高精度五轴龙门数控加工中心综合误差建模与辨识

针对五轴数控机床在加工过程产生的多类别融合误差影响着机床加工精度的问题,提出一种基于误差耦合的综合误差模型建立方法。从误差源的角度出发,分析影响机床加工精度的主要因素,探究不同误差对机床加工精度的影响。在此基础上建立了目标机床的拓扑结构和低序体阵列,从而完成了基于多体系统理论的理想状态和实际状态下的综合误差齐次坐标变换矩阵的推导,由此建立起目标机床的综合误差模型,并给出了综合误差模型正确性的验证。提出了一种先插值后拟合方法对五轴数控机床误差进行拟合。实验结果表明,该方法可有效地处理误差波动较大的数据,相较而言,拟合偏差降低了3.04%,提高了五轴数控机床综合误差模型精度。

热解温度对黄杨木屑生物炭特性及重金属环境风险的影响

以黄杨木屑为原料分别在300、400、500、600、700和800℃缺氧条件下热解制备生物炭。考察热解温度对生物炭理化性质和重金属(Cu、As、Ni、Cr和Pb)迁移转化的影响。结果表明,生物炭产率随热解温度升高显著降低,而灰分含量和pH值逐步升高。热解温度为800℃时,生物炭的比表面积最高为325.353 0 m^(2)/g,同时微孔体积达到2.095 6 cm^(3)/g。制备的生物炭中大部分重金属(Cu、As、Cr和Pb)含量较原料中增加了20.35%~202.37%。同时,随着热解温度的升高,生物炭中重金属由不稳定形态转变为稳定形态,其中Cu、Ni、Cr和Pb的残渣态占比随热解温度的升高明显提升,高温热解显著降低了生物炭中重金属的潜在生态风险。

层层自组装技术制备类水滑石基新型薄膜材料的研究进展

类水滑石(layered double hydroxides,LDHs)具有各向异性的结构特征、特殊的理化特性及多功能性,在材料科学领域得到广泛应用。本文围绕近年来LDHs基薄膜材料的研究进展,系统概括了层层自组装技术(layer-by-layer self-assembly,LBL技术)制备的LDHs基新型薄膜材料的基础作用力(如静电吸附作用、氢键作用等),阐述了LDHs与无机分子(如蒙脱石、二氧化锰、石墨烯等)、有机分子(如聚乙烯醇、荧光染料、聚苯乙烯磺酸盐等)等组装制备的特性薄膜材料,并总结了其在光、电、催化、生物无机材料等方面的应用。指出伴随着制备方法、化学组成及成膜作用力等方面基础研究的深入以及对LBL技术的功能化、实用化研究的日臻成熟,以LBL技术构筑的LDHs基薄膜材料必将对材料、化学、生物等科技领域产生深远的影响。

异步电机V/f调速轻载振荡抑制方法研究

针对异步电机V/f控制在空载及轻载状态出现的电流振荡现象,分析得出振荡原因在于定子无功电流分量振荡造成的电机定子磁链及电磁转矩振荡。在定子电压矢量定向坐标系中,对定子无功电流分量进行振荡抑制,电流和转速得以稳定。该方法在通用变频调速装置上由软件实现,不需要额外的硬件成本。实验结果验证所述方法的有效性,目前已应用于通用变频器产品中,取得了良好的经济效益。

CNC机床伺服进给PMSM性能测试系统及适配性评价

针对各种数控机床对进给伺服系统的不同要求,提出了一种适合企业进行的伺服电机选配方法。介绍了一种数控机床进给系统的永磁同步交流伺服电机(PMSM)性能测试装置,该装置由运动控制器、多通道数据测量分析仪、相位差式扭矩传感器和负载等组成,能模拟实际工况,对不同品牌伺服电机整体性能进行直接测试、分析和客观评价,为不同数控机床及装备选配性能优良、工作可靠、性价比高的进给伺服电机提供了依据,具有较大的经济效益。

基于ASCP-CS算法的桥式吊车滑模控制器设计

针对桥式吊车滑模控制器参数设置繁琐以及布谷鸟搜索算法(Cuckoo Search,CS)全局搜索能力不足问题,提出了自适应选取交叉操作算子的布谷鸟搜索算法(Cuckoo Search Algorithm with Adaptively Selecting Crossover Points,ASCP-CS),并将该算法用于桥式吊车滑模控制器参数整定.该算法在CS算法的基础上改进自适应搜索步长,并在交叉操作过程中引入自适应选取染色体交叉点.通过对4种典型寻优函数进行测试的结果表明:ASCP-CS算法具有较好的寻优精度和搜索能力.对桥式吊车滑模控制器采用不同优化算法进行参数整定,仿真实验表明,基于该算法的控制器能更快地实现吊车负载定位,更有效抑制负载摆角,并具有较好的鲁棒性.

纳米光催化剂改性水泥基材料的研究进展

纳米光催化剂具有高效率、低能耗、无/低污染,被广泛应用于以水泥基材料为主的建筑物中,展现出良好的应用前景。将光催化剂引入水泥基材料中,能够有效改善其结构密实度,优化其力学性能,赋予其降解污染物、表面自清洁等功效,从而降低水泥基材料腐蚀几率,缓解环境污染问题。总结了光催化水泥基材料不同制备方法,详细介绍了光催化剂种类对水泥基材料光催化性能的影响,讨论了当前基于纳米光催化剂水泥基材料的不足,同时展望了其未来发展方向。

激光振镜扫描失真分析及算法研究

激光振镜是一种优良的扫描器件。但是激光振镜扫描方式存在着固有扫描场的几何畸变,表现为x方向上的枕形失真、y方向上的桶形失真和一般的线性失真。当扫描场较大时,极大地影响了激光加工的质量。本文以提高校正精度为目标,通过分析和对比几种软件校正算法原理及试验效果,从而找出了其中一种实用、简单、灵活的校正方法。

基于OTSU算法的BP神经网络网球识别方法

网球拾取机器人是一个基于智能控制的复杂系统,其关键技术之一是对网球的识别。在HSV空间采用OTSU方法对图像进行二值化处理,并选定5个特征值构建BP神经网络模型,实现了对网球的识别。实验表明,该方法能在不同光线的扰动下,可很好地完成对目标的识别。同时,该方法有望应用于工业、商业等其他机器视觉应用领域。

“智能制造”背景下地方高校大学生科技创新团队建设研究

大学生科技创新教育是高等教育重要的一部分,也是新时期创新驱动我国制造业转型升级的重要环节。在"中国制造2025"和"大众创业、万众创新"的背景下,对地方高校学生创新特点进行分析,并剖析了现有大学生科技创新团队存在的问题。结合智能制造领域技能人才需求趋势,从团队平台建设、目标制定、培养模式和保障机制等方面对地方高校的大学生创新团队的建设进行探索,希望能够为同类院校专业人才培养提供借鉴。

基于线阵CCD的激光FPC加工定位方法研究

为在FPC激光柔性加工系统中对FPC板进行精确定位,本文提出了一种基于线阵CCD的精确定位方法。首先阐明了线阵CCD的工作原理和激光FPC加工过程的定位原理。然后分析了采集数据的处理方式,并给出了定位操作的流程。最后通过计算相对坐标实现了线阵CCD定位,总结出了该定位方法具有定位精度高、操作灵活、视场大等优点。

基于无线网络通信技术的电能抄表系统设计与实现

设计了一种基于无线网络通信技术的电能抄表系统,系统数据采集部分由电能计量芯片ATT7022B和8051单片机为核心进行构建,数据传输部分利用CC2430的Zig Bee实现了与上位PC机无线网络通信,数据处理部分利用QT制作用户界面以及后台数据处理。实验证明本系统与传统抄表方式比较,具有成本低、功耗小、抗毁性强、组网简单和通用性强等优点。

基于共有特征学习和数据增强的农作物病害识别算法

针对农作物病害图像类间差异较小,传统机器学习方法在农作物病害数据集上识别精度低、模型训练复杂等问题,本文提出一种基于共有特征学习和数据增强的农作物病害识别算法。首先,对于农作物病害数据集类间数据不均衡等问题,本文使用Mixup数据增强算法对数据集进行扩充,丰富样本数量;然后,对于特征提取模块,本文在深度残差网络中嵌入通道注意力模块,使之侧重学习农作物叶片病害特征,忽略背景信息对模型带来的干扰;最后,在提取完图像特征后,将特征图送入到共有特征学习模块中,提高图像之间线性关联,增强模型泛化性能和鲁棒性。为验证所提模型的有效性和实用性,本文在Plant Diagnosis Dataset农作物病害数据集上进行训练及测试,实验结果表明,所提模型准确率达到97.9%,可有效提高农作物病害图像识别精度。

自适应均衡算法的研究进展

简述了能补偿或减小现代通信系统中的码间干扰问题的自适应均衡算法的基本原理及其特点.介绍了最小均方误差算法、递归最小二乘算法等几类主要的自适应均衡算法,并阐述了近年来出现的主要的自适应均衡算法的原理,对误码率、收敛速度、运算量及稳态误差等评价指标进行了分析.结合分析结果和自适应均衡算法的实际应用前景,探讨了这一领域需要进行进一步研究的问题,并对今后的研究进行了展望.

基于多电动机的智能升降工作台控制系统设计与实现

设计的智能升降工作台主要是由一种紧凑型大行程的升降机构、多台步进电动机和倾角传感器等组成。介绍了系统及其硬件、软件的设计与开发,分析了台面倾角的测量,采用基于耦合补偿方法对多台步进电动机进行同步控制,确保工作台的平稳升降。实验表明,该系统实现了多电动机协同工作,具有较好的应用前景。

中国泥炭褐煤资源及发展腐植酸钾产业潜力

泥炭、褐煤含有丰富的腐植酸,是世界各国规模化生产腐植酸产品的主要资源。针对中国煤炭腐植酸资源开发粗放、技术水平落后、资源浪费严重的现实问题,评述了国内腐植酸行业的特点及发展高附加值腐植酸产品的潜力方向。首先介绍了国内主要煤炭腐植酸资源泥炭和褐煤的分布特征及成分特点。其次综述了腐植酸产品的主要加工工艺和其在工农业各领域的国内应用现状。最后基于国情,从国内农业肥料的未来发展方向及腐植酸的应用潜力出发,提出并评价了腐植酸高附加值利用的未来发展方向之一,腐植酸钾肥的发展潜力。

复杂场景下基于局部运动补偿的目标检测

为了应对视频图像中的复杂场景,提出一种基于局部运动补偿的二次分割目标检测方法。首先,针对光照、阴影变化及目标伪装色的影响,提取了视频图像的像素级色度特征信息和局部纹理梯度特征。同时建立多维高斯分布的背景概率模型以及均匀分布与高斯分布相结合的前景概率模型,并根据贝叶斯决策理论对当前帧图像进行预分割得到静态背景和动态像素。其次,为了从动态像素中进一步区分出实际的前景目标,采用块匹配运动估计算法得到各动态像素点的帧间运动矢量,并将其补偿回运动初始区域。随后在动态像素的特征向量中引入运动矢量特征,建立局部运动补偿后的时空域联合前、背景概率模型,进行二次分割得到实际前景目标。最后给出了模型的初始化过程,并提出一种各模型参数的自适应实时更新策略以提高算法的鲁棒性。实验结果表明,该方法能够良好地适应不同的复杂场景,且具有较好的检测效果和实时性能。

基于正交对立学习的改进麻雀搜索算法

针对麻雀搜索算法种群多样性少,局部搜索能力弱的问题,本文提出了基于正交对立学习的改进型麻雀搜索算法(OOLSSA)。首先,在算法中引入正态变异算子,丰富算法种群多样性;其次,利用对立学习策略,增强算法跳出局部最优的能力;然后,在加入者更新之后引入正交对立学习机制,加快算法的收敛速度;最后,基于15个基准测试函数与6个传统优化算法和2个改进型算法进行仿真实验、非参数Friedman检验以及算法平衡能力进行分析,评估OOLSSA算法寻优性能。仿真结果证明,OOLSSA与其余8种算法相比,算法的探索开发能力以及收敛速度都表现良好。

摩托车缸套表面激光微造型润滑特性数值分析

为了研究改善摩托车发动机活塞环和缸套的摩擦性能、提高燃油经济性,采用激光表面微造型的方法,在缸套内表面加工出规则微观几何形貌。建立了均匀分布、球冠形状微造型的润滑理论模型,包括雷诺方程、油膜厚度方程、动力学方程等。使用多重网格数值方法进行编程求解,得出了活塞环与缸套间的流体动压和油膜厚度分布。仿真结果表明,在假设为平面的两个配合表面之间,表面微造型也能有效地产生流体动压效应,提高润滑性能。

具有最大功率跟踪控制的太阳能LED路灯智能控制系统

针对太阳能路灯系统中太阳能光伏电池的输出效率不高的问题,提出把固定电压法、变步长与扰动观察法相结合得到的一种改进的最大功率点跟踪(Maxi Power Point Tracking,MPPT)算法,设计和实现了太阳能LED路灯智能控制系统。该系统不仅能进行太阳能最大功率的跟踪,并且还能根据时间、环境的光强等参数来智能控制LED路灯的亮度。实验结果表明,该系统能有效提高光伏电池的使用效率,实现节能。