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- 基于特征注意力机制的GRU-GAN航空发动机剩余寿命预测
- 作者： 袁烨 黄虹 程骋 虞文武 丁汉 来源： 中国科学:技术科学 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 注意力机制 生成对抗网络 特征提取 航空航天 剩余寿命预测
- 描述： 涡扇发动机作为航空航天领域的核心设备之一,其健康状况决定了航空器能否稳定可靠地运行.涡扇发动机的剩余寿命预测是航天器设备监测与维护的重要一环.然而涡扇发动机的监测过程具有工况复杂、监测数据多样、时间跨度长等特点,针对其数据类型多且体量大、数据冗余度较高、剩余寿命预测精度较低等问题,本文通过将生成对抗网络(Generative adversarial network, GAN)的生成能力与门控循环单元(Gate recurrent unit, GRU)的预测能力相结合,提出一种基于特征注意力机制的GAN和GRU融合模型.为了对时序关系进行建模,首先利用特征注意力机制和GRU分别提取空间和时间上的相关性,然后将经过预训练的生成器附加到GRU之后得到整体模型.具体来说,本文采用预训练的GAN网络生成模块替代传统自编码器,解决了由自编码器参数过多引起的GRU模块训练不充分的问题,提升了时空相关特性的提取能力、提高了模型的泛化性能、提升了预测精度.本文利用CMAPSS涡扇发动机数据来验证模型效果,通过与不同机器学习方法进行对比,实验结果显示,该方法在均方根误差和指数型评价指标这两个评价指标上都有较高的预测精度.
- 基于特征注意力机制的GRU-GAN航空发动机剩余寿命预测
- 作者： 袁烨 黄虹 程骋 虞文武 丁汉 来源： 中国科学:技术科学 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 注意力机制 生成对抗网络 特征提取 航空航天 剩余寿命预测
- 描述： 涡扇发动机作为航空航天领域的核心设备之一,其健康状况决定了航空器能否稳定可靠地运行.涡扇发动机的剩余寿命预测是航天器设备监测与维护的重要一环.然而涡扇发动机的监测过程具有工况复杂、监测数据多样、时间跨度长等特点,针对其数据类型多且体量大、数据冗余度较高、剩余寿命预测精度较低等问题,本文通过将生成对抗网络(Generative adversarial network, GAN)的生成能力与门控循环单元(Gate recurrent unit, GRU)的预测能力相结合,提出一种基于特征注意力机制的GAN和GRU融合模型.为了对时序关系进行建模,首先利用特征注意力机制和GRU分别提取空间和时间上的相关性,然后将经过预训练的生成器附加到GRU之后得到整体模型.具体来说,本文采用预训练的GAN网络生成模块替代传统自编码器,解决了由自编码器参数过多引起的GRU模块训练不充分的问题,提升了时空相关特性的提取能力、提高了模型的泛化性能、提升了预测精度.本文利用CMAPSS涡扇发动机数据来验证模型效果,通过与不同机器学习方法进行对比,实验结果显示,该方法在均方根误差和指数型评价指标这两个评价指标上都有较高的预测精度.
- 航空航天领域机器人化智能装配技术综述
- 作者： 董云龙 李祥飞 刘行 赵欢 葛东升 尹业灿 陈旷达 黄庭安 袁烨 丁汉 来源： 人工智能 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 机器人装配 力位精准调控 航空航天 状态感知 多机/人机协同装配 规划与决策
- 描述： 零构件装配是航空航天装备制造的最终阶段和关键环节,机器人是提高航空航天装备零构件装配自动化智能化水平的重要载体,也是当前装配和机器人研究领域的难点和前沿。为此,本文从航空航天领域装配需求出发,通过剖析复杂零件、可变形线性零件、大型构件这三类典型零构件的机器人装配过程可知,航空航天零构件机器人装配的核心在于解决机器人的顺应、灵巧和协同问题。然后,从状态感知、规划与决策、力位精准调控、多机/人机协同装配四个方面系统总结当前机器人装配理论与技术的研究与应用现状。最后,探讨了航空航天领域机器人装配的未来研究方向。
- 面向航空发动机复杂机匣深腔测量的机器人位姿优化及关节路径平滑方法
- 作者： 漆琪 杨吉祥 丁汉 来源： 机械工程学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 机器人测量 无干涉区域 位姿优化 运动光顺 差分进化算法
- 描述： 航空发动机机匣铸造件内腔余量分布不均且结构复杂，为实现机匣内腔余量的准确去除，须对机匣内腔轮廓进行精准测量。采用工业机器人夹持激光位移传感器，可充分发挥机器人灵巧运动的特点，实现复杂腔体的测量。但现有机器人加工刀具路径生成方法大多针对铣削、磨抛加工，主要关心路径的可达性，而未考虑非接触式测量中的夹角约束和路径平滑，直接应用于机器人测量导致测量角度无法满足要求、传感器振动大等问题。提出了一种面向机器人测量位姿优化及运动光顺的无干涉路径规划方法。首先，基于距离的干涉检测构建测量路径点的无碰撞区域，建立以机器人关节加速度为性能指标，考虑激光束出射方向与曲面法向夹角、机器人关节限位的优化函数，将姿态控制求解转变为优化函数的求解，采用分段差分进化算法进行求解。对测试路径进行实验并与基于图形的方法进行对比，结果表明，所提出的路径规划算法可有效约束测量方向与曲面法向之间的夹角，且与基于图形搜索的方法相比，可以生成更平滑的机器人关节路径，运行时间缩短50.3%,x、y、z方向的末端瞬时加速度分别减小15.83%、30.45%、41.72%。