混合动力汽车驱动策略与能量回收的发展综述

混合动力汽车可以通过协调不同的动力来源和回收制动能量来满足电力需求,从而优化能源使用效率和汽车行驶性能。首先对串联式、并联式和混联式这三种混合动力汽车动力系统结构进行了深入分析,接着讨论了能量管理策略,最后研究了制动能量回收和能量计算,以及制动回收能量结构与流程和影响能量回收的因素。希望为后续从事相关工作的研究者做出参考贡献。

基于深度学习的轨道交通通信系统数据异常智能检测

为了防止黑客利用技术漏洞攻击轨道交通通信系统,导致严重的轨道交通事故。研究了基于深度学习的神经网络算法轨道交通车辆通信系统入侵检测系统(IDS),并利用梯度下降动量(GDM)和自适应增益(GDM/AG)来提高IDS的效率和准确性,并通过使用真实的轨道车辆对所提出模型的准确性和效率进行了验证和评估。实验表明,与GDM算法相比,GDM/AG算法在轨道车辆异常检测中可以实现更快的收敛,并且可以检测到毫秒级的异常数据。同时,提出的模型可以自适应检测未知的攻击,在面对未知攻击类型时,其准确率及精度均达到98%以上。

针对新冠病毒感染的自适应调光防疫门禁系统

本文设计了一款基于OpenMV和STM32的综合健康管理和门禁系统,旨在应对当前全球范围内的公共卫生和安全挑战。系统通过图像识别和传感器数据的综合应用,实现口罩识别、人体体温监测以及RFID验证等功能。OpenMV将口罩信息通过UART协议传输给STM32C8T6核心MCU,MCU根据综合信息驱动电机控制门禁系统。当检测到体温过高的人员时,MCU发送拍照标志位给OpenMV,进行拍照记录,并通过ESP8266传递给服务器,之后通过TCP/IP协议传输到手机APP。同时,系统根据环境光照水平由PID算法计算补光值,并通过PWM波进行补光调节。通过双红外对射管统计人数,利用JQ8900N芯片驱动喇叭进行语音播报。测试结果表明,本系统能够有效实现健康管理和安全门禁控制,提高公共场所的安全性和卫生管理水平。

基于LoRa的室内无源被动定位方法研究

针对传统主动定位方式需要目标时刻携带定位设备的问题,提出了一种基于LoRa信号的室内无源被动定位方案,使用差值限幅滤波算法和高斯朴素贝叶斯算法对室内定位方案进行验证。实验结果表明,在3m范围内方案的平均预测准确率为95.6%,在保证定位精度的前提下,能以较高的准确率对目标位置进行预测。

基于PLC和组态王的反应器实验平台设计

以反应器工业流程为基础,搭建了多参数的反应器实验平台。使用西门子S7-200系列PLC作为控制器,完成了控制程序开发与调试;使用Kingview组态软件完成了监控界面设计。该实验平台为PLC、过程控制以及组态王等相关课程提供了多个实验项目,加深了学生对专业课程的理解及融合运用,更好地提升了学生的综合性实验能力,还满足了学生学科竞赛的需求,有助于新工科的人才培养。

基于模糊PID的车漆喷涂温度控制研究

针对目前汽车油漆喷涂温度采用管中管的方式,在利用传统PID进行温度调节,引入模糊控制的情况下对PID功能块进行优化,根据不同的工况优化控制模式。基于现场已有的工程经验数据,利用Simulink对热交换系统的比例阀进行建模仿真,将仿真优化后的参数应用到实际生产线进行验证,改进后的参数在温度出现变化时对喷涂温度的调节更加稳定,现场温度始终保持在设定温度值22℃±1℃范围内变化。基于现场实际工况开发的PID集成功能块,相比于传统的PID功能块具有较高的实用性。

微波开关自动测试系统设计

针对当前微波开关指标测试流程复杂、测试方法自动化程度低问题,提出了一套集指标测试、数据采集和数据管理功能于一体的自动化测试系统;该系统基于微波开关生产及试验环节的实际使用需求,通过软件平台实现对通用测量仪器及遥控遥测设备、射频开关矩阵等设备的自动化控制,单次可满足最多16个微波开关的同步测试,可实现同轴型和波导型两类开关的S参数、切换时间、门限电压、接触电阻、跑荷等总计18种指标参数的测试和试验数据管理,达到了测试效率和试验质量的双提升。

分娩母猪舍仔猪智能保温控制系统设计

为解决传统仔猪加热装置难以满足不同日龄仔猪体感温度需求、能耗高等问题,设计一种分娩舍仔猪智能保温控制系统。分娩舍仔猪智能保温控制系统根据猪舍养殖环境因子如温度、相对湿度和风速,推算仔猪当前的体感温度,智能和集群调节保温设备的输出功率,以满足不同阶段日龄仔猪对体感温度的需求。开展分娩母猪舍仔猪保温控制系统试验,试验结果表明,该系统能够将仔猪体感温度控制在设定温度区间内,体感温度波动范围在±0.75℃内。不同日龄下体感温度数据计算出的变异系数均小于0.1,表现为弱变异性,说明体感温度的离散程度较小,系统控制体感温度效果相对稳定。该研究为分娩母猪舍环境调控提供参考。

基于单片机的液体透镜成像清晰度调节系统

为实现液体变焦透镜的自适用调节功能,开发了一种基于单片机的液体透镜成像清晰度调节系统。系统选择PIC16F1847单片机作为主控芯片,高压DC-AC转换器MAX14521E芯片用于控制液体透镜实现变焦,达到可调节成像清晰度的目的。设计了一款用于成像清晰度调节的人机交互软件,软件功能包括液体透镜成像清晰度手动调节和自动调节,用户可根据使用需求在界面上选择调节模式。测试结果表明:该系统能够实现成像清晰度调节功能,性能稳定,自动调节速度快,电压驱动电路最高可输出120 V交流电压。

基于CCSFF-FPLL的PMSM位置估算误差抑制

在基于滑模观测器的无位置传感器控制系统中,低通滤波器的使用会使反电动势产生相位延迟,在加减速工况下锁相环位置估计的动态性能较差,二者都会造成较大的位置估算误差。针对这两个问题,该文提出了一种基于CCSFF-FPLL的转子位置估算方法。该方法采用复系数同步频率滤波器(CCSFF)对反电动势进行滤波,利用其在中心频率处没有相位延迟和幅值衰减的特性来实现反电动势的准确提取;同时在传统锁相环的基础上增加了转速前馈的路径,设计了一种前馈锁相环(FPLL)来提取反电动势中的位置信息。仿真与实验结果表明,该文所提的方法能够有效抑制转子位置的估算误差,提高估算精度。

高安全装备多维度大修资源的优化调度

人工操作的方式进行大修期间的任务规划,使核电、化工等高安全行业的装备在大修过程产生资源冲突或资源浪费的现象,进而导致了大修执行成本的增加和维修工期的延迟。因此,提出了多维度优化建模的方法,在考虑多维度维修资源的前提下建立了以执行成本和维修工期为目标的多目标优化模型,并选择了以考虑精英选择策略的遗传算法对模型进行求解。为了验证模型及算法的有效性,以某核电站应急柴油机的维修数据为例,考虑备用方案和无备用方案的两种情况,结果表明,模型可以很好地优化执行成本和维修工期,在无备用方案的情况下执行成本减少了5%,维修工期减少了9天,有备用方案的情况下执行成本减少了12%,维修工期减少了13天。

信号交叉口跟驰模型及其参数标定研究

为了更好地运用跟驰模型描述车辆在信号交叉口的通行过程,提出一种考虑信号灯变化对车流瞬时冲击的交叉口全速度差和加速度(full velocity difference and acceleration at intersection,FVDA-I)模型,并根据车辆轨迹数据标定了跟驰模型参数。首先,构建位置-时间临界轨迹来判断车辆能否在绿灯时间内通过交叉口,并提出转弯车辆优化速度。然后,使用S-G滤波器对车辆位置进行平滑拟合,结合期望最大化(expectation maximum,EM)算法标定模型参数。最后,运用FVDA-I模型估计车辆在交叉口的通行时间以验证模型的有效性。仿真结果表明:相较于改进全速度差(full velocity difference,FVD)模型,FVDA-I模型具有头车启动舒适缓慢、跟随车辆启动快、车队总通行时间短的特点,通行效率提高了11.3%,车辆的通行时间与实际采样轨迹的估计时间对比误差小于10%。

工业机器人磨抛柔性加工单元磨削参数识别方法优化试验

为解决工业机器人磨抛柔性加工单元因砂带磨损导致工件磨削量减少、被加工工件表面质量一致性差的问题,提出建立基于砂带磨削参数识别方法,以此作为判断砂带磨损程度依据,并进行相应的补偿。在分析砂带磨削参数的理论基础上,设计基于磨削力、磨削深度、砂带粗糙度、砂带厚度、磨削量5种不同的磨削参数识别方法,并通过试验测试,分析优化出砂带磨削参数识别方法,即通过调整磨削参数,补偿因砂带磨损而减少的工件磨削量,可有效保证加工表面一致性。

基于改进Stribeck模型的伺服系统摩擦补偿研究

电动伺服加载系统中非线性摩擦的存在是不可避免的,具有较强非线性的摩擦干扰严重影响系统的加载精度。针对电动伺服加载系统中摩擦扰动问题,首先提出一种改进Stribeck摩擦模型对加载系统摩擦特性进行描述;其次基于反步控制理论设计控制器抑制非线性摩擦扰动;最后针对摩擦模型参数易受系统内外部环境变化影响的问题,结合自适应控制对参数变化的摩擦干扰进一步抑制。根据仿真结果表明:相比于传统PID控制,采用自适应反步控制器的系统扭矩误差降低了80.2%,有效抑制了系统中的非线性摩擦扰动,提升了加载系统控制精度。

一种新型的钢带尺线性位置测量的编码方法

对于用于线性位置测量的钢带尺,传统的m序列编码和解码方案虽然适用于长量程测量,但存在着查找表占用内存过大的问题。为解决该问题,提出了基于特征码匹配的m序列编码和解码方案,探究了设计m序列所需的初始编码状态和反馈系数以及特征码的选取对于非特征编码解码过程中的最长计算次数的影响,进而提出了基于实际应用场景的设计方案,选择最优的m序列和特征码可在保证解码时效性的同时使内存降到最小。最后实验验证了提出方案的有效性。

DCS中串级PID调节器的用户功能块设计及应用

为了研究串级PID调节器在DCS中的应用,选用一种基于ABB-800F软件自定义的用户功能块作为研究对象,对该软件自带PID通用连续调节控制块(C_CU)展开PID调节器面板及程序设计,增强其功能,通过密码解锁,实现一种能够直观进行图形化界面参数整定及调试的通用PID软调节器,既可以单回路PID控制,又可以串级PID控制,且能在编程组态中像功能块FBD指令一样使用。该用户功能块串级PID软调节器在某化工甲醛生产中应用,已经取得良好的效果。

基于压缩映射改进的粒子滤波声源跟踪方法

针对声源目标因运动突变而产生的跟踪精度降低的问题,提出了一种基于压缩映射改进的粒子滤波声源跟踪方法。首先利用瑞利分布对加速度信息进行修正,并将其引入到目标运动模型中以增强声源信息的维度;其次将采样粒子集压缩映射到目标运动界限范围内,从而提高声源目标估计的准确性;最后引入退火因子改善粒子集因压缩映射带来的样本匮乏问题。实验结果证明方法不仅在一般的声源运动中同样效果较好而且适应于突变运动,具有一定的鲁棒性。

基于ZYNQ的相机曝光时间快速优化算法

在高速相机采集图像的过程中,自动曝光控制的精度与速度会对相机成像质量产生重大影响。该文深入研究了图像熵与曝光时间的数学关系,应用ZYNQ平台实现了一种曝光时间快速优化算法。介绍了关键模块时序仿真实验结果和成像实验效果。实验结果表明,该方法在顺光、逆光和侧光条件下均可在11帧内收敛至合适的曝光时间。满足检测设备对实时性和环境适应性的要求。

AoIP技术在广播系统中的设计与应用

近年来,在媒体融合快速发展下,越来越多的电台建设了网络广播或智慧广播。整个广播系统主要发展方向是广播IP化。作为广播IP化最主要的技术之一,AoIP(Audio overIP)技术已经趋于成熟。从AoIP在广播领域的应用方面进行分析,供业内同行交流。

基于卷积神经网络的抓取框检测方法

服务型机器人抓取的难点在于物体形状不规则、物体位姿随机性以及背景环境复杂。针对此问题,提出一种基于卷积神经网络的机器人抓取方法。该方法以深度图信息作为输入,采用轻量级卷积神经网络将抓取质量、抓取方向和抓取角度映射为热图,根据质量热图中的峰值生成候选抓取框,并从中选取最优抓取框。为验证论文研究方法有效性,基于Cornell抓取数据集进行训练,使用IntelRealSenseD415i深度相机和UR5机械臂搭建实验平台,在真实场景下对随机摆放的物体进行抓取实验。对比试验表明,在Cornell数据集上的准确率和检测速度均有提高,分别达到88.2%和21.0 ms,对数据集之外的物体,抓取成功率达到86%。综上所述,该方法能够快速、精确地对多个物体分别生成抓取框,满足抓取任务的需要。