO的摻雜，使樣品發生了部分13NAALH23ALH→NAALH的吸氫反應。摻雜CESO的NAALH樣品隨球磨時間的延長，其吸放氫性能的改善呈先增后減的趨勢。球磨時間6H為最佳球磨時間，放氫溫度降低40℃，且吸氫量達到3204WT％。在此球磨時間內，催化劑的摻雜促進球磨過程中樣品的顆粒細化，且團聚顆粒不粘結。以氫氣、氮氣和甲烷配制的混合氣體來模擬煉廠氣，研究了貯氫合金LANI、LANIMNALFECO、LAMGNICO和LAMGNICO分離混合氣體中氫氣的性能。發現在與純氫同樣的氫分壓下，貯氫合金在混合氣體中的吸氫速率大大降低，吸氫量減少，貯氫合金均受到了雜質氣體的毒化，合金抗雜質氣體毒化的能力順序為LANIMBALFECOLAMGNICOLANILAMGNICO，按此序列分離氫氣的純度分別為907％，822％，763％和373％。綜合考慮合金在混合氣體中的抗毒化、氫氣純度以及抗粉化等幾種因素，LANIMNALFECO和LAMGNICO貯氫合金分離氫氣的效果較好。

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簡介：高速高精控制是現代數控系統的發展趨勢，以往的“脈沖量或模擬量接口”已經不能滿足現代數控系統高速高精加工的通信要求，現場總線成為數控系統通信發展的主流。然而，至今為止，世界上公布的現場總線不下100種。但各種總線標準之間互不兼容，技術特點各異。我國的數控系統如果單純的引用國外現場總線技術，不僅費用高昂，而且難以突破國外的技術壁壘。所以我們必須開發具有自主知識產權的數控系統現場總線技術。數控系統現場總線的實時與同步性能對實現數控系統高速高精加工具有重要意義。本文圍繞數控系統現場總線實時通信與精確時間同步技術開展研究。研究了國外幾種數控系統現場總線技術特點與通信機制，參照OSI七層通信模型建立了精簡的現場總線通信模型，該通信模型只包含物理層、鏈路層和應用層三層。并基于該通信模型研究了數控系統現場總線實時通信協議，提出了幾種有利于提高數控系統現場總線實時性的方法和通信機制。并分別研究了數控系統現場總線物理層協議、鏈路層協議和應用層協議。研究了IEEE1588精確時間同步協議，提出了一種簡單可行特別適用于數控系統現場總線通信的精確時鐘同步協議。與IEEE1588精確時間同步協議相比，該協議只需要一幀數據即能完成主從站間延時測量與主從時鐘對齊。同步信息作為周期數據幀的一部分，不需要專門的同步報文和跟隨報文，從而不影響周期通信?；贔PGACPUPHY硬件平臺，應用QUARTUSII開發平臺開發了由硬件實現的數控系統現場總線實時通信與精確時間同步協議。搭建了多軸聯動試驗平臺，對所研究的實時通信與精確時間同步技術進行了試驗驗證與分析。試驗證明所開發的數控系統現場總線具有較高的實時性能和同步精度。并成功地將本文研究的技術應用于多軸聯動的高檔數控系統樣機和和4軸聯動數控機床，取得了較好效果。

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簡介：隨著制作大型結構件、結構多樣化和輕量化的要求，變形鎂合金在未來交通、航空航天、家電等領域都將起著無可替代的作用。然而，變形鎂合金塑性成形技術研究的相對遲緩，大大限制了變形鎂合金的廣泛應用。因此，深入研究變形鎂合金的變形行為、成形性能及塑性成形技術對于突破現階段變形鎂合金產品類別少、應用范圍窄的局限，使變形鎂合金作為理想的輕質材料在更多更廣闊的領域得到應用有著相當重要的理論和應用意義。本文的目的是通過對連鑄AZ80鎂合金和擠壓態ZK60鎂合金在不同變形條件下的熱壓縮行為、微觀組織演變、成形性能及熱加工圖的研究，在建立本構模型和動態再結晶演化模型的基礎上，對鎂合金典型擠壓零件（多層殼體和管件）熱成形過程和內部組織演變進行數值模擬。同時利用自己設計的模具進行實際成形研究，探索在復雜成形過程中鎂合金的流動規律和組織演變規律，確定使鎂合金獲得良好變形性能的工藝條件，進而對鎂合金進行固溶及時效處理來提高其使用性能，從而為鎂合金塑性成形技術的發展和應用提供可靠的依據。為此，本文著重進行以下幾個方面的研究采用連鑄AZ80鎂合金和擠壓態ZK60鎂合金，在240～440℃溫度范圍內和0001～1S1的應變速率條件下，通過單向熱壓縮實驗研究變形鎂合金在高溫下的塑性變形行為，并對其結果進行了設備誤差修正、摩擦影響修正和溫度修正，得到了AZ80和ZK60鎂合金精確的應力應變曲線，建立本構模型、動態再結晶演化模型及等溫條件下的晶粒長大模型，為數值模擬計算和預測流變應力及微觀組織提供了有效的計算方法和數學模型依據。通過對建立的AZ80和ZK60鎂合金在溫度為240℃～440℃、應變速率為0001～1S1、應變分別為01～06條件下熱加工圖的研究表明AZ80鎂合金絕大部分為可加工區，塑性流動失穩區域隨變形量的不同而發生改變，塑性失穩區大都在高應變低溫區和高溫區域ZK60鎂合金具有良好加工性能的區間在280～420℃及應變速率0003～02S1的范圍內。采用數值模擬和物理模擬相結合，對不同凹模型面對擠壓過程的影響進行了研究。結果表明，半模角Α在60°～70°時，管材成形所需擠壓力較小且有利于金屬流動。錐模的擠壓力較小且材料利用率較高，適用于實際生產。當錐模半模角為70°時，管材成形所需擠壓力最小。采用有限元數值模擬的方法分析和預測AZ80鎂合金多層殼體零件及ZK60鎂合金管件熱擠壓成形過程中工藝參數對成形力及微觀組織的影響規律。研究表明擠壓力與擠壓速度、擠壓比及摩擦系數成正比，而與坯料溫度成反比變形溫度升高，晶粒長大速度增加，晶粒細化變形程度越大，再結晶晶粒就越細小。在設備允許的情況下，為了獲得細小均勻的組織，應選擇較高的擠壓速度和擠壓比，較低的坯料溫度。通過模擬優化，分析多層殼體件及管件的結構形狀特點，計算成形力，并設計制造適合AZ80鎂合金多層殼體件反擠壓成形和ZK60鎂合金管件熱擠壓成形的實驗裝置并進行實驗研究。對于AZ80鎂合金多層殼體件反擠壓成形研究結果表明坯料直徑在Φ75MM左右成形性較好，當直徑大于Φ88MM，易使擠壓力過大，造成掉底，當直徑小于Φ65MM，不容易對中，造成偏心在模具溫度為一定（大于290℃）時，坯料需要加熱到350℃以上，才能得到外觀較好的零件，擠壓后零件晶粒明顯細化，隨坯料溫度的升高，力學性能呈現先降低后升高的規律當坯料溫度一定時，成形零件隨模具溫度逐漸升高，零件的成形性、力學性能逐漸升高。對于AZ80鎂合金多層殼體件反擠壓成形，模具溫度320～350℃，坯料溫度350～410℃范圍內所擠壓成形的零件綜合性能較好。ZK60鎂合金管件熱擠壓成形研究結果表明對1MMS、15MMS、2MMS三個速度進行管材擠壓實驗和金相組織分析，可得出，增大擠壓速度有利于管材件的晶粒細化，但同時擠壓力也會變大，因此，15MMS為合理的擠壓速度在270～390℃溫度范圍內進行實驗，隨溫度的升高，擠壓力減小而晶粒尺寸增大從擠壓力和晶粒尺寸兩方面考慮，坯料溫度在300～360℃時的等溫擠壓適合管材成形當T坯330℃，T模300℃時，晶粒尺寸細小且組織均勻，擠壓力也比較合理，最利于管材擠壓成形?？疾霢Z80鎂合金熱成形后進行固溶及時效處理工藝的組織性能，結果表明經固溶處理后，隨固溶溫度的提高，位于晶界處的粗大、硬脆第二相ΒMG17AL12彌散均勻于基體中，第二相的溶解導致鎂合金內強化相的減少或消失，因而合金塑性得到提高，而強度下降隨時效時間的延長，ΒMG17AL12相的數量逐漸增加，且連續析出相的比例逐漸增多，導致合金的抗拉強度逐漸升高，而合金的延伸率明顯降低AZ80鎂合金固溶處理后，斷口形貌為具有一定塑性變形的準解理特征時效處理后合金的拉伸斷口形貌呈現以解理為主的脆性斷裂特征，斷裂主要發生在結合較薄弱的晶界及ΒMG17AL12相析出相的片層間。

簡介：裂紋的出現和擴展，往往是重大事故發生的根源，因而對早期裂紋進行定量識別是工程實踐中的重要課題。磁粉、超聲波等無損檢測方法在裂紋檢測上已取得了很好的效果，但這些方法比較適用于對靜態對象的檢測，并且無法定量分析裂紋損傷程度，為此本文研究基于振動頻率的懸臂梁裂紋參數定量識別問題。首先用解析法求解了裂紋梁橫向振動微分方程，分析了裂紋位置和深度對裂紋梁固有頻率的影響。結果表明裂紋的出現使懸臂梁固有頻率減小，裂紋深度越大，固有頻率的減小越明顯，而裂紋位置對懸臂梁各階固有頻率的影響并不一致。建立了基于無質量扭轉彈簧的裂紋梁橫向振動有限元模型，得到了隨裂紋位置和深度變化的固有頻率曲面，有限元法求得的結果與解析法求得的結果非常吻合。給出了基于固有頻率的裂紋參數識別有限元算法，將實測固有頻率代入固有頻率曲面得到三條等高線，三等高線的交點對應裂紋相對位置和相對深度；利用解析解固有頻率和文獻中給出的實測固有頻率進行了兩個仿真實例分析，均成功的識別了懸臂梁的裂紋位置和深度，驗證了裂紋參數識別有限元算法的可行性和有效性。設計了裂紋梁振動實驗，通過模態測試得到了試件的實測固有頻率，并用有限元算法識別了試件的裂紋參數，取得了較好的效果。

簡介：金屬材料的表面在外界環境的作用下亦易發生各類磨損、腐蝕、氧化和疲勞等破壞，這方面造成的損失是十分巨大的。此外，許多零部件要求的表面性能與心部性能之間存在著一定的矛盾，整體處理時往往兩者不能兼顧。因此，金屬材料的表面強化技術受到了人們的高度重視。而激光表面合金化技術作為表面強化的重要手段之一，具有極大的研究價值和應用前景。本研究采用NDYAG和CWCO2兩種激光器，以球墨鑄鐵、9CRSI和45鋼作為基材，制備溶膠涂料進行合金化實驗。研究激光合金化合適的工藝參數和影響因素，并自主研制開發激光合金化涂料，以期達到理想的強化效果。對激光合金化試樣進行SEM、EDX、XRD、TEM、硬度和摩擦磨損性能檢測，對強化的原理和機制作以討論。掃描電鏡分析表明，激光合金化層可分為合金化區和熱影響區兩部分。合金化區因為溫度梯度的原因由胞狀晶、樹枝胞狀晶和樹枝晶組成，跟據基材的不同三者的含量各不一樣，主要包含殘余奧氏體、萊氏體和馬氏體。熱影響區主要由殘余奧氏體和馬氏體組成。激光種類和工藝參數都會對組織結構產生影響。由于金屬對NDYAG激光高的吸收率，其合金化過程中熔池溫度高，冷卻速度大，晶粒細小且萊氏體產生較少。掃描速度的提高也會導致相同效果，但由于功率低的原因得到的合金化層較薄。涂料中陶瓷硬質相的提高會導致合金化層中陶瓷硬質相的增多，當其含量為30接近飽和狀態，提升幅度降低。涂料中的SI元素可以起到阻礙殘余奧氏體轉變的作用。通過對合金化試樣進行硬度檢測，發現合金化層硬度得到顯著提高，表層可以達到1000HV以上。在一定范圍內降低激光功率或者提高激光掃描速度可以獲得較高的表層硬度，但會降低硬化層深。涂料中新型碳化物和SI元素的添加有利于硬度的提高。合金化層硬度強化的原因有陶瓷硬質相的引入、一些硬質碳化物的析出、馬氏體相變和組織結構的細化。激光合金化后基體的耐磨性提高了十倍以上。工藝參數對合金化層摩擦磨損性能的影響同其對硬度分布的影響類似。新型碳化物的加入對摩擦磨損性能強化也有作用，隨著新型碳化物含量的增加，合金化層摩擦系數減小。但新型碳化物含量變化對耐磨性影響不大。摩擦磨損性能的強化原因主要有陶瓷硬質相的高硬度和潤滑作用、固溶強化和馬氏體相變。由于低的導熱系數，球墨鑄鐵表面合金化層極易出現裂紋。通過增大激光功率可以減少裂紋的數量，而激光掃描速度的增加則會導致更大的溫度梯度從而增大開裂趨勢。由于SI元素凈化熔池的作用，175的SI含量可以將裂紋數量減少23。通過對基體進行預先熱處理可以達到減少裂紋的目的。9CRSI和45鋼合金化表面幾乎無裂紋出現。HG系列涂料和TH2A涂料合金化層具有較好的表面平整度，這和兩種涂料中的SI元素和稀土元素的存在有關。新型涂料在水鋼和唐山加工站進行實際應用檢驗。水鋼螺紋鋼軋輥使用HG02型合金化涂料進行加工后，中軋的壽命提高了80。使用HG03型合金化涂料進行加工后，初軋和中軋的壽命提高了120。采用HG03涂料在唐山加工站對H型鋼進行激光表面合金化加工，精軋壽命提高了110。

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簡介：隨著國內機械制造業尤其是汽車工業的發展易切鋼得到了廣泛的應用。因此研究易切鋼的可切削性能優化工藝參數對于提高加工效率和質量、控制加工成本具有重要意義。本文以低碳高硫易切鋼的切削過程為研究對象對刀具使用壽命、切削力和表面粗糙度進行了試驗研究。并結合神經網絡建立了表面粗糙度的預報模型。研究內容主要包括1對兩種低碳高硫易切鋼切削過程中YT15硬質合金刀具使用壽命和磨損形態進行了研究。利用單因素試驗研究了不同切削速度下刀具的使用壽命建立了刀具使用壽命的泰勒方程。刀具的磨損形態主要有后刀面磨損以及月牙洼磨損。當切削速度為150MMIN時還存在嚴重的邊界磨損。2利用單因素試驗法研究了切削速度對切削力的影響以及切削速度、進給量、刀尖圓弧半徑對表面粗糙度的影響。利用正交試驗法采用多元線性回歸方法建立了切削力和表面粗糙度的經驗模型并得到了試驗驗證。3基于神經網絡建立了以切削速度、切深、進給量、刀尖圓弧半徑和工件材料為輸入的表面粗糙度預報模型并利用MATLAB中GUI模塊建立預報系統。本文中采用了遺傳算法對BP神經網絡進行權值優化來解決訓練時間過長和陷入局域極值而得不到適當權值分布的問題。通過試驗驗證表明BP神經網絡完全能夠勝任此兩種易切鋼表面粗糙度的準確預報。

簡介：當前市場競爭日益激烈，制造系統需要快速地響應不斷變化的用戶需求，縮短產品周期。傳統的以數控機床為基礎的柔性制造系統對于制造加工任意特定的產品并非最優化，所以是低層次、高消耗的柔性。為了適應產品設計的不斷變化，及時地、有成本效益地加工一類產品，要求下一代地數控機床具備可重構特性?？芍貥嬏匦圆粌H縮短了機床機械系統的設計周期，同時使得控制器的開發設計的時間明顯地縮短了?？芍貥嬁刂破鞯闹饕匦园K化、可替換、可伸縮及低消耗。本文對可重構控制器的核心自治域模塊進行系統的研究。提出了自治域的體系架構，它是由信息感知模塊、交互接口模塊、中樞系統模塊、執行模塊組成，并且分析了各個組成模塊間的內在邏輯關系。根據以上研究，設計了自治域的控制軟件，軟件的總體架構采用“層次化模塊化”的設計，對控制軟件的五個功能模塊用戶接口模塊、多媒體控制器模塊、任務控制器模塊、運動控制器模塊和IO控制器模塊進行詳細的設計。自治域控制模塊的重構過程是本文的研究重點，同時也是本文較為有新意的研究內容。在文中設計了建立自治域拓撲結構的方法提出自治域控制拓撲結構的形式；為了使得可重構機械系統與控制器同步重構，運用旋量理論、圖論等知識，建立可重構機械系統的拓撲結構；完成從機械系統到自治域的拓撲結構的映射，從而得到控制器自治域的拓撲結構。根據上述方法，設計重構配置軟件，實現自治域控制模塊重構的過程。自治域控制模塊的重構方式包括面向系統級的重構和面向任務級的重構，配置軟件分別對這兩種不同的方式進行了實現。本文對于可重構控制器的應用研究。將上述的研究成果分別在平面切割機和火焰切割機組上應用，通過配置軟件完成對控制器的重構配置。同時根據任務要求，具體的設計了火焰切割機組的控制系統軟件。目前該機床已經調試完畢，已投產使用。

簡介：近年來隨著汽車產量激增及對性能要求的提高，所需氣門的規格、品種和數量愈來愈多，對其質量要求也愈來愈高。目前氣門鍛件有兩種生產工藝方法一種是采用電鐓制坯，然后在螺旋壓力機上終鍛成型；一種是熱擠壓制坯，然后鐓鍛成型。在國內，目前普遍采用第一種工藝方法生產。電熱鐓粗工藝具有設備投資較低、鍛件桿部尺寸精度高、各項質量系數較高等優點，但由于電鐓過程涉及的工藝參數較多，某一參數不穩定或相關工藝參數配合不好，都將造成電鐓生產中的質量缺陷使成品率下降。目前對氣門電鐓工藝的研究主要集中在定性分析上，雖然采用了數值模擬和理論推導方式，但是由于電鐓工藝的影響因素較多，各因素之間相互作用，并且表示這些方法的模型都是在許多假設條件下建立起來的，模型的可靠性和置信度較差，很難用于實際生產。因此利用人工神經網絡非常適合描述具有黑箱性質和非線性強的對象的優點，設想將確定電鐓工藝參數的問題視為黑箱，影響工藝參數確定的各種因素作為神經網絡的輸入，而把要確定的參數作為神經網絡的輸出，建立起某些復雜電鐓工藝參數確定的模型，通過足夠的數據樣本訓練神經網絡，來描述確定某些工藝參數的過程。本文采用組合BP人工神經網絡來逐步確定氣門電鐓工藝參數，用合適的學習樣本來訓練網絡，不僅能較好地描述工藝參數確定過程，還能預測出較為合理的工藝參數控制值。為了提供實際可用的系統，將人工神經網絡和專家系統結合起來建立氣門電熱鐓粗混合專家系統。針對氣門電鐓成型的工藝問題，對比較容易運用邏輯推算的工藝參數采用利用傳統的專家系統模式確定；而對于非線性、不容易精確推算的工藝參數采用人工神經網絡確定。從而實現了將善于處理精確、線性信息的傳統人工智能專家系統和善于處理不精確、非線性的神經網絡系統的結合，為整個工藝過程的控制參數的確定提供了較好的實用的混合型系統。本文利用面向對象編程技術C＋＋語言，在VC＋＋60程序開發器上，針對工藝參數的確定過程，采用基于原型的知識表示方式，將確定相應參數的知識庫和推理機制封裝起來。神經網絡計算部分采用MATLAB編程實現，并且通過在VC中調用MATLAB的計算引擎來實現數據的處理和傳遞。用戶界面采用MFC來設計?；谏窠浘W絡的混合專家系統提供的計算結果經過實踐驗證表明，效果良好，為獲得合理的氣門電熱鐓粗工藝參數提供了可靠依據。