一维光学位置传感器融合的非接触多自由度位姿测量系统

为实现机器人末端位姿多自由度实时测量反馈,融合一维光学位置传感器(Position Sensitive Detector,PSD)建立了平面3自由度非接触测量系统,对其测量原理,信号处理电路,环境光干扰去除和非线性标定算法等进行研究。根据PSD传感器测量特性和平面3自由度测量要求设计了4-PSD测量系统,并建立测量系统数学模型。研究了PSD传感器的信号处理电路,通过运放和除法器实现了单个PSD的信号处理,结合单片机与A/DC采样电路,实现了上位机的高频率信号采集。对4-PSD测量系统进行预实验,为消除环境光干扰,通过激光调制和数字滤波等方法进行验证。最后,通过激光位移传感器标定4-PSD测量系统,介绍了4-PSD的标定步骤(原点、转角、长度和二阶非线性标定),测定了系统标定后的误差分布。该测量系统具有较高的测量频率(50 Hz)。标定实验结果表明:标定后的4-PSD测量系统在70 mm×70 mm内,测量精度平均为0.49 mm,比标定前降低了90%的误差,能满足大部分高速、高精度机器人末端的非接触式实时测量反馈需求。

化橘红干燥技术与设备研究现状及对策

化橘红烘干是其生产加工过程中非常重要的一个环节,通过调研化橘红干燥发展现状,合理分析该领域存在的科学与技术问题,为化橘红产业合理化发展提供参考和对策。根据化橘红自身特性,科学调研本领域应用的相关技术装备现状,通过结合化橘红传统干燥工艺和中草药领域现有的干燥方法,对比研究不同干燥方法及装备对化橘红有效成分和品质的影响,并充分考虑适应性和经济性等问题,浅析化橘红干燥装备的技术缺陷和不足,同时对该领域急需解决的关键技术和发展趋向进行合理分析。在当前化橘红干燥行业中,传统烘干房干燥设施和阳光生晒、阴干干燥设施的成本最低,微波干燥和热风干燥设备的效率最高,真空冷冻干燥和变温压差膨化干燥设备对化橘红的有效成分保留最多,但从效率、成本、有效成分损耗等各方面综合分析来看,各干燥设施或设备均存在不足之处,因此需要在探究并掌握化橘红传统干燥工艺流程及参数变化规律的基础上,建立化橘红干燥技术标准和品质等级标准,合理利用各干燥设备的优势,进行联合干燥,将各干燥方式的优势最大化。

龙眼压差通风预冷装置风速控制与能耗分析

针对龙眼的物理特性,设计了一套龙眼压差通风预冷试验装置。根据果蔬压差预冷7/8时间特性,通过试验得到了龙眼包装箱压差与风速关系以及异步电动机频率与风速关系。进一步研究龙眼压差预冷装置能耗与风速关系可知,对于龙眼果实,较小的风速预冷能耗较小,预冷时间较长;当预冷时间按要求设定时,在风机允许范围内控制风速按一定规律递增,直到龙眼终止温度,可以在设定时间内完成龙眼预冷,且能耗最小。

我国微耕机技术现状与发展趋势

根据我国国情,分析了微型耕耘机(微耕机)的实用意义和国内外微耕机发展历程与研究现状,简述了发达国家和发展中国家在微耕机研究领域的不同特点和我国微耕机目前存在的主要问题。适合棚室作业的电动力微耕机是最近研究的热点,指出在该研究方向的核心技术集中在电源问题上。目前,国内微耕机消费市场和生产规模迅速扩大,对其质量检测工作的要求不断提高,因此分析了该领域目前存在的主要问题。最后展望了我国微耕机的几个发展趋势。

深远海养殖装备技术研究现状与发展趋势

近海、滩涂和池塘养殖趋近饱和以及环境污染,制约了鱼类等海洋水产品产量和质量的进一步提高。因此,大力发展深远海养殖装备技术,推进机械化、自动化、智能化、抗风浪的养殖体系是蓝色农业未来发展的重要途径。本研究中综述了世界上深远海养殖装备技术的研究与应用现状,包括自动投饵、自动网衣清洗、鱼类起捕等技术的研究进展,通过对现有装备技术的对比、分析和归纳,提出了现阶段深远海装备技术发展存在的问题,并展望了今后发展的方向。

电动水稻插秧机功率分配与参数优化

【目的】研究电动水稻插秧机功率分配和参数优化等关键技术,探索并分析分布式电机驱动水稻插秧机存在的主要问题和发展趋势,为电动水稻插秧机的设计提供依据。【方法】以适合电力驱动的手扶式水稻插秧机为研究对象,通过仿形试验、分插机构试验和牵引试验,得到插秧机各主要工作机构实际功率,并确定各驱动电机的参数。通过牵引试验的载荷和速度分析,进一步优化该类型插秧机蓄电池容量和作业速度等参数,并提出最大连续作业面积节能设计方案。【结果】在试验样机机型下,双行进水轮驱动电机为2×500 W,分插机构驱动电机为300W,仿形机构驱动电机为350W;当采用48V铅酸蓄电池组,在理论额定容量为83.3A.h、行进速度为0.5m/s时,可以获得最大连续作业面积;当采用同电压锂离子蓄电池组,在理论额定容量为100A.h、行进速度为0.5m/s时,可以获得单位蓄电池质量最大连续作业面积。【结论】分布式电机驱动的水稻插秧机具有机械传动机构简化、整体质量轻、低噪音振动和无尾气排放等优点。

一种新型无功补偿装置

阐述了一种以交-直-交电路为主体的新型无功补偿装置的工作原理,基于无功功率的物理意义,提出了通过改变电压激励形式使同性负载之间相互无功补偿的可行性。补偿的关键在于相互补偿的负载之间存在能量交换。通过仿真实例电路的电压、电流波形和瞬时有功功率、瞬时无功功率波形,论证了补偿结果。最后得到感性负载可以通过改变电压激励的方法实现对系统感性无功进行补偿的结论。

一种高精度激光牙齿松动位移测量仪的研制

首先简要介绍目前测量牙齿松动位移的主要方法,并分析了各自的特点和造成误差的主要原因。着重阐述了采用双激 光位移传感器检测牙齿相对位移装置的检测原理、设计方案以及相关性能指标。采用附带压力传感器的探杆配合操作,可为 有关牙动度的医学研究和临床提供较精确的变力下牙齿松动位移测量数据。

广陈皮干燥和仓储技术及装备的现状与对策

【目的】针对广陈皮规模化生产中重要环节,调研其干燥和仓储技术发展现状与应用问题,分析该领域遇到的技术和科学问题,为广陈皮干燥和仓储设备化发展提供科学参考。【方法】根据广陈皮特有的陈化过程工艺要求,系统调研目前柑皮集中干燥和大宗广陈皮贮藏环节相关技术装备的应用现状,结合广陈皮传统生晒工艺特征,通过对比研究不同技术及装备对广陈皮有效成分和品质的影响,以及对应生产成本和适应性等问题,分析广陈皮干燥和仓储技术及装备的空白或薄弱环节,以及目前急需研究的关键技术和今后发展方向。【结果】目前广陈皮干燥设备领域,利用热泵技术的热风干燥和微波干燥设备效率最高,真空冷冻干燥和变温压差膨化干燥技术下广陈皮有效成分损耗最小,利用阳光生晒设施干燥方式成本最低,但综合关键因素耦合分析,几种干燥技术和装备均存在不足。在仓储领域,使用麻袋和胶框贮藏通风性较好,但挥发性物质损耗较大,铁皮箱次之,陶罐和玻璃罐等密封容器贮藏易防潮防虫,但不利于陈化,个别大型企业探索的一种特制不锈钢网格箱较好融合以上优点,但实际规格参数有待优化;大部分企业仓储参数为室内温度20~33℃、相对湿度低于60%,广陈皮含水量控制在13%以内最佳,从安全高效和仓储设施化应用角度出发,智能化和信息化是大宗广陈皮仓储的必然方向。【建议】建立高效的广陈皮干燥和仓储技术标准体系、科学的品质分级制度,构建快速智能霉变风险防控系统,规范出入仓与计量溯源流程,以促进广陈皮规范化、规模化可持续发展。

脚踏式高枝剪的研制及其TRIZ模型分析

高枝剪在果树修剪作业中具有较广的应用范围。为此,针对传统手握式高枝剪切断能力和操作等问题,设计试制了一种脚踏式高枝剪,主要由脚踏机构、传动机构和执行机构组成,依靠人体重力和腿的支撑提供压力,可切断较粗的枝条。通过与传统高枝剪效率和切断能力的对比试验,论证了脚踏式高枝剪具有切断较大直径枝条和适合较长时间连续作业的优点。针对试验中遇到的一些问题,利用TRIZ模型进行分析,探索进一步提升高枝剪性能的途径。

关于一种牙齿松动度测量方法的动力分析

目的 :分析牙动度测量方法的科学性 ,对检测牙齿阻抗型测量方法着重论述 ,讨论其可行性。方法 :对牙齿建立数学模型 ,用 MATLAB仿真论证结果。结果 :一般检测牙齿阻抗型测量方法不能有效的检测牙齿运动情况。结论 :测量牙动位移的关键是准确的检测牙的相对位移 ,并提出一种测量牙动相对位移的可行方法。

内导叶滚筒式收鱼机设计与实验

针对深海域网箱养殖人工收鱼效率低、且劳动强度大,吸鱼泵等传统收鱼装置鱼损率高、需要装备大功率发电系统、不适合中小型收鱼船作业等问题设计了内导叶滚筒式收鱼机。对该装置的主体结构进行仿真,确定了主体结构发生最大等效应力和应力集中的位置,根据仿真结果进一步优化结构,并试制了实验装置。通过实验得出最优控制方案,即在倾角10°、转速15.3 r/min情况下,有效输送量与功耗比最优,且滚筒在不同倾角下最优转速为15 r/min,实验鱼损率为0.1%,满足用户要求。该装置能在保证一定收鱼效率的同时降低鱼损率,适合中小型渔船收鱼作业。

高等学校电类基础知识通识教育课程体系建设

以工业化为主流和趋势的人类社会对电气化技术的依赖程度不断提高,高等学校研究电类基础知识通识性教育课程体系建设是符合培养优秀人才需要的。对所在高校本科生进行一定规模的调查,按学科专业相关程度分类,对调查数据汇总分析,了解到学生的学习目的和侧重点,按照3个层次探索培养方案,讨论研究电类基础知识通识性教育课程体系建设。

乐滩水电站感应工频磁场干扰计算及分析

对水电站电磁干扰源的产生和影响进行详细阐述,并描述了具体的计算方法.针对乐滩水电站的具体情况进行电磁场干扰的分析,并以下游副厂房102.50m高程中央控制室、计算机室、继电保护屏室为例,进行了详细的计算和分析.最后提出水电站电磁干扰的一般性结论和防范措施.

一种测量牙动度仪器的设计与制作

本文主要阐述一种测量牙齿松动度仪器的工作原理、构造和使用方法。本装置以 5 1单片机和NSWDC— 3L型位移传感器为主要部件 ,通过对采集量软件滤波处理 。

一种无功补偿装置设计与仿真

通过建立一个不含滤波电容的电感负载交直交换流电路,利用输出滞后系统电压1/4工频周期的SPWM控制方法,使电感负载与系统感性负载发生能量交换,达到电感代替电容补偿系统感性无功的效果。并通过Y/△三相变压器连接3个配合工作的单相补偿电路,消去单相补偿电路中较大的3次谐波,使三相补偿电路不含低次谐波。基于该原理,提出一种在电力系统无功补偿中利用电感代替功率电容的控制方法,并研究该无功补偿装置的参数设计。有利于无功补偿器容量和电压的提升,减少由功率电容带来的冲击电流,提高了工作可靠性和降低了设备成本。用仿真软件建立算例电路检验补偿效果,并论证了补偿方法。

有源逆变中SPWM工频误差问题的研究

以数字信号处理器(DSP———TMS320LF2407)为例,分析数字处理器发生正弦脉宽调制(SPWM)波形时工频误差产生的一般性原因及其影响,并提出补偿方法.

广陈皮含水率动态特性试验研究

针对目前广陈皮仓储过程中含水率实时检测方法不完善和缺少含水率动态模型以及精准控制手段等问题,以空气相对湿度为变量研究不同年份广陈皮含水率双向(干燥/增湿)动态特性。在试验条件下,实时检测样本动态质量,测量确定样本含水率,通过标定获取样本动态含水率,并对含水率变化过程进行建模,分析其动态特性。结果表明:干燥过程中,4.0 h附近出现临界点,临界点之前,老皮含水率变化快;临界点之后,新皮含水率变化快,其动态特性体现出新皮惯性较大的特性。增湿过程中,6.5 h附近出现临界点,临界点之前,新皮含水率变化快;临界点之后,老皮含水率变化快,体现出与干燥试验相反的特性。研究结果为广陈皮仓储条件精准自动控制提供试验依据,为广陈皮按年份分类仓储控制方案提供参考。

MEMS三轴数字陀螺仪标定方法研究

MEMS陀螺仪作为低成本惯性测量单元在物体姿态监测与导航控制中有着广泛应用。根据三轴数字陀螺仪的数学模型,设计了三轴数字陀螺仪的标定实验,介绍了数学模型中陀螺仪标度因数、安装误差系数以及零偏移值的计算与处理方法。理论分析与实验结果表明:该标定方法原理简单、易于实现,且标定结果精度高,标定后的解算矩阵可为后续姿态解算和导航控制提供较为准确的量测数据,同时,该标定过程和数据处理方法对MEMS三轴数字陀螺仪的标定具有一定的参考价值。

城市轨道列车在线运行系统仿真

在Eclipse上用Java语言实现对城市轨道车辆系统全天所有在线列车4种状态的动态仿真,建立了列车系统牵引能量的消耗模型,在此基础上设计了列车运行状态及能量系数曲线的仿真系统,该仿真系统为城市轨道车辆系统的能量吞吐仿真及节能方案提供了数据基础.