船舶舵机电静液作动器的分数阶线性自抗扰控制

为改善船舶舵机电静液作动器(Electro Hydrostatic Actuator,EHA)的抗扰性能,提出一种基于线性自抗扰控制和分数阶PD控制的融合控制方法。在建立驱动电机和液压系统数学模型的基础上,利用线性扩张状态观测器(Linear Extended State Observer,LESO)估计EHA在不同工况下所受的内外总扰动,并证明LESO的有界稳定性;进一步采用分数阶PD控制作为控制律对所估计的总扰动予以主动抑制,控制参数由剪切频率和相位裕度等频率响应指标决定。利用AMESim和Simulink联合建立EHA仿真模型,通过分析可知,所提出控制方法在船舶航速分别为6 kn和8 kn时位移控制精度均约为1 mm。利用自研EHA搭建船舶舵机半实物试验装置,进行来回摆舵和突然换向试验,结果表明在负载扰动下和有突变换向情况时,所提出控制方法对操舵指令的跟踪均具有较好的快速性和稳定性。

机器人随动挂件系统设计与应用

针对刹车鼓悬挂链输送线上人工完成挂件效率低、劳动强度大、易发安全事故、自动化程度不高、存在工件磕碰伤等问题,应用2D视觉技术和机器人随动技术,设计了一种机器人随动挂件系统,并应用到悬挂链输送线上,实现了刹车鼓工件的型号识别、自动抓取、随动挂件、产品信息追溯。实际使用结果表明:机器人代替人工完成挂件,生产效率提高25%,杜绝安全事故发生,避免工件磕碰造成损伤,提高企业自动化生产水平,具有良好的推广价值。

基于μC/OS-Ⅲ的智能灶台系统研究与设计

随着科技的发展,灶台功能越来越多,加热形式也多样化,有用火热型、电热型,以及混合型,但是依然还是要靠人工现场监控,智能化控制不足,有时候会出现人为误操作的情况,存在一定安全隐患。设计了一种智能灶台,包括AC-DC电源模块、单片机、火焰控制模块和烧水控制模块。其中,火焰控制模块又包括火焰传感器、继电器和舵机,烧水控制模块又包括水温传感器和继电器。单片机输入传感信号,输出控制信号,控制火焰控制模块和烧水控制模块,从而实现灶台功能的自动控制,避免因人员操作失误等原因发生事故的风险,提高了使用安全性,可以用于家庭、酒店、餐饮等行业。

水下可重构机器人腿部结构设计与自由度分析

水利工程对水下机器人功能要求多样化,本文以水下可重构机器人为研究对象,研究腿部结构可重构使机器人具有多种移动模式,预期实现一机多用。本文将通过锁死UPS支链中等效球副中的一个转动,重构出3类U*PU支链,分析了各类支链的约束特点,得出Ⅰ类U*PU支链改变自由度的性质,Ⅱ类改变自由度的方向,Ⅲ类是一种不变自由度支链。基于含Ⅲ类U*PU支链的4-U*PU并联机构,设计水下可重构机器人的腿部结构,使其腿部具有2T2R和1R2T两种运动模式。采用旋量理论研究了腿部结构各运动模式变换过程中的自由度性质,分析机器人可重构性,使其满足爬行和蠕动两种运动需求。

物流仓储中单舵轮叉车机器人的轨迹跟踪研究

针对传统AGV叉车机器人运动控制方案存在的定位精度低和行进轨迹偏差大等问题,提出一种基于双种群蚁群算法的单舵轮叉车机器人运动控制方案.先构建两组坐标系,即全局坐标系和局部坐标系,判断出叉车机器人的相对位置变化,利用所构建的运动学模型和实时通信数据结果,实现对叉车机器人当前位置的准确定位;在最优行进轨迹选择方面,通过划分双种群的策略发挥出精英个体在路径迭代寻优方面的优势,同时通过与主种群之间协同信息素的实时交互,避免精英个体陷入局部最优解,确保精英个体在全局范围选择最优的轨迹路径.实验结果表明:提出的轨迹跟踪方案定位精度偏差值更小,效率高且选择的路径为最短运动轨迹.

基于某型发射装置的机电系统联合仿真技术研究

为将机电联合仿真技术应用于军工机电产品开发过程中,论文重点详细阐述了该仿真的总体思路和具体流程,首先建立了发射装置虚拟样机模型,对模型进行了运动学和动力学测试并生成了符合机电接口要求的机构控制模块;其次根据给定的控制指标设计了控制系统模型,对模型进行了校验;最终建立了机电联合仿真模型,并进行了仿真参数配置及仿真计算。结果表明机电联合仿真思路清晰、过程明确和数据正确,可有效指导现代军工机电系统的设计和性能验证,将极大提高设计效率、缩短开发周期、降低开发成本和获得更优化的产品性能。

圩区水位预测辅助管理系统建设与应用——以昆山城南圩为例

由于圩区闸站泵组多、排水量信息滞后等原因,导致圩区防汛排涝调度管理效率低、安全隐患大。本文基于圩区水位预测算法,设计了圩区水位预测辅助管理系统,实现了圩区水位数据查询、闸泵工情查询、圩区水位预测、水位预测模拟、超警戒风险预报功能。基于昆山市高新区城南圩,完成了圩区水位预测辅助管理系统的开发,并应用于本地防汛排涝智慧调度工作中,证明了研究成果的有效性,为城市防汛排涝工作提供了信息化管理工具。

基于熵权-TOPSIS的苏泊尔财务绩效评价研究

家电产业与人民生活息息相关,作为我国制造业的重要组成部分,其发展已逐步走向成熟期。文章基于12个财务绩效评价指标,以苏泊尔2019—2023年财务数据为研究样本,构建熵权-TOPSIS财务绩效评价模型,运用此评价模型对苏泊尔财务绩效进行分析,通过对苏泊尔财务绩效评价结果分析,发现其存在待优化之处,从而有针对性地提出优化建议,以期对企业和家电企业具有借鉴意义。

基于PatMax视觉引导的机械臂末端轨迹规划与控制

该文旨在介绍一种基于PatMax视觉引导的机械臂末端轨迹规划与控制方法。该系统主要是利用了美国Cognex公司旗下的VisionPro机器视觉开发软件,开发环境为C#语言环境,主要完成了视觉定位系统硬件设计、3D相机的预处理采集及校准和图像定位等核心工作。首先利用了视觉传感器来采集目标物体的姿态和位置信息,并采用PatMax算法对目标物体进行识别和定位。不同于传统方法,该方法采用了2D到3D的图像数据转换成点云数据,从而实现了无需人工示教。该方法具有高精度和稳定性,并且可以实现机械臂末端轨迹规划和控制。通过PatMax算法,该系统可以达到2 mm图像定位精度。该精度下的机械臂轨迹规划和控制在实际工业,特别是机器人领域中有着重要的应用价值。

基于集成学习方法的机电作动器故障诊断框架

针对飞行器综合性能不断提高的发展需求,对机载机电作动器(EMA)进行健康管理尤为关键。文章以EMA作为研究对象,重点研究基于集成学习方法的故障诊断框架来解决飞行器可能存在的健康管理问题:对比不同集成学习策略间的优劣,提出一种以Boosting集成学习方法为核心的故障诊断框架。该方法的建立以XGBoost、LightGBM和CatBoost模型为基础,相较于时下流行的深度学习框架,其占用的计算资源更少,模型的可解释性更强。试验结果表明,该框架相较于传统机器学习方法准确率提高10%,相较于深度学习方法训练时间减少75%,且内存占用率更低,具有较强的工程应用价值。

基于LoRa技术的液压阀门阀位开度控制方法研究

受液压阀门工作状态推力扭矩转换关系的影响,导致阀位开度控制偏差较大。为提高阀门阀位开度的控制精度,提出基于LoRa技术的液压阀门阀位开度控制方法。根据液压阀门的具体结构分析阀门开度控制时的影响因素,以此确定了当前阀门的工作状态,基于分析结果,结合LoRa技术设计用于阀位开度控制的自动化控制方法,确定阀位开度控制流程,基于PI控制原理完成构建模型中的开度控制器设计,并在其中引入OF控制器实施修正PI开度控制器的控制偏差,以此实现液压阀门阀位开度自动化控制。实验结果表明,使用该方法开展阀位开度控制时,控制效果好、性能高。

基于分布式遗传算法和改进人工势场法的导弹反探测航迹规划

基于兵棋推演仿真软件构建用以测试导弹制导与反探测能力的设定场景,并参考人工势场法在路径规划领域的应用,设计导弹反探测航迹规划方法以躲避探测侦察.为了高效搜索人工势场法的最优参数,基于Kubernetes在多服务器上搭建分布式框架,实现分布式遗传算法,在并行数目为100的实验中,理论加速比在98.41~99.46之间,实验加速比平均为96.95.将基于分布式遗传算法和人工势场法的导弹反探测航迹规划方法应用于各种不同探测策略下的导弹制导场景.实验结果显示,改进的人工势场法比传统的人工势场法的平均得分提高11.9%,遗传算法的进化次数平均减少2.73轮.该分布式框架可用于任意容器化的并行仿真任务中.

基于Arduino的智能家居管理系统设计

为改进家居管理领域的诸多不足,设计了以Arduino mega2560为主控器的家居管理系统。系统包括数据采集模块和通信模块,数据采集模块可通过温湿度、烟雾、光强采集电路采集数据并基于串口和I^(2)C总线将各数据汇总;通信模块基于双通信网络,蓝牙上行将信息上传至APP,Wi-Fi下行发出指令控制系统。经测试,系统能够实现四种环境数据的实时查询和监测,并通过双通信网络实现报警,控制室内照明。

吊钩式波浪补偿装置深水吊装作业分析

针对深水海洋结构物吊装问题,基于波浪补偿原理,分析吊钩式装置的参数设置原理及其应用。提出一种刚度-阻尼等效计算方法,并建立吊钩式补偿装置的仿真模型,设计弹簧力-位移和阻尼力-速度曲线,并采用Orca Flex软件进行联合仿真,考虑浪流作用和船体运动状态下吊装作业的升沉补偿效果,对不同参数设置下吊物经过飞溅区的过程进行计算分析。结果表明:采用联合仿真方法评估深水吊装作业能取得较好的效果。采用该方法对在1000 m水深区域吊装400 t重物的作业进行计算分析,实现对缆线非线性弹性作用下船舶、缆线、补偿器和吊物系统的耦合运动分析,评估补偿器的作用效果。结果显示,依靠吊钩式补偿器,吊物升沉幅值降低了约79.69%。

多电飞机起落架收放控制系统设计

随着多电飞机的发展,飞机各部件向电动化方向的进展日新月异。由于飞机传统的液压、气压能源驱动方式存在的诸多弊端以及电动化所带来的优势,多电飞机已成为现代飞机发展的重要趋势。飞机起落架收放系统是较为独立的功能模块,对其进行电动化改造带来的附加影响较小,其中控制系统是起落架收放系统的核心,因此,控制系统以多电飞机起落架收放控制系统为目标,分析其工作原理并且从硬件和软件两个角度进行了设计和实现,逐步突破多电起落架收放系统关键技术。最后测试试验表明所设计的多电飞机起落架控制系统技术指标满足要求。

一种基于视觉识别的机器人随动挂件系统

悬挂链输送作为发动机缸体铸件工序转运过程中的一个重要环节,针对现有工艺流程中人工挂件生产效率低、劳动强度大、存在安全隐患和造成铸件磕碰伤等问题,设计了一种基于视觉识别的机器人随动挂件系统,该系统采用视觉识别技术和机器人随动跟踪技术,实现悬挂链在运动状态下300 kg重载缸体自动抓取挂件。系统已投入使用,运行稳定可靠,机器人有效替代人工,生产效率提高10%,因铸件磕碰伤导致的废品率降至0.4%以下,具有良好的应用前景。

基于有源RFID的造车零件运输位置追踪方法

为了获取汽车零部件的精确运送位置,提出一种基于有源RFID技术的造车零件运输位置追踪方法。预先增加RFID有源标签信息,建立信息对应表,根据发送与反馈的信号判定报文队列。采用副载波调制方案对数据调节低频信号,抽取回路信号中低频成分的相位进行测距,从而避免在零件标识过程中产生的冲突;对标记进行处理,得到造车零件的运送位置,跟踪生产部件的运输位置。实验结果表明:在小范围与大范围的零件运输位置追踪过程中,该方法追踪偏差较低,满足设计需求。

输入受限下的无人机编队控制方法研究

针对多旋翼飞行器在轨迹跟踪过程中控制输入受限的问题,设计了一种控制输入受限下的四旋翼无人机协同编队分布式控制算法。首先,对于外环位置子系统,基于线性矩阵不等式的方法,设计了输入受限下的多旋翼飞行器的编队控制律,使得所有无人机的位置收敛到所需的编队模式。其次,对于内环姿态子系统,采用基于双曲正切的方法设计控制输入受限的控制律,使多无人机的姿态趋于一致。最后,基于Lyapunov稳定性理论,证明了系统的稳定性,仿真结果表明,所设计的控制器能够达到良好的协同跟踪控制效果。

某电路板保险丝上电熔断的故障研究与处理

为了解决某型舰载产品电路板保险丝上电频繁熔断的故障,论文首先对故障产生的条件进行了详细的梳理,其次对故障的现象及可能存在的原因进行了准确描述和全面分析,对各种可能的原因逐一进行了排查并开展了样机试验验证,最后锁定了最主要的原因并有针对性的进行了故障清除。故障处理结果表明,该故障的分析处理思路清晰、逻辑合理,准确地定位并解决了电路板故障,其电路故障分析逻辑和处理过程对电路设计与调试工作具有一定的参考借鉴意义。

一种基于Kalman滤波的双电机消隙天线跟踪控制系统

首先本文给出了天线跟踪控制系统组成及原理框图,阐述了系统闭环工作流程;其次,针对天线跟踪目标过程中,跟踪接收机输出的目标与天线波束中心角误差受随机误差分量的影响,采用Kalman滤波算法对获得的实时角位置数据进行滤波处理;然后,对天线跟踪控制系统进行了建模,给出了系统动力学模型,对采用的双电机消隙设计方案进行了仿真;最后,通过挂飞试验验证了系统工作的可靠性。