基于改进SegNet网络的障碍物检测算法研究

为了提高自动驾驶车辆的多类障碍物检测的精度,提出一种改进的SegNet神经网络算法。该算法在SegNet网络的基础上结合残差网络和多尺度融合算法,提高分类的准确性。对网络训练策略进行改进,采用自设置对比度归一化算法、学习率调整算法和类平衡算法提高网络的鲁棒性和收敛速度。通过在不同场景下进行实验,结果表明,相较于SegNet神经网络,改进后的SegNet神经网络的像素平均精度(PPA)从85%提高至97%;平均交并比(MIOU)从76%提升至90%。

改进YOLOv5的小目标交通标志实时检测算法

在真实场景下准确实时检测小目标交通标志对自动驾驶有重要意义,针对YOLOv5算法检测小目标交通标志精度低的问题,提出一种基于改进YOLOv5的小目标交通标志实时检测算法。借鉴跨阶段局部网络思想,在YOLOv5的空间金字塔池化上设置新的梯度路径,强化特征提取能力;在颈部特征融合中增设深、浅卷积特征的可学习自适应权重,更好地融合深层语义和浅层细节特征,提高小目标交通标志的检测精度。为验证所提算法的优越性,在TT100K交通标志数据集上进行了实验验证。实验结果表明所提算法在小目标交通标志上的平均精度均值(mean average precision,mAP)为77.3%,比原始YOLOv5提升了5.4个百分点,同时也优于SSD、RetinaNet、YOLOX、SwinTransformer等算法的检测结果。所提算法的运行速度为46.2 frame/s,满足检测实时性的要求。

某水电厂机组低频振荡的分析

详细分析了五强溪电厂在2024年1月28日至2月13日期间发生的4次低频功率振荡事件。通过对事件调查、设备运行情况、在线监测数据分析、励磁系统功能评估以及其他相关因素的深入探讨,旨在揭示低频振荡的根本原因,并提出针对性的改进建议。分析结果显示,振荡事件主要由手动调节负荷过程中长时间停留在机组振动区或振动区边缘引起,导致压力脉动加剧,进而引发低频功率振荡。

液压打桩锤大流量缓冲装置的建模与分析

大流量缓冲装置对液压打桩锤延长使用寿命,提高环保性能等方面均有很大作用。在分析液压打桩锤使用的大流量缓冲装置的结构和工作原理的基础上,考虑温度影响,结合热力学和流体动力学理论建立了大流量缓冲装置的动态数学模型。采用Simulink对该模型进行仿真分析,得到了阻尼孔直径,缓冲腔内径和溢流阀最高设定压力对缓冲装置的性能影响规律,给液压打桩锤大流量缓冲装置的设计和优化提供了理论依据。

液压起重机过载保护系统的设计

采用凸轮和杠杆机构作为控制装置, 以完全机械-液压方式, 不需电的转换, 研究设计了一种液压起重机角反馈自动调压系统. 系统利用凸轮机构作为吊臂角位移信号输入和转换的环节, 将输入量吊臂变幅角度α转换为与之相对应的系统压力p1所要求的先导式溢流阀导阀调压弹簧的预压缩量Xt2. 采用杠杆机构作为比例环节以实现线位移的放大以及相互作用力的匹配, 从而控制Xt2以实现吊机系统压力p1随吊臂变幅角度α的自动连续调节. 系统的核心部分是一个专用先导式溢流阀, 它起到根据控制信号调节系统压力p1的作用, 实现机-液的转换. 先导式溢流阀采用差压式结构, 提高了其在低压范围的调压稳定性, 并可获得较好的启闭性能, 从而实现了用1根调压弹簧在吊机工作压力3～17 MPa(本例)范围内进行连续调压. 液压起重机角反馈自动调压系统设计的关键在于通过理论计算预先确定先导式溢流阀调定压力p1与先导阀调压弹簧预压缩量Xt2的函数关系, 作为控制系统设计的基础. 实验结果表明, 采用液压起重机角反馈自动调压系统可以较好地解决液压起重机施工过程可能出现的过载问题.

精密机床的模糊PID主动隔振系统研究

针对外界振动影响精密机床加工精度的问题,在二级隔振系统的基础上,采用超磁致伸缩作动器作为执行机构,建立系统的动力学模型。根据精密机床的加工工况复杂多变的特点,提出采用模糊PID控制方法对机床的振动干扰进行主动控制。通过MATLAB/Simulink搭建隔振系统的仿真模型,分析比较被动隔振、采用PID控制和引入模糊PID控制时的隔振效果。仿真结果表明,模糊PID主动隔振系统具有更好的隔振效果,其相对被动隔振的稳定时间短,对低频干扰信号的隔离效果好;相对PID控制对系统参数变化的适应性强。

液压打桩锤主控阀换向性能的动态特性分析

为满足液压打桩锤高频工作下对换向快速性的要求,设计采用主控阀控制的快速换向柔性冲击系统。该阀通过4个控制口压力的变化控制阀芯的运动,通过内部反馈油孔实现对换向状态的记忆。根据主控阀换向工作基本原理,建立主控阀换向过程的动态数学模型,采用Stateflow处理换向过程的状态转换结合Simulink建立换向过程的仿真模型。结合实验的相关参数对主控阀换向过程进行仿真分析,仿真得到的换向所需时间和实验结果基本一致。利用仿真模型,分析内腔直径,内部反馈孔直径和长度以及弹簧刚度4个主要因素对主控阀换向性能的影响。研究结果表明:主控阀内腔直径对主控阀换向快速性的影响最大,内部反馈油孔直径和长度次之,弹簧刚度影响最小。

液压锤打桩动态过程有限元分析

液压锤打桩过程是由多结构组成的冲击过程。对其复杂的相互作用进行动态分析,对实现液压锤打桩效果及桩的设计有着指导作用。针对锤头、锤垫、砧座、桩垫、桩与土组成的锤击系统,建立有限元模型,采用罚函数法处理接触,对工业试验进行模拟。打击软土层与持力层时,测试点应力的计算结果与实测值吻合较好,验证了模型的正确性。在此基础上,分析了不同打击层应力沿桩长和桩径的分布,得到了桩上的应力分布规律,指导桩的设计。使用持力层打击模型,就垫层弹性模量比对桩顶锤击应力的影响进行了分析,得到了垫层材料的选择依据。

基于尘粒启动特性的新型吸尘装置流场数值模拟及试验

根据铁路道床表面不同的吸污工况要求,针对原有产品吸污效率不高的问题,提出新型的吸尘装置结构,建立其物理及数学模型,对不同作业方式的尘粒启动机理进行研究;运用计算流体力学技术对不同参数条件下吸污效率进行仿真分析,并对吸污装置内部气流相和颗粒相进行仿真研究,对2种作业模式试验效果进行验证和对比。研究结果表明:吹吸作业模式适用于灰尘较少工况,吹扫吸作业模式则能满足能够满足污物较大且堆积较厚的工况,尤其适用于运煤专线线路煤粉的收集。

新型高精度大通径电液比例调速阀的研究

针对现有大通径电液比例调速阀控制精度不高的不足 ,根据压差—电气—面积补偿原理 ,采用先导式阀体结构形式 ,设计了能对大流量进行精确控制的电液比例调速阀 ,测试并分析了新阀的性能。

螺旋钻机变幅时机液耦合动力学的键合图建模

为了从理论上研究螺旋钻机变幅机构内在的复杂动态特性,建立较精确的变幅机构数学模型。首先,分析螺旋钻机变幅机构的工作原理和结构特点,运用键合图理论对转动铰、油缸及立柱进行模块化建模,构建变幅机构基础单元的多体动力学模型;然后,建立变幅机构液压系统驱动力的键合图模型。通过分析各子模型的动态特性及相互作用规律,根据功率流传递路径,以统一方式建立变幅机构机液耦合动力学的键合图模型。研究结果表明:变幅油缸2腔压力的数值模拟结果与试验结果较吻合,表明该模型能预测机液耦合作用下系统的动态特性,可为分析和提高变幅机构的动力学性能提供参考。

新型气液联合液压打桩锤的仿真研究

液压系统是液压打桩锤的核心部分,其性能直接影响液压打桩锤打桩的质量及打桩效率。为了建立系统主要插装阀及桩锤系统的数学模型,并运用AMESim建立了仿真模型,根据液压系统的工作原理运用AMESim对新型气液联合打桩锤的动态过程进行了仿真研究。结果表明系统的最大打击能,最大冲击力和频率等参数均符合设计要求,通过对插装阀启闭时的响应时间及锤头下降时间的比较,系统也可以实现一定条件下的急停。仿真结果对于新型气液联合液压打桩锤的研究和开发具有一定的指导意义。

液压打桩锤主控滑阀稳态液动力研究

文章采用计算流体动力学(CFD)软件Fluent,对液压打桩锤主控滑阀内部流场进行可视化数值模拟;从理论上分析了主控滑阀内部流体的物理规律,并且给出了滑阀稳态液动力的CFD求解思路;分别在进口节流和出口节流情况下,研究了阀杆直径的变化所引起的台肩壁面正应力分布变化和阀杆圆周面切应力分布变化,进而分析了阀杆直径和台肩直径关系对稳态液动力的影响并进行了实验验证。研究发现在特定的阀杆与台肩直径关系下,主控滑阀稳态液动力数值较小并且滑阀功率消耗没有显著增加,所得结果为滑阀的结构参数设计提供了参考依据。

精密数控机床液体静压导轨油膜波动补偿控制研究

针对加工载荷作用的液体静压导轨油膜厚度波动问题,建立闭式液体静压导轨系统状态空间模型,利用精密数控机床加工载荷可预知特性,提出对静压导轨油腔压力主动预见控制策略。采用MATLAB搭建油膜波动补偿控制系统仿真模型,分析比较不加控制、采用最优控制、引入主动预见控制时导轨油膜厚度波动情况,观测两种控制方式时的油腔压力改变量。结果表明,预见控制作用下油膜厚度波动量较采用最优控制方式时减小73.3%,较不加控制减小94.1%;油腔压力对加工载荷跟随性提升23%。通过以溜板动态偏移量为指标的实测分析,验证主动预见控制策略对油膜波动补偿的有效性。

静力压桩机的PLC自动调平控制系统的研究

为使静力压桩机在工作过程中能够实现实时自动保持机身水平与水平升降 ,设计了一种基于PLC的压桩机电液自动调平系统。该系统具有原理简单、控制性能稳定可靠和性能价格比高等优点。实践证明 ,使用该系统不但缩短了机身的调平时间 ,提高了调平精度 ,而且提高了桩的垂直度和压桩质量 。

新型多功能液压综合试验台研究设计

针对常用液压元件及双缸同步系统性能检测的需要 ,研制了一套新型多功能液压综合试验台设备 ,该试验台具有计算机测试和手动辅助测试功能 ,自动化程度高。

电气液一体化打桩锤控制系统设计研究

不同于传统液压打桩锤行程反馈控制的工作模式,提出了以氮气腔压力作为反馈压力的电气液一体化打桩锤控制系统,该打桩锤在工作原理、结构形式、控制方法等方面的一系列创新,使其具有打击能、打击频率无级调节,并能方便地对打桩过程进行实时监控等功能,在建立了该桩锤系统AMESim模型的基础上,对其进行动态过程研究,研究结果表明,该桩锤的最大行程为0.93 m,最大打击能为105 875 kJ,最大打击频率为48 Hz,均能够满足系统的设计要求;为开发新型液压打桩锤产品和优化桩锤参数提供了重要依据.

论国防科技领域知识服务能力建设

当前知识服务能力建设已成为科技信息机构核心能力发展的重要方向和内容。本文立足国防科技领域的实际,分析了国内外知识服务能力建设的经验做法,对我国国防科技领域知识服务能力建设现状进行了剖析,提出了下一步国防科技领域知识服务能力建设的方向与重点。

螺旋钻成层土拔钻力的研究

为实现长螺旋钻回转动力头及绞车参数的控制,考虑成层土参数的影响,对拔钻过程的钻具进行力学分析,得到了成层土回转拔钻力的计算公式,并对3种实际拔钻过程的拔钻力进行了计算。计算结果与实测结果吻合,说明了该计算公式的正确性。在工程实际参数的变化范围内应用此公式,分析了螺旋角、回转速度以及拔钻速度对拔钻力的影响。以上结果对长螺旋钻钻具的设计以及动力头、绞车的参数设计具有重要指导意义。

液压起重机过载自动控制及稳定性研究

为提高起重机变幅系统过载制动的平稳性和快速性,保护起重机臂架安全,提出了一种应用电液比例方向阀平缓切断变幅系统油路的过载自动控制新方法。分析了液压起重机过载控制方式,基于键合图理论建立了变幅系统下降工况的机液耦合模型。应用数学分析软件Matlab对模型进行了数值解析,计算了在30°、45°、60°吊臂仰角、电液比例阀不同关闭时间下,变幅油缸活塞杆的速度响应。得出了变幅系统制动时兼顾平稳性和灵敏性要求,比例方向阀最优关闭时间为0.2s的结论。试验结果验证了仿真模型和优化参数的正确性,为液压起重机过载自动控制系统性能的提高提供了理论依据。