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[发明专利]一种基于卷积神经网络的伺服电机故障诊断方法-CN202310719631.8在审
发明人：方乾;周勇;张超;马尚君;刘更 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-06-16 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G06F18/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于卷积神经网络的伺服电机故障诊断方法，确定飞机作动器的机械故障类型集合，搭建试验台，在故障部件处安装相应的传感器并进行实验，分别采集飞机作动器在正常工作情况下和不同故障模式下的传感器数据，初步建立数据集，对数据集进行预处理，并提取基础特征，建立训练数据集和测试数据集，建立残差神经网络多分类模型，利用数据集进行模型训练和测试，将训练好的模型对新采集的数据进行分类判断，实现故障诊断。本发明可以实现仅利用输入数据就可以精准非线性建模，实现对机械故障的检测与诊断，通过对输入数据的学习进行模型参数的微调，诊断精度也会随之提高，诊断结果准确率可以达到99.84％，相较于传统方法提升了5％左右，训练与诊断时间缩短了20％。
一种基于卷积神经网络伺服电机故障诊断方法

[发明专利]一种循环式行星滚柱丝杠-CN202310683551.1在审
发明人：付晓军;刘更;李欣;马尚君 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-06-09 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： F16H25/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种循环式行星滚柱丝杠，包括丝杠、滚柱、螺母、保持架、固定环、导向键和定位销。丝杠为单头或者多头外螺纹；滚柱具有多个环形牙；螺母内部有同丝杠旋向和头数相同的内螺纹，且内部加工有和导向键相配合的键槽；保持架具有与滚柱相配合的异型通槽；固定环具有薄壁圆环结构和滚柱径向位置导向结构；导向键具有多组平行异型沟槽；使用定位销实现导向槽和螺母的固定。固定环、导向键和保持架共同作用，实现滚柱循环过程中径向和轴向位置的全方位约束；滚柱环形牙同时与丝杠和螺母螺纹啮合，实现丝杠旋转运动向螺母直线运动的转化。本发明具有滚柱运动连续流畅和运动冲击小的优点，可实现小导程高传动比要求的高速重载驱动需求。
一种循环行星滚柱丝杠

[发明专利]一种基于联邦学习及轻量化模型的行星滚柱丝杠故障诊断模型构建方法-CN202310481747.2在审
发明人： 马尚君;牛茂东;付晓军;刘更 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-04-28 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G06F18/2433 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于联邦学习及轻量化模型的行星滚柱丝杠故障诊断模型构建方法，涉及故障诊断领域。采集行星滚柱丝杠正常状态和故障状态的振动数据，构建数据集；数据预处理；搭建轻量化模型SResNet18；基于联邦学习框架及轻量化模型开展行星滚柱丝杠联合故障诊断建模；最后评估模型的大小和复杂度、模型的准确率和联邦学习框架下模型的训练时间。本发明有效解决了现阶段缺少针对行星滚柱丝杠故障诊断模型构建方法的问题；在保证数据隐私的前提下充分利用各客户端的数据联合建立行星滚柱丝杠故障诊断模型；本发明提出的轻量化模型SResNet18减少了联邦学习框架下模型的训练时间，解决了联邦学习传输成本高的问题。
一种基于联邦学习量化模型行星滚柱丝杠故障诊断构建方法

[发明专利]一种三级环形牙滚柱丝杠传动机构-CN202211265661.8在审
发明人：付晓军;刘更;李欣;马尚君 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-10-17 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： F16H25/22 文献下载
摘要：本发明提供了一种三级环形牙滚柱丝杠传动机构，包括一级驱动丝杠、固定基座、定外壳、动外壳、示位螺钉、三级螺母、二级螺母、一级螺母、二级螺母驱动轴、输出法兰、二级螺母辅助支撑、一级螺母轴承固定环、一级保持架、二级保持架、三级保持架、环形牙滚柱、动外壳驱动环、动外壳驱动固定环、一级螺母止转盘。各级螺母之间采用环形牙滚柱作为运动和受力传动元件，且安装在不同级螺母之间环形牙滚柱的直径可以全部相同、部分相同或者全部不同。在完全缩回状态时，各级环形牙滚柱处于相同的轴向位置，各级螺母的轴线相重合。相比于基于滚珠丝杠的多级传动机构，本发明无“回珠器”结构，特别适应于有限安装空间下的大行程、大推力、高动态精密传动需求。
一种三级环形牙滚柱丝杠传动机构

[发明专利]一种基于卷积神经网络的伺服电机故障诊断方法-CN202310214568.2在审
发明人：王野;周勇;张超;马尚君;刘更 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-03-07 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G01R31/34 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于卷积神经网络的伺服电机故障诊断方法，在Matlab中建立电机模型，设置不同故障模式进行仿真，采集伺服电机正常工作情况下和故障情况下的输入输出数据集，对采集的数据进行切割图像化处理，在基础CNN模型上，设置不同网络参数网络层数、卷积核个数和核函数，比较训练效果，得出网络参数最优参数，从而确定最优算法。本发明相比于传统故障识别算法做对比，在数据特征提取方面效果显著，模型预测准确度也有显著提升，从而提高了故障检测的准确率，实现对电机输入输出特性的高精度模拟，同时实现对所获取的电机输出数据进行自主的故障检测与诊断。
一种基于卷积神经网络伺服电机故障诊断方法

[发明专利]一种基于深层神经网络的永磁同步电机故障诊断方法-CN202310346865.2在审
发明人：皇甫海滨;周勇;张超;马尚君;刘更 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-04-03 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于深层神经网络的永磁同步电机故障诊断方法，通过运行故障仿真模型采集故障数据，将故障数据作为样本集数据，将采集到的故障数据使用数据增强的方式进行样本集的扩充，并通过添加高斯白噪声，得到仿真数据，建立永磁同步电机的故障模型，并训练得到训练好的故障模型，输入数据为三相电流数据，输出数据为故障类型，采集永磁同步电机的三相电流导入故障模型，完成永磁同步电机的故障诊断。本发明具有更高的故障诊断准确率，故障诊断的失误率降低了2倍，极大的降低了硬件成本，减少了网络的训练时间，与VGG16模型相比，本发明减少了将近50%的训练时间，而且对计算机硬件的要求也大大降低。
一种基于深层神经网络永磁同步电机故障诊断方法

[发明专利]一种机电作动器故障模拟实验装置-CN202110310372.4有效
发明人： 马尚君;牛茂东;刘更;周勇 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2021-03-23 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G01M99/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种可模拟机电作动器故障发生过程实验装置，包括：机电作动器、直线位移传感器安装支架、加速度传感器、直线轴承、铁芯、螺线管、套筒、压缩弹簧、磁铁、负载板、直线导轨、连接杆、力传感器、液压加载器、直线位移传感器；其中铁芯、螺线管、套筒、压缩弹簧、磁铁组成该实验台的机电作动器转换模块；所述机电作动器有两个，一个为正常状态的机电作动器，另一个为故障状态的机电作动器，该实验台工作时可以由正常状态的机电作动器转换为故障状态的机电作动器，实现故障状态的模拟。本公开实验台具有机电作动器故障模拟的功能，结构简单，操作方便，可通过更换故障状态的机电作动器模拟机电作动器的多种不同的故障发生过程。
一种机电作动器故障模拟实验装置

[发明专利]基于集成学习算法的机电作动器匝间短路故障诊断方法-CN202211513501.0在审
发明人：廉云霄;周勇;张超;马尚君;刘更 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-11-29 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于集成学习算法的机电作动器匝间短路故障诊断方法，通过Simulink软件建立机电作动器的矢量控制模型和集中参数故障模型，确定用于诊断的故障特征；建立基于Stacking模型融合策略的集成学习故障诊断框架，并采用K折交叉验证对集成学习故障诊断框架所搭建的模型进行优化，搭建机电作动器实验台并对采集的输出数据进行处理，提取故障特征，利用集成学习故障诊断框架实现故障诊断。本发明实现了对匝间短路故障的精确建模；在机电作动器整体建模时考虑了机械部分，从而精确的提取故障特征，采用了K折交叉验证的方法在提高模型预测精度的同时，加快了模型的训练速度。
基于集成学习算法机电作动器匝间短路故障诊断方法

[发明专利]基于模型预测控制的机电作动系统多软件联合仿真方法-CN202211337207.9在审
发明人：吴帅;周勇;张超;马尚君;刘更 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-10-28 - 公布日： 2023-01-24 - 主分类号： H02P21/13 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于模型预测控制的机电作动系统多软件联合仿真方法，设置永磁同步电机模型的电机参数，在Twin Builder中搭建三相逆变器模型和电源模型，将Maxwell中搭建的电机有限元模型导入到Twin Builder中，在Simulink中搭建预测优化控制模块，在Amesim中搭建机械传动模块，在Simulink中调用s‑function模块将Simulink与Twin Builder连接起来，将s‑function模块与预测优化控制模块和Amesim搭建的机械模块按照对应的信号连接，完成多软件联合仿真与分析。本发明考虑了摩擦损耗、电阻产热损耗等参数变化问题，快速、精准地对机电作动器进行动态仿真分析，控制参数可以较好的移植到实际系统中，控制简单，抗干扰强，并且可以获得更高的动态响应特性和稳态精度。
基于模型预测控制机电系统软件联合仿真方法

[发明专利]一种滚柱丝杠内齿圈定位装置-CN202211191403.X在审
发明人： 马尚君;崔丹丹;杨海斌;马文吉;刘舒伟;刘更;邰国平 -专利权人：西安鼎佰精密机电有限公司
申请日： 2022-09-28 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： B25B11/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种滚柱丝杠内齿圈定位装置，包括两个内齿圈定位器、两个定位器和一个螺钉与螺母，装置通过两个定位器保证两个内齿圈定位器两边的单齿的齿面平行度，同时通过两个内齿圈定位器的位置从而保证了两个内齿圈上内齿的齿面平行度，进而保证滚柱能够正确的装入内齿圈之中。
一种滚柱丝杠内齿圈定位装置

[发明专利]行星滚柱丝杠螺纹牙动载荷分布计算方法-CN202210839841.6在审
发明人： 马尚君;许千斤;刘更;周勇;付晓军 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-07-18 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种行星滚柱丝杠螺纹牙动载荷分布计算方法，主要解决行星滚柱丝杠在实际工作中考虑惯性力作用下的载荷分布。其实现步骤为：根据行星滚柱丝杠螺旋曲面啮合原理求得滚柱与丝杠及螺母在接触点处的静态接触力，再以滚柱为研究对象对其进行受力分析，将丝杠转动产生的惯性力与丝杠及螺母侧的接触力在滚柱轴向和径向进行受力分析，将受力分析后的滚柱与丝杠及螺母侧动态接触力作为外载代入螺纹牙载荷分布模型中，即可得到行星滚柱丝杠螺纹牙动载荷分布。本发明填补了行星滚柱丝杠螺纹牙动载荷分布理论模型的空白，可直接求解不同丝杠转速及不同负载下的行星滚柱丝杠的载荷分布以及丝杠转速和负载对载荷分布的影响。
行星滚柱丝杠螺纹载荷分布计算方法

[发明专利]一种基于多平台联合仿真的多级电动缸起竖装置建模方法-CN202111389682.6有效
发明人：周勇;蒋沁妤;马尚君 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2021-11-22 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于多平台联合仿真的多级电动缸起竖装置建模方法，建立永磁同步电机、三级行星滚柱丝杠、多级电动缸的AMESim模型，在AMESim SKETCH模式下进行连接形成多级电动缸模型，在JMAG‑Express完成内置式永磁同步电机设计，根据实际负载情况，建立三级行星滚柱丝杠三维模型；在AMESim中建立多级电动缸电流、转速、位移三闭环控制模型，验证多平台联合仿真建模方法能准确表征多级电动缸起竖装置系统的动态特性和运动精度，并预测该装置的起竖时间。本发明综合考虑永磁同步电机结构非线性、三级行星滚柱丝杠机械部件动态特性、起竖负载动态特性以及三环反馈调节，在目前机电起竖系统的简单建模基础上，进行多物理场的集成分析，精确建立多级电动缸起竖装置模型。
一种基于平台联合仿真多级电动缸起竖装置建模方法

[发明专利]基于Ansys Workbench的标准式行星滚柱丝杠多副动态耦合建模方法-CN202111527996.8有效
发明人： 马尚君;马腾龙;刘更;周勇 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2021-12-14 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于Ansys Workbench的标准式行星滚柱丝杠多副动态耦合建模方法，解决现有方法不能解决行星滚柱丝杠中螺纹副‑齿轮副同步动态耦合时的接触问题，步骤为：以标准式行星滚柱丝杠啮合原理为基础，确定标准式行星滚柱丝杠的参数匹配设计，建立标准式行星滚柱丝杠三维简化模型；根据标准式行星滚柱丝杠的运动原理添加各零件之间的接触和运动副关系，运用运动学原理验证模型的正确性，选择Normal Lagrange方法计算丝杠与滚柱、滚柱与螺母之间的接触力，通过仿真求解标准式行星滚柱丝杠螺纹副‑齿轮副动态接触特性。本发明实现了由求解静态接触特性转变为求解动态接触特性，由求解单一螺纹副动态接触问题转变为求解螺纹副‑齿轮副同步耦合时的动态接触问题。
基于 ansys workbench 标准行星滚柱丝杠多副动态耦合建模方法

[发明专利]一种多级行星滚柱丝杠运动与受力状态分析方法-CN202011432780.9有效
发明人：刘更;李欣;付晓军;马尚君;周勇;张力 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2020-12-09 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种多级行星滚柱丝杠运动与受力状态分析方法，涉及螺旋传动动力学技术领域，包括：根据多级行星滚柱丝杠的运动与受力特征，推导对应于各级丝杠和保持架旋转自由度的广义力，建立该机构的拉格朗日方程；考虑每一级丝杠和滚柱之间的摩擦力和各级丝杠之间的摩擦力，补充建立各级丝杠旋转运动方程，以及各级丝杠、滚柱和螺母的轴向移动运动方程，并完成各个运动方程的联立求解，获得多级行星滚柱丝杠的运动与受力状态。本发明实现了多级行星滚柱丝杠各零件在不同使用工况下的运动与受力状态分析，为该机构的结构设计和性能优化提供了依据。
一种多级行星滚柱丝杠运动状态分析方法

[实用新型]一种抛光粉砂磨机的π型分散盘结构-CN202220410670.0有效
发明人： 马尚君 -专利权人：安阳金石研磨材料有限公司
申请日： 2022-02-28 - 公布日： 2022-08-26 - 主分类号： B02C21/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种抛光粉砂磨机的π型分散盘结构，属于抛光粉砂磨机技术领域，其技术方案要点包括底板，所述研磨箱的上端面固定连接有粉碎箱，抛光粉原料在研磨盘的研磨以及和研磨球之间的碰撞下进行粉碎研磨，研磨效果好，经过初步粉碎后的原料进入研磨箱的内部，启动第二电机，第二电机带动丝杆转动，丝杆带动外壁的活动块进行左右直线运动，从而通过底部连接杆带动底部研磨辊进行滚动，研磨辊对原料进行进一步的深度研磨，提高研磨效果，解决了现有的抛光粉砂磨机大多为单一的圆盘式或偏心盘式研磨结构，而单一的圆盘式或偏心盘式砂磨机的作用方式使研磨介质作相对运动的效果不理想，研磨效率不佳的问题。
一种抛光砂磨分散盘结

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