机械工程背景下测控专业信号与系统课程教学效果提升策略探索

信号与系统在测控技术与仪器专业人才培养方案中占有重要的地位,在教学过程中需要进行不断的改革以适应人才培养的需求。针对于机械工程背景和学时少的特点,提出总结过往教学效果、教与学并用攻克难点、紧密结合科研或实际工程、课程思政元素的有机融入等提升教学效果的策略,这些策略在一定程度上能够帮助学生克服对新知识的排斥心理和激发求知的主观能动性,有效地提高了课程目标达成度,对于提升人才培养质量具有积极的作用。

能量配比对6 mm 7A52铝合金板材VPPA-MIG复合焊接残余应力分布的影响

VPPA-MIG复合焊接的热源由VPPA和MIG两种电弧热源混合而成,该焊接方法集合了MIG焊接效率高、参数区间宽以及VPPA焊接能量集中、穿透深度大等优点,能够实现不同厚度铝合金板材的高效率和高质量焊接。在铝合金板材VPPA-MIG复合焊接过程中,VPPA与MIG两种电弧不同能量配比会影响焊后接头的残余应力分布。以6 mm厚7A52铝合金板材为试验材料,设置VPPA电弧能量配比不同的焊接参数进行VPPA-MIG复合焊接试验,焊后采用钻孔法测试并分析了接头残余应力分布及峰值大小。结果表明,复合焊接接头的熔合区和热影响区出现拉应力,母材区出现压应力。在复合焊接热源总能量不变的情况下,残余应力峰值随VPPA电弧能量配比的增加而增大,且当VPPA电弧能量配比从35%增大至40%时,可以获得成形效果良好的复合焊缝,横向残余应力峰值不超过73 MPa,纵向残余应力峰值不超过232 MPa,不会出现过大的残余应力峰值。与单MIG焊接相比,VPPA-MIG复合焊的残余应力峰值比单MIG焊大,而高应力区要比单MIG焊窄。

直边缘物体宽度的图像检测

对机器视觉技术和图像处理技术的方法进行了研究。首先,对实验室的量块进行图像采集、图像灰度化、图像平滑以及图像二值化等等的预处理等;然后,利用边缘检测和数学形态学的腐蚀、膨胀算子将目标区域连通;最后,利用Hough变换实现对直边缘物体宽度的测量。实验验证该测量方法具有处理速度快、误差小的特点,可应用于各种直边缘物体宽度的测量。

互换性与测量技术课程的网络教学探究

高等教育面对社会需求新型复合型优秀人才,需要深化高校创新教学改革。随着网络技术的迅猛发展,传统的教学方法与网络教学相结合的教学改革是未来教学主要发展方向。十几年的互换性与测量技术课程教学经验与线上网络教学相结合,设计以学习者为中心的网络教学,对教学方法与教学手段进行探索与研究,推进了近几年的网络教学改革的步伐,加强了学生的学习效率,培养了学生自主学习能力。而且完善本课程的网络教学资源,提高教学质量,对混合式教学改革有重要的支撑作用。

角度的图像测量法

为提高角度测量的精度、速度以及扩大角度测量方法的应用领域,提出一种采用基于计算机视觉的图像测量技术进行角度测量的方法。通过对采集到的被测工件图像进行边缘检测、细化处理和霍夫变换,从而确定出其角度。实验结果表明,角度的图像测量法在测量精度、速度、抗噪声等方面具有很大的优势。

布氏硬度的图像测量法

文中提出一种采用基于计算机视觉的图像测量技术进行布氏硬度测量的方法,它通过对试件压痕进行图像采集、特征提取、信息处理等过程来实现布氏硬度的测量。实验结果表明,布氏硬度的图像测量法是一种自动化程度高、人为误差小的测量方法,同时还具有测量精度高、可靠性好、抗噪声能力强的特点。

CCD动态响应特性的测试与建模

CCD图像传感器与景物有相对运动时,传感器动态响应特性对成像质量具有显著影响,通常表现为图像模糊、目标物体几何尺寸和灰度失真.通过对CCD工作原理的分析,设计了测试动态特性的试验方案,提取了运动图像上能够反映CCD响应特性的像元灰度数据,通过基于最小二乘法的数据分析完成了动态特性的建模.研究结果表明:CCD传感器动态响应特性可采用修正的一阶系统模型表示,其拟合误差约为0.2,模型精度较高.提出的动特性测试方法实用性强,可解决一般机器视觉及相关动态影像问题.

圆度误差的图像测量法

圆度误差是机械零件常见的形状误差之一,它的大小对精密机械的性能和寿命有重要影响,是零件几何精度的重要指标。本文探讨了一种基于图像测量技术的圆度误差测量方法。该方法通过对试件进行图像采集、图像预处理获得完整清晰的轮廓图像,然后利用改进的霍夫变换对系统进行标定,并按照最小条件法、利用有效的数据处理算法进行圆度误差评定。实验表明,用该方法进行圆度误差的测量是可行的,并具有测量精度高、速度快、实用性强的特点。

纯铝薄板TIG焊接残余应力测量

通过高速摄像对纯铝薄板TIG焊电弧形态进行分析,采用小孔法对3mm纯铝薄板焊接接头进行残余应力测试,利用应变节点采集应变信号并进行无线通讯数据传输,用Matlab软件计算残余应力值。试验结果表明:垂直于焊缝,纵向残余应力从焊缝中心到母材总体呈下降趋势,在焊缝中心存在较大的拉应力,在熔合区周围得到残余应力的最大值,到达母材区后拉应力变为压应力,在约束区残余压应力逐渐减少,最后转变为拉应力。沿着焊缝方向由两边向中心纵向残余拉应力逐渐减小。

大型工件角度的视觉测量方法

提出一种采用计算机视觉检测技术对大型工件进行角度测量的方法,首先对工件进行图像采集并做一定的预处理,而后利用霍夫变换进行直线检测、最终通过角度计算达到角度测量目的。同时本文结合工程实例以及仿真实验对该方法进行了深入探讨和验证。结果表明,文中提出的测量方法可以应用在一般的角度测量中,可以有效地对大型工件进行非接触角度测量,且拥有好的测量精度和抗噪能力,此外也呈现出测量结果可靠、实时性好的特点。

同频干扰影响下的时延估计方法研究

为克服同频干扰对时延估计的影响,提出了一种基于频谱商差的时延估计方法.该方法借助模版匹配思想,在模版匹配过程中通过解析参考信号和观测信号中独立成分与同频成分的频谱特性来获取时延值,能够克服同频干扰的影响.通过有同频干扰、无同频干扰以及随机信号三类时延估计仿真实验验证了该方法的有效性.在同频干扰存在的仿真实验中,互相关法、自适应法和小波降噪法均不同程度的存在时延估计误差,而频谱商差法的时延估计误差为0,进一步验证了该方法能够克服同频干扰.

铝合金VPPA-MIG复合焊接电信号分析

为分析铝合金VPPA-MIG复合焊接过程中的电信号,在铝合金7A52复合焊接试验过程中,利用VPPA-MIG复合焊接电信号检测系统分别检测VPPA电弧与MIG电弧电信号,将检测到的电信号经小波降噪处理后进行功率谱分析。通过15组试验的电信号功率谱分析发现MIG电弧电信号中总有0 Hz直流分量存在,而且其功率占整个信号功率比例(功率占比)较大。当VPPA电弧正反极性变化频率恒为100 Hz时,MIG电流越大,MIG电弧电信号的主要高频成分及其谐波分量也越大;焊接速度变化会影响MIG电弧电信号的主要高频成分及其谐波分量的功率占比,而VPPA电流变化不会对MIG电弧电信号的主要高频成分产生影响。VPPA电弧电信号的主要频率成分总包含0 Hz直流分量和100 Hz及其各次谐波分量,且不受自身电弧电流、MIG电弧电流以及焊接速度的影响。

基于MATLAB实现传感器静态标定

本文介绍了传感器静态标定的指标及其应用Matlab语言编程的具体实例、方法及实用程序。

基于虚拟技术的形状误差数据处理方法

通过在虚拟空间中重构被测实际要素,依据对应项目形状公差带定义构造包容实际要素的理想要素,利用虚拟技术的碰撞检测理论使理想要素包容区域逐次逼近对应形状误差的理论最小区域,从而得到精度在给定步长范围内的形状误差值;该方法符合最小条件原则,无需建立复杂的数学模型,计算结果精度已知,并可实现对所有的形状误差的计算,思想统一,便于理解与应用。

回转窑托轮推力在线监测系统研究

通过对回转窑托轮受力情况的有效评估和在线监测,分析了在运行过程中托轮承受的轴向推力的来源及其影响,结合应变电测技术自制了推力传感器,选择合适的推力测点,设计了回转窑托轮轴向推力在线监测系统,该系统将实现各托轮两侧推力的测量及显示,为保证回转窑的稳定运行提供了技术支持。

膝关节骨关节炎软骨磁共振扫描方法及磁共振表现的相关性分析

骨关节炎（OA）是关节软骨的退行性变,临床可产生关节疼痛、畸形和功能障碍等症状.本文主要对膝关节OA的临床症状与磁共振MR变现进行对照分析,明确软骨磁共振变现与OA临床症状的相关性.

回转窑托轮支承力测量方法

回转窑是水泥等工业生产中的核心设备,托轮支承力是否均衡合理对设备的安全运行与寿命至关重要。由于窑体结构和工作条件的复杂性,使得通过测量获取每个托轮的实际载荷具有较大难度。以三档支撑的干法水泥生产回转窑为例,在分析托轮瓦座结构和受力特点的基础上设计了托轮载荷测试方案并进行了验证性测量。试验结果表明测试灵敏度偏低,但是方法可行。

基于小波频带能的脉冲VPPA焊接熔透特征信息提取

焊缝熔透状态的监控对焊接过程质量控制和自动化生产的实现具有重要的意义。建立脉冲VPPA焊接系统,对脉冲VPPA焊接不同熔透状态的电弧电压进行小波分解,将其分解到不同频带,进行频带能量的计算,提取了与频带能量对应的熔透状态特征信息。研究结果表明:脉冲VPPA焊接电弧电压高频频带能量能够很好地反映焊缝熔透状态,当焊缝熔透状态发生变化时频带能量值产生突变,可作为脉冲VPPA焊接过程在线检测量,为脉冲VPPA焊接熔透实时控制提供一种新方法。

基于小波频带能的脉冲VPPA焊接特征信号分析

采用小波分解方法,将典型VPPA、高频脉冲VPPA和高低频混合脉冲VPPA三种不同焊接方法对应的焊接电流分解到6种不同的频带。计算各个频带的平均频带能量,并对不同焊接方法的频带能量进行比较;同时比较不同焊接方法相同频带的平均能量。研究发现,加入高低频脉冲会对频带能量的分布产生影响,但整体频带能量分布较均匀,而在高频处低频脉冲对平均频带能量的分布影响比高频脉冲更为明显。

浅谈初中数学高效课堂之我见

九年义务教育初中阶段,数学是一门基础学科。在数学教学中,充分发挥学生的主体地位,注重学生互助、合作交流,建立民主、平等的师生关系,用心与学生沟通,用爱去和学生交流,赢得学生的信任和热爱,真正的心对心的走近学生的心灵,这样才能提高课堂效率,打造出真正的高效课堂。