基于Web的焊接过程远程监控系统构建

分析了焊接过程远程监控系统的功能和结构,给出了一种基于Web的焊接过程远程监控系统的设计方案,并归纳了设计焊接过程远程监控系统的若干准则。开发的焊接过程远程监控系统在点焊焊接中的应用表明,基于Web的焊接过程远程监控系统具有运行稳定、控制动作迅速、数据传送实时性好等特点,可应用于CIMS环境下的焊接单元集成。

伺服系统速度环控制参数自整定方法研究

为了能够获得伺服系统的最优性能,必须寻找一种高效实用的伺服速度环控制参数自动整定方法。通过坐标轮换方法对一阶惯性滞后模型的PID控制参数进行寻优,可以得到对应不同特征模型的最优控制参数。利用最优控制参数集合,运用曲线拟合的方法,获取了一组基于一阶惯性滞后模型特征值的最优参数整定公式,根据得到的整定公式,设计了一种伺服速度环控制参数的自整定方法,并进行了实时仿真研究。结果表明:提出的速度环控制数自整定方法能够高效获得整定结果。

基于加速度传感器的连续动态手势识别

针对个体手势动作信号的差异性和不稳定性,提出了一种基于加速度传感器的连续动态手势识别方法。通过MEMS加速度传感器采集手势动作信号,并结合手势信号的动作特征,对单个手势的有效数据进行自动定位截取,经预处理和特征提取后,构建隐马尔可夫模型(HMM)以实现对特定手势的实时识别。通过设计实现了一种可穿戴手势信号采集硬件原型系统,对10类手势的1000个手势数据进行识别对比实验,统计结果表明:该方法可以对连续手势进行实时有效的识别。

两轮自平衡车姿态检测与平衡控制

针对两轮自平衡车姿态检测及平衡控制的要求,设计了一种基于传感器数据融合的两轮自平衡车控制策略,在惯性导航学的基础上,综合比较了互补滤波和卡尔曼滤波融合算法情况下姿态检测的实时准确性。采用PID控制方法,对车体处于不同姿态情况下两种算法的平衡控制性能进行对比分析。实验结果表明,运用互补滤波的PID平衡控制策略能较好的控制车体保持动态平衡,具有较强的鲁棒性,实现了两轮车的自平衡控制,达到了预期目标。

基于IITAE评价指标的交流伺服系统参数自动整定研究

根据交流伺服系统的控制性能评价需求,在综合比较了ISE,IAE,ITAE等性能评价指标的特性后,设计了一种IITAE(改进的ITAE指标)作为伺服系统的控制性能评价指标,利用该指标设计了基于坐标轮换算法的伺服控制参数自整定模型,并进行了实时仿真研究,结果表明:IITAE性能评价指标具有较好的适用性,坐标轮换算法是获取伺服系统优化控制参数的高效途径。

网络化人体运动跟踪系统研究

针对目前基于惯性传感的动作捕捉系统存在的姿态漂移、实时性不强和价格较高的问题,设计了一种低功耗、低成本,能够有效克服姿态数据漂移的人体实时动作捕捉系统。首先通过人体运动学原理,构建分布式关节运动捕捉节点,各捕捉节点采用低功耗模式,当节点采集数据低于预定阈值时,自动进入休眠模式,降低系统功耗;结合惯性导航和Kalman滤波算法对人体运动姿态进行实时的解算,以降低传统的算法存在的数据漂移问题;基于Wi-Fi模块,采用TCP-IP协议对姿态数据进行转发,实现对模型的实时驱动。选取多轴电机测试平台对算法的精度进行了评估,并对比了系统对真实人体的跟踪效果。实验结果表明,改进算法与传统的互补滤波算法相比具有更高的精度,基本能将角度漂移控制在1°以内;且算法的时延相对于互补滤波没有明显的滞后,基本能够实现对人体运动的准确跟踪。

基于语音信号与文本信息的双模态情感识别

情感识别已成为人机交互不可或缺的部分,目前单模态情感识别具有识别率低、可靠性差的特点,故提出一种融合语音信号与文本信息的双模态情感识别方法。首先,采集特定情感状态下的语音信号及文本信息;然后提取语音相关特征参数以及文本情感关键词特征参数并对其进行优化;最后,对两个单模态识别器的输出结果进行加权融合获得识别结果。针对所提算法进行了相关实验研究,结果表明双模态情感识别技术具有更高识别精度。

基于dSPACE的伺服控制模型实时仿真研究

利用dSPACE组件系统构建了伺服系统实时仿真平台,以伺服控制中电流环解耦、速度环参数自整定和位置环前馈控制等问题为研究对象,设计了相应的控制算法和仿真模型,利用已构建仿真平台的软硬件环境,进行了控制模型的实时仿真研究,得到了满意的伺服控制结构和控制参数。

基于环境光能量收集的低功耗蓝牙传感器

为了最大可能延长无线传感器使用寿命,无线传感器应能够从各类环境能量源中收集能量并存储,以满足自身信号采集、处理及无线数据收发等任务能量消耗的需要。考虑系统的适应性及兼容性,选取了环境光作为传感器的能量收集来源,并选择了低功耗蓝牙作为无线数据收发方案。分析了环境光的能量特性,给出了基于环境光能量收集的无线传感器节点的设计方案,讨论了传感器的休眠时间间隔,并对所设计的能量收集无线传感器的特性进行了评估。

嵌入式图像边缘检测系统设计与实现

采用高性能嵌入式Cortex-A9处理器设计了一套图像边缘检测系统。主设备系统采用ARM-Linux嵌入式操作系统,利用Open CV捕获视频帧并使用改进Canny边缘检测算子对视频帧分析处理并实时显示。针对色彩与背景相似的物体、轮廓特征明显的物体和夜间环境下的物体边缘检测进行测试。实验结果表明,嵌入式平台能够达到和PC相同的检测效果,相比于传统Canny算子,改进的Canny边缘检测算子图像边缘检测系统的检测效果优秀和性能良好,具有很强的实时性和可靠性。

基于模型切换策略的无刷直流电动机调速研究

提出了一类基于模型切换策略的无刷电机宽范围调速方法,根据电机特性给电机速度目标值定义高/低速运行区间,当电机在低速区运行时,采用积分分离PID控制策略;电机在高速区运行,采用增量式PID控制策略,结合预先设定的速度过渡区,通过滞后切换实现控制模型转换。实验表明,提出的模型切换控制策略在低速和高速运行区域均能实现无刷直流电动机精确速度闭环控制,且模型间切换控制过程稳定,实现了无刷直流电动机的宽范围调速。

四轴飞行器控制系统优化策略仿真研究

四轴飞行器控制系统的优劣决定了飞行的稳定性能。由于传统的PID控制器参数固定,存在着动态效果不佳、控制精度不高的问题,针对其具有非线性、强耦合、时变等特点,提出了一种采用变论域模糊的四轴飞行器复合控制策略,在不改变模糊控制结构和规则的前提下,根据对系统误差的大小进行分级选择合适的伸缩因子,从而实时改变模糊控制器的输入和输出论域,使控制器能够较好兼顾系统的快速性与准确性的性能需求。仿真结果表明采用误差分级的变论域模糊PID控制策略能够有效的提高四轴飞行器的动态性能和控制精度,且具有较好的自适应能力和较强的抗干扰性能。

我国刑法中“致人死亡”立法的评价和完善

1997年新刑法分则中规定“致人死亡”的条款有 3 4条 ,涉及的罪名有 44个。这体现了罪刑法定原则的要求 ,顺应客观主义的潮流 ,有利于发挥刑法的法益保护机能和自由保护机能 ,反映了刑事立法对刑事司法的制约。但是我国刑法应当明确“致人死亡”的主观罪过和其中“人”的范围 ,应当区别对待“致人死亡”和“致人重伤”,区别对待“故意致人死亡”和“过失致人死亡”,并改革包容犯的立法模式。

面向行业需求的自动化专业课程体系设置

本文分析了目前地方高校自动化专业课程体系的设置现状,并根据地方高校的人才培养目标定位,结合江西省区域经济特色,针对矿产资源采选冶过程对自动化专业人才的知识体系需求,给出了面向该行业需求的地方高校自动化专业课程体系设置方案,可为各地方高校专业的课程体系设置提供参考。

气动纤维增强软体执行器的设计与控制

针对传统刚性机器人有限的自由度和环境适应性差等不足,该文设计了一种气动纤维增强软体执行器。该执行器以硅橡胶为制作材料,采用气压驱动的方式,通过处理采集执行器内部压力和弯曲角度等信号,控制腔体压力的大小,从而改变执行器弯曲角度。针对不同的运动状态,对系统性能进行评估。实验结果表明,该执行器具有很好的灵活性和无限自由度,运动连续平滑,环境适应性强,所设计的系统具有较强的鲁棒性。

基于惯性传感器的软体执行器角度与位置控制研究

针对软体执行器的弯曲角度和端点位置特性进行研究,提出了一种基于惯性传感器反馈控制软体执行器的弯曲角度和位置的方法。对惯性传感器数据进行互补滤波融合,得到软体执行器的弯曲角度作为反馈调节高频电磁阀的通断时间实现可控弯曲形变,并通过角度验证位置的空间运动曲线。实验结果表明,该控制方式能够实现软体执行器的角度及位置精确控制。

网络化手势运动跟踪系统设计

设计了一种基于微机电惯性传感器的数据手套。根据惯性导航和刚体动力学原理,构建了基于微型传感器的体感网络,并通过多传感器数据的融合解算以获取运动姿态信息,实现对手指各关节运动数据的捕获。结合计算机图形技术构建三维虚拟手捕获系统进行性能对比评估,实验结果表明:所设计的系统具有良好的稳定性和适应性,能够对手运动信息进行实时有效地捕获。

两轮车姿态检测稳定性研究

姿态测量是两轮自平衡车控制系统设计的重要环节。由于单个传感器存在的精度低、易出现故障等缺点,不能获得精确的车身倾角值,两轮车的运动控制系统将无法正常工作。为提高两轮自平衡车姿态测量的准确性、稳定性和可靠性,采用多传感器姿态采集系统并设计了一种权值可调的分布式数据融合算法,根据各传感器参与融合作用的大小,计算出相应的融合系数,根据不同时刻传感器对车身倾角测量的精度变化更新融合权值,从而得到准确可靠的倾斜角度。实验结果表明,上述数据融合算法在两轮车平稳运行及动态调整过程中均能够获得准确的融合角度值,并能克服部分传感器异常的问题,对平衡车姿态测量稳定性有很大的保障。

轮毂电机网络化控制器研究

对四轮独立驱动汽车中轮毂电机的控制需求进行分析,设计了一种具有FlexRay总线接口的网络化轮毂电机控制器,给出了控制器的软硬件结构和通信协议;采用广义预测控制策略对轮毂电机速度环控制参数进行校正,以消除负载扰动对轮毂电机控制过程的影响,通过对指令数据进行实时预测,补偿传输过程中的延迟和丢包带来的数据缺失;构建了测试平台,通过模拟指令突变、负载扰动及数据丢包等工况,对所设计的网络化轮毂电机控制器性能进行评估。实验结果表明,预测控制策略和指令实时预测能使轮毂电机控制系统获得准确稳定的控制性能。

PC-Based架构的多点焊机控制器设计

以工业控制计算机为基础,通过扩展相应的控制板卡来构成专用多点焊机的控制器,详细介绍了控制器的硬件结构和软件设计过程,实际运行情况表明:该控制器具有控制精度高、可扩展性强、人机界面友好和工作稳定可靠等优点。