基于模糊PID的小型水下机器人运动控制研究

小型水下机器人(ROV)具有运动灵活、可靠性高等优点,在水下探测作业领域得到了广泛应用,但水下机器人工作环境复杂多变,自身运动具有强非线性与强耦合性,导致其稳定性降低。根据自行设计的ROV结构特点与水下运动规律建立了ROV运动控制模型,推导了转艏与定深运动控制传递函数,在此基础上设计了基于PID控制与模糊控制模糊PID控制器。通过仿真分析与水下试验对模糊PID控制器性能进行验证,转艏运动试验过程中,ROV稳定后保持稳态误差±3°内浮动;定深运动试验过程中,ROV稳定后保持稳态误差±3cm内浮动。结果表明设计的模糊PID控制器具有系统超调量小、调整时间快与抗干扰能力强等优点,可精准控制ROV完成设定运动。

基于WLS滤波优化的双目视觉深度图重建

为解决双目视觉三维重建深度图边缘不连续的问题,提出基于加权最小二乘(weighted least squares,WLS)滤波的深度图优化,经双目标定、畸变矫正、立体校正、立体匹配建立三维深度图,加入WLS滤波,通过调整正则项更改约束条件,对梯度较大的区域减少约束,保留图像边缘,对梯度较小的区域平滑处理,去除噪声,采用峰值信噪比、结构相似性指数、平均绝对误差3个参数评价图像质量。评价结果表明:与半全局匹配算法相比,此算法的峰值信噪比增大1.849 dB,图像失真更少,质量更高;结构相似性指数增大0.4151,与原图结构相似性更强;平均绝对误差减小21.5422,还原度更高。重建的深度图视觉效果更好,改善立体匹配不连续的问题,减小匹配误差,使视差图质量更高。

人体平衡能力的静态测试

21世纪,人口老龄化问题已成为全球性社会问题,人体平衡能力是老年人体质状况的一个重要检测指标,许多老年疾病如眩晕等都能引起老年人失衡。而老年人平衡功能对预测危险因素、制定干预和康复措施、评价康复和治疗效果、病情病程鉴别诊断具有重要价值。人体重心测试系统就是利用人体重心的变化判断人的平衡能力。

基于PLC液压系统参数检测的研究

研究了以PLC为控制器的数据采集系统,并用VB6.0为开发平台编制了基于Windows的测控软件,可以实现液压系统的动态特性的测试。该系统可以在线检测油温、压力及其他相关参数,并能够实现保存、查找、打印等功能。该系统经过试验验证,具有性能稳定、操作方便,故障率低的特点,能够满足液压元件测试要求,对于液压系统设计和研究有着重要的意义。

路面加速加载试验设备控制系统的研究

详细介绍了路面加速加载试验设备的主控制系统及数据采集系统。该控制系统自动化程度高、人机界面友好、稳定性好,可以在线检测工作温度、环境温度、压力及速度等参数,并能够实时显示、存储、打印。运行结果表明,系统安装、维护方便,操作简单,测量精度高,运行可靠。

块煤防破碎控制系统设计

针对目前储煤仓及运输输送带具有煤块破碎率较高、浪费大等特点,对块煤防破碎控制系统进行了设计和研究,达到降低储煤仓内及输送带运输过程中块煤的破碎率目的。控制系统以S7-200 PLC作为控制器,能实现翻板电机、装车电机和输送带电机的自动控制,并能在线显示煤仓中的料位。实验表明,该系统运行可靠稳定、操作方便。

路面加速加载数据采集系统的设计

以自行研制的路面加速加载试验设备为研究对象,对该样机的数据采集系统进行了分析和研究将CAN总线技术应用于该样机,构成分布式数据采集系统,对各参数多节点采集。试验过程中采用了国产便携式称重仪和该数据采集系统分别对轮胎对地压力进行实时采集,结果表明:基于CAN总线技术的路面加速加载设备数据采集系统操作简单,测量精度高。

基于CDIO机械电子工程专业人才培养模式改革与探索

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新研究成果,它以产品研发到产品运行改良乃至终结废弃全生命周期为载体,培养学生的学术知识、学习能力、团队协作能力。通过CDIO工程教育模式分析,对山东交通学院机械电子工程课程体系、专业人才培养模式和实验室建设按CDIO模式进行创新,使学生具备了一定分析和解决问题的能力、自学创新能力和工程实践的能力,实现应用型人才培养的整体目标。

人体重心测试软件开发

设计了一套人体重心位置动态测试软件系统,可以实时动态地检测出人体重心位置及其变化参数,也可分析人体在行走、跳跃和静止时的其它参数的变化,可以应用于体育运动和医疗康复。

车辆牌照自动识别系统的开发

车辆牌照识别是智能交通系统的重要组成部分,通过车辆牌照可以检索车辆的重要信息(监视车辆的违章和车辆缴费情况等)。开发研制了车辆牌照自动识别系统,该系统通过对车辆牌照定位找出车辆牌照位置,并对车辆牌照中的字符进行分割和匹配,从而识别出车辆牌照。实验表明该系统能够实时检测和识别车辆牌照。

人体重心动态测试系统的研究

人体重心是人体环节惯性参数中能够反映人体形态结构和质量分布特征的基本参数之一,可以为体育运动、医疗康复等领域提供参考依据。为此,介绍了人体重心测试系统原理,研制开发了四支点二维重心检测平台,并编制了人体重心测试系统软件,最后分别通过爱捷录像解析系统和人体重心测试系统对人体重心检测,结果表明人体重心测试系统精度较高。

现代产业学院视域下智能制造专业硕士研究生培养改革探索

研究生教育是我国教育体系中最高层级的教育,对高层次人才培养具有重要意义。从现代产业学院视域出发,探索专业硕士研究生培养模式、培养效果评价体系、优质资源共建共享改革,做到多学科交叉融合,实现智能制造技术方向设置与企业生产需求对接、授课内容与企业职业标准对接、授课过程与企业实际生产过程对接,培养学生理论与实践结合的能力,提高学生的职业素养、沟通协调能力与团队合作意识。

《工程机械PLC技术》教学研究

《工程机械PLC技术》是一门实践性很强的课程,许多内容要通过实践教学才能掌握。由于该课程在实验和课程设计等实践性环节在教学占据极其重要的地位,为此,我们在教学内容、教学方法、实验等方面进行了有益的探索并取得了一定的成效。

基于差分码的图像特征提取方法研究

针对Freeman差分码表示边界走向的变化,而且不同的边界特征具有独特的差分码形式这一特点,研究了基于差分码的图象特征提取方法,可以同时提取拐点、直线和曲线等图像特征。

煤矿井下斜巷控制系统的研究

目前煤矿井下辅助运输系统特别是轨道运输系统自动化装备水平低,运输效率不高;安全运行保障性差,辅助运输事故的频繁发生,阻碍了矿井"本安型"建设全面推进,为了保障井下斜巷运输的安全性、高效性,介绍了自行开发的煤矿井下斜巷控制系统。系统结构简单、操作方便、安全可靠、适应性强、具有广阔的应用前景。

人工气候室控制系统设计

设计开发了一种基于PLC和触摸屏的人工气候室系统,用来模拟温度、湿度、CO2浓度,光照强度等自然条件;详细描述了系统的硬件组成及软件设计,实现了短信报警、网络监控等扩展功能;设计了一套逻辑控制算法,解决了人工气候室惯性、大滞后等问题,实现了对气象因子的精确控制;经过实地测试表明,温度控制精度为±0.5℃,湿度控制精度为±5%rh,CO2浓度控制精度为±30ppm,均达到了控制要求。

便携式多功能人体重心位置动态检测系统的研制

研制了一套便携式多功能人体重心位置动态检测系统,该系统包含1个5支点测力平台、4个压力传感器、1个数据采集卡以及1个PC计算机,其中,测力平台由主件、附件、延伸件等组成。通过对主件及附件14个点位3种不同负荷加载下压力中心位置的测试表明,宽度方向的精度在1mm以内,而长轴方向精度平均在3mm左右。现场测试表明,该系统能满足站立、卧姿等人体多功能实验测试的要求,可以为体育教育与训练、运动员选材、全民体质检测、医疗康复等方面服务。

基于DSP与PIC单片机的CAN总线系统

分析了目前工业现场的实际情况,介绍了适用于工业控制的一种CAN总线节点的组成,用TMS320LF2407型DSP和PIC18FXX8系列单片机共同组成CAN总线系统。分别讨论了上述2种芯片中CAN模块的程序设计,并对CAN节点的硬件构成进行了分析。

混合式课程教学中的互动环节探讨——以机械设计基础课程为例

目前,各高校都以提高教学质量作为教学改革的目标,为如何提高教学质量进行不断的探索,开展混合式教学是一种主流趋势。以混合式教学中的互动环节为研究内容,从单元目标的制定开始,探讨了案例引用、随堂测试、提问、讨论和小组实践等多种互动形式。选定机械设计基础课程中的一个教学任务为例,详细介绍了为了实现不同的教学目标所采用的不同互动形式,为其他采用混合式教学的课程提供了很好的借鉴。

线上线下混合式教学在“PLC技术及应用”课程的探索与实践

为了提高"PLC技术及应用"课程的教学质量,培养学生的工程实践和自学创新能力,提出了线上线下混合式教学模式,并制订了新的考核方式。线上学生通过在线平台进行课前学习,线下教师在课堂上通过重点讲解和讨论、项目实践,课后进行知识巩固。通过该教学模式能够实现对学生理论学习能力、实践能力和综合运用知识能力的培养,实现应用型人才培养的整体目标。