悬臂板振动控制传感器/致动器优化配置

针对悬臂板的振动主动控制问题,首先利用有限元分析方法给出了悬臂板的动力控制方程。对于单独控制悬臂板的每阶模态振动,采用同位配置的方法,利用有限元分析方法分析传感器/致动器的配置,给出了目标函数,并将有限元分析方法与遗传算法结合,给出了一种新的传感器/致动器优化配置方法。

智能杆致动器优化配置及扭振主动控制试验

针对智能杆系统中压电扭转致动器的优化配置问题,提出了一种由柔性薄壁杆、压电扭转致动器和电阻应变片传感器组成的智能杆系统,对智能杆的扭转振动进行了理论与试验研究。采用拉格朗日方程和假设模态法推导了智能杆系统的动力学方程,建立了系统的状态空间表达式。选取控制器的最小输入能量作为致动器位置配置的优化准则,运用遗传算法获得了压电扭转致动器的最佳配置位置,并构建了试验系统。试验结果表明,获得的最优位置是合理的,将致动器配置在最优位置并实施相应的应变反馈控制,控制器的输入能量最小,智能杆的扭转振动能得到有效抑制。

基于遗传算法的压电扭转驱动器优化布置

针对空间薄壁杆类结构的扭转振动问题,对一薄壁杆上的扭转驱动器位置优化配置进行了研究.采用拉格朗日方程和假设模态法,推导了薄壁杆与驱动器组成的系统的动力学方程,建立了动力学系统的状态空间表达式.将薄壁杆划分为若干个位置单元,选取Grammian可控性作为目标函数,运用遗传算法获得了压电扭转驱动器的最佳配置位置.在最优位置处黏贴压电扭转驱动器,实施闭环控制,得到了薄壁杆自由端角位移前三阶模态的闭环幅频响应.结果表明,采用遗传算法能获得最优位置,在最优位置处实施的闭环控制能有效抑制薄壁杆的扭转振动.

空间两连杆柔性构件弯扭耦合振动主动控制

为了研究空间柔性结构的耦合振动,提出一种由柔性杆和柔性梁组成的两连杆柔性构件系统,对此柔性构件系统的弯扭耦合振动进行了研究,运用拉格朗日方程和假设模态法推导了此柔性系统的动力学方程.在柔性杆根部粘贴一只压电扭转驱动器抑制柔性杆的扭转振动,在柔性梁根部粘贴一只压电剪切驱动器抑制柔性梁的弯曲振动.采用一种基于Lyapunov稳定性的速度反馈控制策略进行了实验仿真研究.结果表明,施控后的系统是稳定的,弯扭的各阶模态均能得到有效抑制,柔性梁末端的位移振动能得到显著衰减.

一种新型服装单件流生产流水线研发

针对传统服装单件流生产流水线不能有效解决单件流生产方式中的工序平衡、个人工作量和合格率统计两大核心问题的不足,研发了一条新型服装单件流生产流水线。该自动流水线由机械传动系统、电气控制系统及软件系统组成。对其机械传动系统、电气控制系统、软件系统逐一进行了设计。工厂实地测试结果表明,系统能对服装生产过程中如产品规格、数量、合格率、生产节拍、操作人员等参数进行实时采集与分析,该系统可大幅提高服装生产企业生产效率与信息化管理水平,为我国服装制造设备的研发提供技术指导。

弯扭耦合柔性构件系统的变结构控制研究

对由柔性杆和柔性梁组成的两连杆柔性构件系统的弯扭耦合振动进行了研究,建立了此柔性系统的动力学方程。在柔性杆根部粘贴一只压电扭转致动器抑制柔性杆的扭转振动,在柔性梁根部粘贴一只压电弯曲致动器抑制柔性梁的弯曲振动。采用一种带有饱和环节及滤波器的滑模变结构控制策略,进行了实验研究。结果表明:施控后的系统是稳定的,弯扭的各阶模态均能得到有效抑制,柔性梁末端的振动位移能得到显著衰减。

RFID技术在服装单件流生产流水线的应用研究

针对服装单件流生产流水线的常见不足,将RFID技术应用于服装生产过程,设计了一整套软硬件系统。该系统能实现服装生产过程中诸如产品规格、数量、合格率、生产节拍、操作人员等参数的实时监控,提高服装生产企业的生产效率与信息化管理水平。

基于遗传算法的车间产线自动编排研究与实践

本文设计并开发了一款面向服装工厂的基于遗传算法的高级计划排程系统,针对传统制造业如今面临的订单为多品种,个性化,小批量的现状,可以辅助管理人员根据订单,产线生产效率等因素快速而精准的制定生产计划,较大的提高了服装企业对生产资源的利用率,减小了订单延期的情况,使得企业拥有更强的竞争力。

振动主动控制中线性二次型最优控制问题研究

针对空间柔性构件的特点,研究了一类由柔性杆、传感器、压电扭转致动器组成的柔性杆系统的扭转振动.运用拉格朗日方程和假设模态法建立了系统的动力学方程,采用线性二次型最优控制对柔性杆的扭转振动进行了主动控制.对二次型指标中的加权矩阵的选择方法进行了深入探讨,提出一种基于遗传算法并带约束条件的加权矩阵的选择方法.数值仿真结果表明,所提出的加权矩阵的选择策略是有效的,施控后系统的扭转振动能得到有效衰减.

基于压电驱动器的微动平台开环精密定位控制研究

针对压电驱动器的非线性和迟滞特性,首先介绍了一种基于迭代学习控制的压电驱动器的快速电压/位移线性化方法,利用此方法所得的线性化数据对二维微动平台进行了开环精密定位控制;然后介绍了采用改进的Preisach模型对压电驱动器的迟滞特性进行建模的方法,并利用此模型也进行了开环精密定位控制研究。试验结果表明,两种方法均能达到亚微米级的开环定位精度,且前者定位精度稍优于后者,但是当控制序列发生转折时,前者必须先回到零电压或者饱和控制电压,才能进行下一次定位控制,而后者可以实现任意序列的连续控制。

机器人柔性臂的扭转振动主动控制研究

针对具有两连杆结构的空间机器人,设计了一种压电驱动器来抑制空间机器人柔性臂的扭转振动.采用拉格朗日方程和假设模态法对此机器人系统进行了理论建模,并建立了考虑随机干扰的状态空间表达式,基于随机最优控制理论设计了线性二次型高斯(LQG)状态反馈控制器.仿真结果表明,该主动控制策略能够有效衰减机器人柔性臂的扭转振动,从而提高了末端执行器的定位精度.

丰花月季低成本组织培养快繁的研究

为降低丰花月季组织培养的生产成本,提高经济效益,从配制培养基的原料、初代培养器皿的类型进行了选择性试验。试验结果,用塑料试管(透气)来代替玻璃三角瓶(50 m L)、沉淀白开水代替蒸馏水、20 g/L白砂糖代替30 g/L蔗糖、省略熬制环节直接添加卡拉胶配制的培养基,对丰花月季进行组织培养无显著的影响,幼苗生长健康状况相似。结果表明,在规模化扩繁丰花月季组培苗时,用试管进行初代培养,初代和继代培养基原料中大量使用的水、糖可以使用沉淀白开水和普通白砂糖替代蒸馏水和高纯度蔗糖,同时将熬制和高压灭菌环节合并,培养效果相近,但生产成本显著降低。

一种液体喷射注射系统的设计与检测

液体喷射注射器是一种利用高速药物射流对人体进行药物和疫苗注射的注射系统。影响注射器注射质量的系统参数有:喷孔直径、喷射速度、药物注射剂量、安瓿直径、推射压力和冲撞距离等。与这些参数相关的喷射滞止压力是预测喷射能否穿透皮肤的依据,而喷射功率是描述喷孔直径和喷射速度对注射质量影响的综合参数。根据喷射功率和滞止压力的相关性质,提出一种确定液体喷射注射器关键参数的简便方法,基于这种方法设计了一种喷射注射系统,最后通过所构建的实验系统检测了这种注射系统的喷射性能。结果表明,所提出的方法确定液体喷射注射器的设计参数,其相关喷射性能与已报导的国外喷射注射产品的喷射性能较为一致。

柔性杆系统压电扭转致动器/传感器优化配置研究

针对空间柔性杆系统的扭转振动问题,提出了一类由柔性杆、电阻应变片传感器、压电扭转致动器组成的柔性杆系统。为了研究此系统的扭转振动,运用拉格朗日方程和假设模态法建立了系统的动力学方程。针对柔性杆系统中压电扭转致动器、传感器的优化配置问题,提出一种基于最小输入能量、最大能量传递、Grammian矩阵最小奇异值最大化的复合优化策略,采用遗传算法对致动器/传感器的位置进行了搜索,找到了最优位置位于柔性杆的根部。进行了数值分析研究,结果表明,与其他位置相比,最优位置最有利于致动器实施控制,同时也最有利于传感器的观测。

液体喷射注射器机械性能评价试验

从喷射注射的穿透性能、喷射完全度和扩散性能三个角度出发,对研发的液体喷射注射器分别进行了穿透压强测试、对具有一定硬度不同厚度的硅胶进行喷射注射以及对一定硬度的凝胶进行喷射注射,并与国外同类产品进行了实验对比。测试实验表明,自制液体喷射注射器具有与国外同类产品相一致的机械性能,所构建的穿透性能、注射完全度和注射扩散度评价能反映液体喷射注射器注射的有效性。

一种新型液体喷射注射器的研制

在充分分析国外产品的基础上,研制了一种紧凑型喷射注射器。该注射器由推射装置、触发装置、复位装置等部个组成。进行了喷口压强实验测试,结果表明所研制的喷射注射器出口最大压强大于15MPa,能穿透皮肤组织。

基于图像轮廓处理及匹配的木节剔除和修复技术

采用计算机图像处理技术实现板材缺陷(木节)的剔除和修复时,首先对含有木节的板材进行图像处理,通过灰度化和滤波去除噪声,再采用二值化阈值法将木节从板材图像中提取出来,对提取出的木节图像进行膨胀、腐蚀、边缘检测等处理,提取出木节的轮廓边界。根据缺陷的横向和纵向跨度确定出修补中心点及修补半径。为了实现补块与剔除区域边缘的图像匹配,提出了基于灰度的环形块匹配算法。从剔除区域取一窄圆环,并将其等分为几个小块,按顺时针对各小块进行编号,计算出各环形小块的平均灰度值,用各小块的平均灰度值代替单个元素进行与数据库中补块的各小块灰度值进行匹配,并选相似度最大者为匹配补块,这一算法能快速有效地找到匹配补块及匹配位置。该方法有助于实现木材缺陷的自动检测和自动修复,对提高板材的利用率具有现实意义。

机敏杆压电扭转驱动器／传感器优化布置

提出一种由薄壁杆、压电扭转驱动器、压电传感器组成的机敏杆,针对机敏杆扭转振动控制中驱动器/传感器优化配置问题,对机敏杆的扭转振动进行了深入的研究,采用拉格朗日方程和假设模态法推导了机敏杆系统的动力学方程,建立了系统的状态空间表达式。将机敏杆划分为若干个位置单元,选取主动控制器的最大耗能作为优化准则,运用遗传算法获得了压电扭转驱动器/传感器的最佳配置位置及最优反馈增益。结果表明:所获得的最优位置、反馈增益是合理的,将驱动器/传感器同位配置在最优位置并实施相应的闭环最优控制,主动控制器的耗能最大,并能有效抑制机敏杆的扭转振动。

基于灰度的环形块匹配算法

为了实现从补块数据库中找出与去除缺陷的板材相匹配的补块,提出了基于灰度的环形块匹配算法。从去除缺陷的板材从中选取一窄圆环,并将其等分为几个小块,按顺时针对各小块进行编号,计算出各环形小块的平均灰度值,用各小块的平均灰度值代替单个元素进行匹配,降低了噪声的影响,增强了算法的抗干扰能力,提高了算法的实时性。实验结果表明,运用这一算法能快速而有效地找到最佳匹配补块及匹配位置,验证了该算法的可行性,为缺陷修补的机械加工提供了依据。

规模养猪场无针疫苗注射的系统设计与检测

设计一种动力装载装置与注射装置分离的无针注射器,供规模猪场应用。该疫苗注射系统对注射深度的影响主要是源于以下几个方面:微孔(喷孔)直径、药物注射剂量、安瓿(活塞)直径、安瓿与微孔内壁的表面粗糙度、冲撞间隙、推动力等。在给定确定参数的情况下,通过实验确定推动力以及冲撞间隙的大小对射流喷射的最大滞止压强的影响,最后根据实验参数设计出一种适用于猪疫苗注射的分体式无针注射系统,并且通过猪活体实验确定其与注射深度之间的关系。