基于自适应模型预测的物伞系统速度跟踪控制

针对空投易碎易爆物品无速度跟踪及速度波动大的问题,提出自适应模型预测控制(model predictive control,MPC)方法对物伞系统速度进行控制跟踪。以线性离散化物伞系统动力学模型为基础,通过迭代法构建速度跟踪预测模型,依据实际需求设计目标函数及约束条件,在自适应MPC控制器内进行优化求解;引入卡尔曼滤波作为状态估计器,让系统具备对自身状态量变化的感知,提供估计状态量给控制器,实现系统整体反馈校正。开展无风条件和有风条件下自适应MPC控制的物伞系统速度跟踪性能研究,结果表明,此控制方法能够实现对期望速度的良好跟踪;在随机扰动下进行物伞系统速度跟踪控制鲁棒性研究,对比分析了自适应MPC方法和PID控制方法的速度跟踪性能,结果表明,自适应MPC控制的物伞系统速度振荡小于PID控制,其具有较强的抗非线性扰动能力,为实现物伞系统速度控制提供了新方法。

轴流通风机叶轮的流固耦合强度分析

轴流通风机在工作过程中,出现了叶轮轮毂开裂及叶片折断等故障,影响通风机的安全运行,需要对通风机叶轮进行强度校核以确保叶轮具有足够的强度。文中以FBCDZ-6-No28对旋轴流通风机为研究对象,考虑通风机工作时叶轮自身离心力和气动压力对叶轮的影响,采用ANSYS Workbench软件,应用弱耦合方法对通风机叶轮强度进行研究,得到设计工况下通风机叶轮的应力和应变云图。结果表明:通风机在不同的载荷工况下,叶轮等效应力分布和最大等效应力值不同;轮毂与叶柄接触附近是应力集中区域,叶轮最大等效应力发生在轮毂安装槽凹处,叶轮最大变形发生在叶片顶端;通过计算叶轮轮毂和叶片的安全系数,得出叶轮强度满足要求。

面向重组维修的机械系统可靠性建模与仿真

机械设备发生故障时需要及时对失效的零件进行更换,重组维修过程实际上破坏了原有的系统可靠性模型,因此需要对系统可靠性模型进行重构。基于机械系统中零件的失效时间分布密度函数,研究重组维护中机械系统在服役期间零件年龄分布规律,重构了机械系统可靠性数学模型。以零件失效时间是韦布分布函数为例,通过数值仿真分析零件失效时间分布密度函数的参数对系统可靠度的影响,对指导以可靠性为核心的机械系统维护具有重要意义。

Delphi环境中利用MSCOMM实现PLC与上位机的串口通信

本文在Delphi环境下利用MSCOMM控件,开发设计了上位机的串行通信程序;根据S7200系列PLC的自由通讯口方式,设计了PLC的串口通信程序,从而实现了上位机与S7200系列PLC的通信,对水厂自动供水系统进行实时设备监控与信息管理。经过试验测试和实际运行,通信模块能够准确、快速的完成通信任务。

面向维护的机械系统服役年龄建模与仿真研究

基于机械系统中零件的失效时间分布密度函数,研究了重组维护中机械系统零件服役年龄分布规律,发展了机械系统平均服役年龄数学模型。通过仿真研究,给出了系统服役年龄相关参数的定义,探讨了失效时间分布密度函数对系统平均服役年龄的影响规律。研究结果对评估机械系统的可靠性和全生命周期的维修成本,制定合理的维修策略具有重要意义。

大功率电机平稳切换的理论探讨与方法研究

根据感应电动机的定子电压方程和相量图 ,对大功率电机变频转工频所存在的问题进行了理论分析 ,并且指出大功率电机变频转工频的关键在于变频转工频的瞬间 ,工频电源和变频输出电源相位是否一致。在现场工业试验中引入鉴频鉴相控制器 ,成功地实现了大功率电机变频到工频的平稳切换 ,转换电流小 。

面向维护的刮板机可靠度建模与预测

刮板输送机是一种连续运输的重型机械,在使用运行过程中机器一旦出现故障,将直接影响企业的生产成本和生产能力,因此刮板机整机可靠度的预测对企业来说有重要意义;本文按刮板输送机零件失效因素分类讨论,分组研究刮板机的可靠度,通过研究机器零件的运行服役期间年龄分布规律和结构应力规律,发展面向维护的机器可靠性仿真模型,最后计算刮板机的可靠度,为企业的生产成本和生产能力评估提供有力依据。

小波包分析和BP神经网络在滚动轴承故障模式识别中的应用

根据滚动轴承振动信号的不同故障模式在频域能量分布中的差异性,提出了基于小波包分解与重构和BP神经网络的轴承故障模式识别技术。论文首先对轴承振动信号进行小波包三层分解,完成了振动信号在空间的完整拆分,同时得到了第三层由低频到高频的小波包分解系数,再依据小波包分解系数分别重构各频段的信号,并提取信号各频段的能量。然后利用信号各频段的能量组成的特征矢量作为BP神经网络的输入样本,对BP神经网络进行训练,获得不同故障模式识别网络模型,最后利用测试数据对建立起来的BP神经网络模型进行检验,通过BP神经网络判别滚动轴承的故障类型。实验结果证明,采用小波包分解与重构和BP神经网络相结合的方法可以比较准确地识别滚动轴承的故障。

参数自适应模糊PID控制在恒压供水系统中的应用

针对变频调速恒压供水系统具有多参数、非线型、大时滞的特点,设计了一种利用模糊逻辑进行在线参数自适应的Fuzzy-PID控制器。该控制器能够对PID的参数进行在线自动调整,根据不同的工况条件选出合适的控制参数,对供水系统中的水压调节进行有效控制。仿真结果和实际应用表明,采用参数自适应模糊PID控制器后,控制系统的响应速度加快,超调量减小,过渡过程时间大大缩短,振荡次数少,具有较强的鲁棒性和良好的稳定性。

基于韦布分布的机械系统服役年龄建模与仿真

文中假设机械系统中零件的失效时间分布密度函数满足韦布分布,研究在维护中机械系统零件服役年龄变化规律,建立了机械系统平均服役年龄数学模型。通过仿真研究,探讨了韦布分布的参数对系统平均服役年龄的影响规律,这对评估机械系统的可靠性和全生命周期的维修成本,制定合理的维修策略具有重要意义。

输送机工况数据APP远程监控系统设计

带式输送机自动控制系统在煤炭行业应用广泛,现场工况数据大多存于PLC寄存器中,为了适应远程工业数据监控并将互联网应用在带式输送机自动控制领域,设计了一种基于APP的远程工况数据监控系统。用户可通过工业APP能够随时随地地远程监控现场PLC工况数据信息。PLC与计算机服务器通过ModbusTCP协议进行数据通信,Android APP再与计算机服务器通信,最终将输送机控制系统工况数据及运行状态显示在APP端。将该系统应用于带式输送机自动控制系统领域中,解决了监控系统终端便携性差的问题,能大力减少人力资源成本与时间成本以及提高安全性。

利用锁相环实现大功率电机变频转工频的研究

针对大功率电机变频转工频所存在的问题,结合感应电动机的定子电压方程和相量图,进行了理论分析,指出大功率电机变频转工频能否成功,关键在于变频转工频的瞬时,工频电源和变频输出电源是否相位一致。并且提出在变频器内部集成锁相环,由于锁相环输入信号频率与VCO固有频率相等时,环路可消除起始偏差,因此锁相环能够迅速锁定变频器输出电压的相位和频率,保证工频电源和变频输出电源相位一致。现场工业试验成功地实现了大功率电机变频到工频的平稳切换,切换电流大大减小。

自动点卤槟榔图像识别方法研究

针对机器对槟榔点卤出现漏点或者点空的情况,提出了一种基于H分量的图像分割方法来识别槟榔。将采集到的RGB彩色图像进行伽马增强再转换至HSV颜色空间,分离HSV颜色空间得H通道图像,再对H分量图像进行Otsu图像分割处理,结合图像形态学和区域生长法去除二值图像中出现的孔洞和小连通区域,最后通过绘制矩形框操作对识别出的槟榔进行标注。结果表明,该方法能完整地将槟榔从背景中分割出,且不会出现过度分割或者分割不足的问题。

视觉工业点卤机器人控制系统研究

针对槟榔点卤过程中出现的定位精度低、效率低等问题,将机器视觉引入到槟榔点卤系统中,开发了一种由机器视觉和运动控制结合的自动点卤系统。该系统主要通过视觉定位获取不同形状的槟榔的中心位置,并将定位结果传输至运动控制器,再利用运动学计算出点卤的运动轨迹,实现点卤的精确定位和自动点卤。

锁相环技术在大功率电机平稳切换中的应用研究

根据感应电动机的定子电压方程和相量图,对大功率电机变频转工频所存在的问题进行了理论分析,进而指出大功率电机变频转工频能否成功,关键在于变频转工频的瞬时工频电源与变频输出电源是否相位一致。并且提出在变频器内部集成锁相环,由于锁相环输入信号频率与VCO固有频率相等时,环路可消除起始偏差,因此锁相环能够迅速锁定变频器输出电压的相位和频率,保证工频电源和变频输出电源相位一致。现场工业试验成功地实现了大功率电机变频到工频的平稳切换,转换电流小,基本上实现了电机的无冲击起动。

YST25水压凿岩机配流阀的性能研究

配流阀是水压凿岩机的重要部件,阀芯的质量、结构、运动行程直接影响冲击活塞的频率,同时也影响凿岩机冲击机构的效率。为了减少水压凿岩机配流阀的泄漏及其能量损失,设计出一种新型配流阀。其阀口采用锥面形式,另外还采用了优化的不等阀开口量技术,并且阀芯中空结构减少了阀芯质量,经理论分析和计算表明,新型配流阀泄漏少,压力损失小,能耗低,且提高水压凿岩机的冲击效率。图3,参10。

测控仪器类专业人才培养模式的构建与探索

根据学校的教学基础和测控技术与仪器专业的学科特点,提出了“两个平台,两个方向”的人才培养模式,即搭建机械基础和电子基础两个平台,设置仪器设计与测量和光电检测与控制两个方向,培养专业基础扎实、实践能力强、适应面宽的应用型人才。并在此基础上对专业定位、人才培养目标、培养模式、课程体系及教学改革进行了研究和探讨。

基于模糊故障树的刮板输送机可靠性分析

刮板输送机是一种重要的机械运输设备,其可靠性的高低直接关系到设备能否安全运行,对企业的生产安全有重要意义.在分析刮板机系统故障概率的基础上,将模糊数学和故障树分析方法相结合,建立了刮板机系统的故障树模型,计算刮板机的模糊可靠度,并利用模糊理论对刮板机可靠性进行了定量的模糊分析.

机电产品零部件替换率建模与配件供应预测

针对批量生产的机电产品的维修与配件供应问题,以机电产品内部的关键零部件为研究对象,基于零件的失效时间分布密度函数,研究机电产品服役期间的零件年龄分布规律,发展了批量生产的机电产品零件替换率和替换数量的数学模型.以零件的寿命分布满足正态分布函数为例,通过数值仿真,分析和探讨了零件失效时间分布密度函数的参数和生产批量对零件替换率和配件供应的影响,进而提出了批量生产的机电产品配件供应预测和控制方法.这对有效地组织配件生产和指导配件库存管理,提高机电产品维修和售后服务水平具有重要意义.

电驱动海洋绞车智能排缆控制系统设计

由于绞车排缆机构在排缆过程中,排缆位置及缆绳层数变化、机架及缆绳制造工艺限制、恶劣的工作环境等因素的影响,传统排缆系统存在排缆不精确、响应延时、换向不准确等问题,如果直接将其应用到带自动升沉补偿控制系统的海洋绞车上,实际排缆效果并不理想,经常会出现乱卷、缠绕等现象。为了提高应用于海洋绞车上的排缆系统的排缆精度和实时性,文中设计了一套包括上位机、以FP G A+STM 32为核心的控制器、伺服电机及其驱动器、排缆机架的新型智能数控排缆系统。