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[发明专利]基于分步优化的钢板件激光切割路径规划方法及系统-CN202311060599.3在审
发明人：郭保苏;王永春;李航;马健明;吴凤和 -专利权人：燕山大学
申请日： 2023-08-22 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： B23K26/38 文献下载
摘要：本发明提供一种基于分步优化的钢板件激光切割路径规划方法及系统，涉及生产切割技术领域，首先采用自适应大范围邻域搜索的模拟退火算法优化钢板件的切割顺序；然后采用遗传算法优化每个钢板件的切割起点，最后基于钢板件的切割顺序和每个钢板件的切割起点生成切割路径。本发明能够减少切割路径，提高运行效率，缩短生产周期和提高产线自动化水平。
基于分步优化钢板激光切割路径规划方法系统

[发明专利]一种数控蒙皮拉形机数字孪生方法及装置-CN201911163423.4有效
发明人：程军周;吴凤和;范海峰;刘渭苗;杨伟;浦文杰 -专利权人：中国重型机械研究院股份公司
申请日： 2019-11-25 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明一种数控蒙皮拉形机数字孪生方法，属于拉伸成形技术领域，本发明一种数控蒙皮拉形机数字孪生方法，用于虚拟机端，包括：生成与实体机相应的数字孪生体；通过数字孪生体确定实体机的加工工艺数据；获取实体机通过所述加工工艺数据加工产品时实体机的运动数据；获取实体机通过所述加工工艺数据加工产品时最终获取成品的质量数据；获取多组加工工艺数据，利用优化算法对多组加工工艺数据进行筛选优化，所述筛选优化根据每组加工工艺数据对应的实体机的运动数据和成品的质量数据进行筛选优化，将实体设备在生产中的运动数据同步至虚拟机端，使数字孪生体与实体机之间能够建立完整的双向沟通，并通过筛选优化获得更为优化的加工工艺数据。
一种数控蒙皮拉形机数字孪生方法装置

[发明专利]基于深度学习的输电线路绝缘子故障诊断方法-CN202310585761.7在审
发明人：郭保苏;陈昊哲;吴凤和;孙迎兵;张磊;丁世琛 -专利权人：燕山大学
申请日： 2023-05-23 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于深度学习的输电线路绝缘子故障诊断方法，其包括以下步骤，步骤1：采集并处理输电线路绝缘子的图像信息和工况信息；步骤2：根据绝缘子图像数据和绝缘子工况特征矩阵数据训练绝缘子故障诊断模型；步骤3：确定输电线路绝缘子故障诊断模型的训练效果，保存训练好的模型；步骤4：将绝缘子故障诊断模型应用到输电线路绝缘子在线故障诊断。本发明提供的基于深度学习的输电线路绝缘子故障诊断方法能够准确分类不同的故障类型，大幅提升输电线路绝缘子故障诊断速度，通过集成数据预处理过程和端到端深度学习网络，实现了输电线路绝缘子的端到端故障诊断，简化故障诊断流程，并获得更高的故障诊断准确率。
基于深度学习输电线路绝缘子故障诊断方法

[发明专利]用于盐雾环境下的齿形带动态疲劳试验装置-CN202210715746.5有效
发明人： 吴凤和;侯建昌;陈恩平;乔利军;孙迎兵;郭保苏 -专利权人：燕山大学
申请日： 2022-06-22 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G01M13/025 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于盐雾环境下的齿形带动态疲劳试验装置，其包括疲劳试验单元以及设置于箱体外侧的盐雾喷雾单元、电气控制单元和液压控制单元，疲劳试验单元中摆动装置设于箱体的一侧，且驱动装置、张紧轮以及固定链轮均通过轮轴支撑设于箱体上，齿形带的第一端绕过张紧轮以及驱动装置中的驱动轮通过压板与链条的第一端连接，链条的第二端分别与固定链轮以及摆动链轮啮合传动且通过压板与齿形带的第二端连接。本发明模拟了盐雾环境，可以对齿形带进行盐雾试验，同时有利于揭示齿形带自身运动状态、盐雾浓度、温度、湿度与载荷变化等单一或者多种耦合因素对齿形带疲劳寿命的影响规律，可以对齿形带的疲劳状态和使用寿命进行检验。
用于环境齿形动态疲劳试验装置

[发明专利]基于订单模式的CIP系统及方法-CN202310055149.9在审
发明人： 吴凤和;靳国兴;李航;蒋展鹏;柴海宁;孙迎兵;郭保苏 -专利权人：燕山大学
申请日： 2023-01-13 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： G06Q30/0601 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于订单模式的CIP系统及方法，系统包括：订单管理单元、PLC单元和CIP设备；订单管理单元用于管理CIP设备使用的数据，包括订单生成模块、订单保存模块、订单查询模块、订单执行模块、标准CIP订单管理模块和人机交互模块，是具有数据收集、统计和分析功能的系统；PLC单元是操作CIP设备运行的控制系统；CIP设备用于对设备进行清洗，包括清洗设备和N个传感器。本发明还公开了使用基于订单模式的CIP系统的方法。本发明采用CIP订单对CIP设备进行管理，通过对原位清洗中大量数据的采集、统计和分析，实现了对CIP系统的智能化控制，具有CIP活动执行过程全透明、无差错、可追溯和能优化的优点。
基于订单模式 cip 系统方法

[发明专利]基于电导率信号与时间混合控制的原位清洗方法-CN202310063667.5在审
发明人： 吴凤和;靳国兴;柴海宁;付宝泉;石兴瑞;李友平;王磊 -专利权人：燕山大学
申请日： 2023-01-13 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： B08B9/027 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于电导率信号与时间混合控制的原位清洗方法，其包括以下步骤：步骤1：第一次清水冲洗管道；步骤2：碱性清洗液冲洗管道；步骤3：判断通入碱性清洗液时，出口处电导率信号是否达到阈值；步骤4：持续通入碱性清洗液冲洗管道；步骤5：第二次清水冲洗管道排出碱性清洗液；步骤6：酸性清洗液冲洗管道；步骤7：判断通入酸性清洗液时，出口处电导率信号是否达到阈值；步骤8：持续通入酸性清洗液；步骤9：第三次清水冲洗，至管路中无残留清洗液，完成终冲洗。本发明将不同清洗剂清洗与清水冲洗的过程设定为混合区，提出了混合区时间控制时间参量的选定方法；并采用电导率信号控制的方式保证清洗剂浓度达标以获得良好的清洗效果。
基于电导率信号时间混合控制原位清洗方法

[发明专利]用于智能化原位清洗的数字孪生建模方法及其系统-CN202310055148.4在审
发明人：孙迎兵;蒋展鹏;靳国兴;吴凤和;郭保苏;柴海宁;李航 -专利权人：燕山大学
申请日： 2023-01-13 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于智能化原位清洗的数字孪生建模方法及其系统，其包括以下步骤，步骤1：采集原位清洗系统状态半结构化数据，组合成标准化数据；步骤2：处理原位清洗系统采集到的数据，并输入至系统数据平台；步骤3：根据模型知识库和数据化模型建立原位清洗系统数字孪生模型；步骤4：通过原位清洗系统实现生产过程的决策和优化。本发明将原位清洗系统中结构化、半结构化数据组成的多源异构数据进行转换，融合原位清洗多源异构数据及先验知识，开发了模型与数据混合驱动的原位清洗数字孪生模型，实现原位清洗工作全透明、无差错、能追溯；对流速、压力、温度、浓度、时间全程监测，完成对原位清洗系统的优化，实现原位清洗系统的预测性维护。
用于智能化原位清洗数字孪生建模方法及其系统

[发明专利]基于半导体温控的双程形状记忆铰链装置及其使用方法-CN202310002820.3在审
发明人：郭保苏;丁世琛;张永;吴凤和;温银堂;张玉燕 -专利权人：燕山大学
申请日： 2023-01-03 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： B64G1/22 文献下载
摘要：本发明提供一种基于半导体温控的双程形状记忆铰链装置，在伸展组件中，包括控温半导体层、形状记忆合金层和形状记忆聚合物层，控温半导体层位于形状记忆合金层和形状记忆聚合物层之间。控温半导体层，包括制冷半导体晶粒、柔性隔热材料、铜片和柔性导热材料，制冷半导体晶粒成对存在，相邻的制冷半导体晶粒之间设有柔性隔热材料，位于制冷半导体晶粒两端的铜片分别通过柔性导热材料与形状记忆合金层和形状记忆聚合物层的贴合面连接。本发明通过改变制冷半导体晶粒的电流方向分别控制形状记忆合金层或者形状记忆聚合物层的温度，实现伸展组件的重复可控形变，易于实现自锁定与自展开功能，具有展开冲击小和刚度大的优点。
基于半导体温控双程形状记忆铰链装置及其使用方法

[发明专利]基于数字孪生的数控机床虚拟调试系统及系统构建方法-CN202111018891.X有效
发明人： 吴凤和;蒋展鹏;张会龙;张宁;孙迎兵 -专利权人：燕山大学
申请日： 2021-09-01 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： G05B19/418 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于数字孪生的数控机床虚拟调试系统，包括：数控系统、物理空间、数字孪生中间层和数字孪生数字空间；物理空间包括数控机床；数字孪生数字空间包括控制模型和功能模型；功能模型用于模拟数控机床的机床运动；控制模型用于模拟数控机床对机床运动的控制功能；数控系统用于将控制信号发送到物理空间和数字孪生中间层；控制模型通过运动信号控制功能模型执行模拟作业；数字孪生中间层用于物理空间与数字孪生数字空间的连接与映射；数字孪生中间层包括数字孪生模型映射模块和性能分析优化模块；性能分析优化模块用于根据数控机床的运行数据和功能模型的运行数据对功能模型进行参数调节。本发明提高了虚拟调试的真实性。
基于数字孪生数控机床虚拟调试系统构建方法

[发明专利]基于运动控制卡的多轴柔性折弯机数控系统及其控制方法-CN202211223733.2在审
发明人：孙迎兵;王帅淇;柴海宁;王宇;吴凤和;张会龙 -专利权人：燕山大学
申请日： 2022-10-08 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： B30B15/26 文献下载
摘要：本发明提供一种基于运动控制卡的多轴柔性折弯机数控系统及控制方法，包括控制硬件和控制软件。控制硬件，包括工业计算机、运动控制卡、驱动器和反馈信息元件，操作面板和工业计算机的第一连接端连接，显示屏和工业计算机的第二连接端连接，驱动器第一端通过运动控制卡和工业计算机的第三连接端连接，驱动器的第二端和第三端分别与电机的控制端和反馈信息元件连接。控制软件，包括后端逻辑层、前端控制层和前后端信息交互的通信层，后端逻辑层，包括参数配置模块、文件操作模块、手动模块、板材加工模块、辅助控制模块和状态显示模块。本发明相比于通用数控系统，折弯成型精度高，功能集成度高且运行稳定，满足实际生产需要。
基于运动控制柔性折弯数控系统及其方法

[发明专利]用于预测全品类备件需求的方法-CN202211177274.9在审
发明人： 吴凤和;章正柱;张宁;蔡瑛;孙迎兵;郭保苏 -专利权人：燕山大学
申请日： 2022-09-26 - 公布日： 2023-01-06 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明提供一种用于预测全品类备件需求的方法，首先对主机厂备件的历史月度需求量进行预处理，基于统计学中的3σ原则进行异常历史月度需求量筛查并采用均值进行替换；其次依据历史月度需求量特征，将备件分为低频需求组、超低量需求组、低量需求组和常态需求组；最后面向不同分组的备件，构建不同分组的需求量预测模型，分别采用均值统计分析方法、一阶指数平滑模型、三阶指数平滑模型以及LSTM算法与XGboost算法结合的方法对上述四组备件需求进行预测。本发明依据历史月度需求量对主机厂备件分组，并针对性构建一套预测方案，避免单一方法应用于全品类备件需求预测精度不佳的问题，从而实现精度更高的备件的需求预测。
用于预测品类备件需求方法

[发明专利]一种薄板结构加强筋分布优化方法-CN201811215504.X有效
发明人：李永欣;杨权威;刘硕;吴凤和 -专利权人：燕山大学
申请日： 2018-10-18 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明提供一种薄板结构加强筋分布优化方法，其包括以下步骤：S1、定义设计变量单元成熟度为加强筋的高度因子，并对设计变量进行等距离散；S2、基于Von mises屈服准则建立局部应力约束条件，基于统一约束函数建立整体位移约束条件，基于分级求解的思想建立算法的两级优化模型；S3、建立加强筋呈米字形的有限元板梁离散模型，将各加筋单元设计变量初始化，作为优化的初始结构；S4、采用一维搜索方法进行第一级求解，在第一级优化结果的基础上采用相对差商法进行第二级求解，即为寻优的加强筋分布结果。该方法能分级求解局部应力约束和整体位移约束，可以实现对加强筋截面尺寸和分布位置的双重优化，最终得到加强筋的最优分布形态。
一种薄板结构加强分布优化方法

[发明专利]一种兼顾应力和位移约束的薄板结构加强筋分布优化的改进方法-CN201811215503.5有效
发明人：李永欣;杨权威;刘硕;吴凤和 -专利权人：燕山大学
申请日： 2018-10-18 - 公布日： 2022-11-29 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明提供一种兼顾应力和位移约束的薄板加强筋分布优化的改进方法，其包括以下步骤：S1、定义设计变量单元成熟度为加强筋的高度因子，基于统一约束函数建立整体位移约束条件，基于分级求解的思想建立算法的两级优化模型；S2、采用一维搜索方法进行第一级求解，并引入单元进化调整系数处理局部最优解问题；S3、在第一级优化结果的基础上采用相对差商法进行第二级求解，并采用变量连接技术处理加强筋分布不规则问题。S4、讨论设计变量搜索步长的取值对优化结果的影响，并确定其最合理取值。算例分析表明，该方法可得到较好的加强筋布局和结构减重效果，优化效率也较高。
一种兼顾应力位移约束薄板结构加强分布优化改进方法

[发明专利]一种基于门控循环残差网络的刀具剩余寿命预测方法-CN202210657535.0在审
发明人：郭保苏;董昊;马轩;鲁泽坤;吴凤和;温银堂 -专利权人：燕山大学
申请日： 2022-06-10 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明一种基于门控循环残差网络的刀具剩余寿命预测方法，属于数控机床刀具剩余寿命预测相关技术领域，其包括以下步骤：采集数控机床刀具整个生命周期的加工磨损信号；对采集到刀具整个生命周期的加工磨损信号进行预处理；对降噪后的信号进行数据划分、归一化处理，赋予标签并分组，构成训练数据集；构建基于门控循环残差网络的刀具剩余寿命预测模型，基于训练数据集，得到训练好的刀具剩余寿命预测模型；在线实时采集刀具加工磨损传感器信号，基于训练好的刀具剩余寿命预测模型，得到刀具剩余寿命的实时预测；本方法提出的刀具剩余寿命预测模型鲁棒性强，预测精度率高，学习速度快，在铣削加工中有较好的推广应用价值。
一种基于门控循环网络刀具剩余寿命预测方法

[发明专利]基于以车代钻去浇口的轮毂生产方法及其生产线-CN202111006965.8有效
发明人： 吴凤和;张会龙;李航;王宇;李想;柴海宁;孙迎兵 -专利权人：燕山大学
申请日： 2021-08-30 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： B23P15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于以车代钻去浇口的轮毂生产方法及其生产线，其包括机械臂、输送辊道、机床和去浇口车刀，其轮毂加工步骤为：S1、机械臂从上料辊道抓取轮毂至第一工位；S2、第一工位处的车床车削轮毂的内、外圆面；S3、机械臂抓取轮毂至第二工位；S4、第二工位处的车床车削轮毂的轮辐面；S5、第二工位处的车床更换去浇口车刀去除毛坯浇口；S6、机械臂抓取第二工位上的轮毂至第三工位；S7、第三工位处的钻铣床加工轮毂的螺栓孔、气门孔和窗口倒角；S8、机械臂抓取第三工位上的轮毂至下料辊道。本发明所涉及的以车代钻的轮毂去浇口方法、去浇口车刀和轮毂生产线工序优化方法能有效缩短轮毂去浇口时间，提高生产效率。
基于车代钻去浇口轮毂生产方法及其生产线

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