基于偏移变量的相位编码精确展开方法

为了解决传统相位编码过程中包裹相位边界和级次边界不匹配的问题,提出了一种基于偏移变量的相位编码精确展开方法。在解析条纹边缘时,对相位求解公式增加偏移变量,有效约束包裹相位边界,进而获得正确的绝对相位。实验验证结果表明,所提方法有效消除了边界不匹配带来的相位跳变问题,在不增加投影图像数目的情况下,可以快速准确地恢复绝对相位,并进行三维重建。

基于机器视觉的洗衣瓶标签位置合格性检测方法

随着机器视觉领域的飞速发展,基于机器视觉系统的标签检测已经有了很多研究成果。吴鹏飞等人在2018年采用ROI技术快速选定标签区域,通过计算最大轮廓的质心与方向特征实现了对标签的快速、精确定位检测[1]。刘鹏在2019年提出一种改进的均值滤波与冲击滤波相结合的滤波增强方法,使用OTSU阈值分割法结合区域生长法,确定标签位置[2]。王家寿在2021年提出一种基于关键点匹配的烟包标签错误检测算法,运用扩展特征、相似点簇聚类与对应关系评估等提高了标签关键点的配准率,判断标签是否偏移[3]。

利用模态技术分析伺服转台内框架设计的合理性

利用有限元法对超低速转台内框架进行了模态分析 ,并对有限元结果进行了试验验证 ,进而分析了结构设计合理性 ,较好解决了精密转台不宜进行常规模态试验的问题。在简述了转台内框架结构基础上 ,首先对有限元模态分析中模型建立方法进行了描述。分析了角接触球轴承支承刚度的求解方法 ,并提出在有限元中用合成刚度模拟实际轴承的支撑作用 ;描述了内框架有限元建模相关问题的处理方法 ;其次 ,给出了有限元分析结果 ,并在不破坏机械结构精度的前提下 ,利用模态试验对有限元分析结果进行了验证 ;最后 ,利用有限元结果分析了机械结构设计的合理性。本文通过对内框架模态分析研究证明了结构设计是合理性。

精密机械设计课程教学及实践方法改革初探

运用“线上+线下”的教学方式,提出测控专业《精密机械设计基础》课程与实践相结合改革教学的思路和方法。坚持以德树人,并紧密结合教学大纲以及课程建设特色,整体设计课程理论及实践方案,将实践融合在教学过程的各个环节,达到提升学生学习效果并增强其实践能力的目的。

高精度转台直接与间接驱动比较研究

对高精度转台机械结构的直接驱动和间接驱动进行了较全面的对比研究.在简述和归纳转台的驱动方式和结构的基础上,对两种驱动方式从数学模型,对转台机械性能的影响,对控制系统要求等方面进行了对比分析,并对间接驱动中的间隙问题提出了补偿方法.针对某高精度伺服转台的分析,内环采用了直接驱动方式,外环采用了间接驱动方式.实验证明该转台实现了高精度漂移误差补偿的要求,该项研究为高精度伺服转台机械驱动方式选择和设计奠定了基础.

直流力矩电机参数的实验测定

通过对直流电机的描述方程组分析,系统介绍了力矩电机参数的实验测定方法,并对电动机的时域和频域特性进行了测量;给出了电机的主要参数和数学模型。

低速高精度轴系跟踪控制系统方案设计

根据对系统的实际要求,构建了系统,并对系统的工作流程图进行了说明,对系统中的抗干扰问题进行了分析和处理。对构成后的系统主要参数尤其是误差问题进行了分析。通过实验证明该系统达到了设计要求。试验证明了本方案机处理问题方法的正确性。

基于线结构光的轮胎胎胚外形检测

基于激光三角测量原理研制了轮胎胎胚外形轮廓检测系统。检测过程中由于激光传感器和待测物体间的相对位姿问题,可能导致检测结果产生误差。对此,本文设计了位姿调整算法进行姿态调节,首先利用胎胚的圆周特性确定理想结构光线条,然后使用理想结构光和实际结构光的位置分析,对三种常见偏差进行调整。最后系统扫描采集胎胚外轮廓点云数据,并利用贪婪投影三角化算法进行三维重建。实验结果表明,本检测系统能准确对轮胎胎胚三维轮廓进行还原。

螺旋曲面误差评定软件研制

螺旋曲面误差评定软件研制是一项系统工程,涉及到测点布置方法、测点数量与误差关系、螺旋曲面拟合、重构模型和标准模型匹配、误差评定、软件功能规划、软件工具选择、软件编制等内容。利用螺杆实例的初步验证,说明本软件的基本思路是正确可行的。

交互式语音地球仪照明结构研究

简述了交互式语音地球仪结构原理;研究了地球仪上首都的无歧义显示、发光二极管的布置以及首都显示分辨率;制成了交互式语音地球仪。

基于MATLAB的阿基米德螺旋面法线和切平面的求解研究

提出了一种基于MATLAB的阿基米德螺旋面法线和切平面的求解方法。该方法首先阐述了螺旋面原理,然后对其法线和切平面求解进行了推导,同时解决了在求解过程中关于MATLAB转换坐标时保证θ0的对应值这一重要问题,最后通过运行实例验证该求解方法。实验结果表明该方法具有可行性和正确性。

伺服转台回转角度误差的不确定度研究

回转角度误差是伺服转台的主要性能指标之一,对导航系统漂移误差的补偿起着决定性作用。本文利用试验数据及一系列处理方法实现了对双轴伺服转台回转角度误差的不确定度表征。根据试验数据的特点利用频谱分析方法对数据结构进行了研究,并对其中的常值误差和一次分量等成分的来源进行了分析处理;解决了二次分量不满足测量不确定度对数据平稳性要求的问题;针对测试方法提出了不确定度的数学模型,对其中已剔除的平面镜安装误差即数据中一次分量,根据实际情况在不确定度中重新计入了其影响。最后给出了回转角的测量不确定度。本文为类似的研究提供了一整套数据处理方法;伺服转台不确定度的计算为精确导航提供了可能。

变臂关节式坐标测量机的参数自标定方法研究

为了有效地提高关节式坐标测量机的测量精度,变臂关节式坐标测量机通过锁定坐标测量机的前2个关节,减小前端关节转角误差的引入降低系统传递误差。经D-H方法建模,变臂关节式坐标测量机和关节式坐标测量机具有相同的数学方程,但是两者具有不同的结构参数,主要差别体现在前2个关节转角。提出了一种基于逆运动学分析方法和非线性规划遗传算法的参数自标定方法。首先,采用Robotics Toolbox中的逆运动学分析方法反求到达同一标定点的多组可能位姿;其次,根据这些反求的位姿结合测量模型计算标定点的坐标值;最后,以单点重复误差为目标函数通过遗传算法进行全局搜索并利用非线性规划算法进行局部搜索获取最优标定结果。实验结果表明,所提出的参数自标定方法使得变臂关节式坐标测量机的单点测量精度提高1 000倍,长度测量精度提高8倍。

一种提高全自动酶免分析仪微量移液精度的方法

为提高全自动酶免分析仪等微量移液系统的移液精度和可靠性,提出了一种动态法液位探测和双极值法压力监控相结合提高微量移液精度的方法。首先,通过探针式电容传感器动态法进行液位探测,有效减小电机运动惯性以及浸润现象产生的毛细管作用对液位探测精度的影响;然后,用双极值法对移液过程进行压力监控,避免堵针、样本量不足、气泡等异常移液现象对移液精度的影响。在此基础上,利用基于GM(1,1)模型的灰色动态滤波方法对电容传感器、压力传感器的输出进行滤波,提高传感器输出的稳定性,从而提高对液位判定及移液异常现象判定的准确性。通过微量移液实验对该方法进行了验证,实验结果表明,基于探针式电容传感器的液位探测动态法与传统单向测量法相比,液位探测精度由±0.3 mm提高到±0.1 mm;在保证液位探测精度的前提下进行基于双极值法压力监控的微量移液操作,能够对移液过程中异常移液现象进行实时判断并保证压力曲线信息的完整性,将移液精度由±5.0%提高到±2.4%。

步进电机模糊PID闭环控制系统仿真研究

对步进电机在PID控制和模糊PID控制下进行了仿真研究。结合Simulink,首先对步进电机进行数学模型分析,说明了模糊PID在步进电机闭环控制中的必要性;步进电机在运动中输出转矩惯性偏大会引起电机振荡问题,为了提高系统的精度,利用"正弦阶梯波"细分控制方法设计了步进电机PID闭环控制器及步进电机模糊PID闭环控制器,并对不同控制下的系统响应情况进行仿真和分析。仿真实验表明,应用模糊PID闭环控制方案较普通PID方案在给定位置下反应更加迅速、效果更好。

工程教育专业认证引领下的控制工程课程实验改革

分析了测控技术与仪器专业"控制工程基础"课程实验现状,其无法满足工程教育专业认证标准要求。重新设计课程实验,以设计二型系统瞬态响应实验为例,说明新实验方案能够使学生应用数学、自然科学和工程科学的基本原理表达工程领域问题,能够基于科学原理采用科学方法对工程问题进行研究,并得到合理有效的结论。新方案在实际中得到应用,达到了工程教育专业认证标准要求。

基于边缘特征提取的图像清晰度评价函数

图像清晰度评价函数是清晰度法自动调焦技术中用来反馈离焦状态的一个度量工具。调焦系统可以通过对成像清晰度的评价来自动搜索到成像最清晰位置。图像中边缘梯度能量大小反映了一幅图像的清晰状况,根据图像最清晰时图像中边缘梯度最大的特点,设计了一系列基于边缘梯度算子的清晰度评价函数。首先从理论上论证了这一系列函数与其它函数相比更具有鲁棒性、直观性的优点,然后通过实验验证,这一系列函数都符合了调焦函数中单峰性、抗噪性和无偏性的使用要求。

一种基于光学三角法的形貌测量系统

提出了一种基于光学三角原理的物体形貌测量方法。从理论上推导出了被测点的相对高度与像点距离的线性公式,通过这个公式可以由像点距离计算出被测点的高度。在实际的测量系统中,通过工作台的精确位移和像点的移动距离可标定出线性公式中的未知系数。把被测物体放在工作台上,先测出被测点的像的相对位移,然后再通过公式计算出被测点相对屏幕的距离。试验中测量了一个圆柱体上的一些点的三维坐标,通过这些数据绘出了圆柱体的三维形貌。

光纤光栅非金属耐腐蚀封装及其温度特性研究

由于裸光纤本身的脆弱性问题,介绍了一种光纤光栅非金属耐腐蚀的保护性封装工艺,并通过使用恒温箱对其温度传感特性进行了研究。在35~80℃温度范围,对这种光纤Bragg光栅温度传感器的反射谱进行了测量。实验结果表明：封装的传感器获得很好的重复性并没有迟滞现象,其温度灵敏度系数为9.93 pm/℃,线性拟合度高于0.999。