基于贝叶斯统计推断的粗集料级配测试研究

拌合站现场粗集料来料的检测一般是通过筛网筛分的方式进行,检测效率低下。因此,引入一种基于贝叶斯统计推断的机器视觉检测方法,实现对集料的快速筛分。利用工业相机采集下落过程中的集料颗粒并进行图像预处理,选取每颗集料的图像序列中最大的Feret短径作为图像特征。此特征为集料颗粒的局部特征,无法代表颗粒的全局三维特征。因此引入贝叶斯统计推断的方法,首先利用贝叶斯公式计算出每颗集料在不同实际粒径区间的后验概率,然后通过概率累加获得被测集料在不同集料规格的可能颗粒数量。为推断每颗集料级配占比,利用贝叶斯推断的方法计算后验分布,从而估计集料颗粒的占比情况。实验结果表明,预测粒径与实际粒径的分布占比最大偏差为1.67%,符合现场快速检测要求。

集成式电液制动耐久测试系统中模拟卡钳负载的设计与仿真

在集成式电液制动系统耐久测试中,对于不同排液量的产品需更换不同的卡钳负载。针对这一问题,设计了缸体容积可调以适应不同需液量的模拟卡钳负载。基于仿真软件AMESim搭建了仿真模型,对其需液量-液压特性进行分析。基于CAN通讯研发了一套集成式电液制动系统耐久测试系统,对被测产品进行常规制动功和ABS等功能的耐久测试,负载机构通过球阀可以选择模拟卡钳装置或者实车卡钳。实验结果表明模拟卡钳负载可以满足被测产品进行耐久测试,且与卡钳负载对比后相差很小,符合厂商的测试需求。

超大型城市“双碳”发展经验与路径:以深圳为例

力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和,是我国为应对全球气候变化而做出的郑重承诺。作为现代文明的象征,超大型城市承载着巨大的人口和经济活动。由于庞大的能源消耗,超大型城市的低碳转型一直是实现碳中和目标的主要阵地和关键领域。深圳市是一个人口超过1700万的超大城市,面临着巨大的能源依赖和碳排放压力。作为全国首批低碳试点城市之一,深圳在碳中和的探索和实践中取得了显著成就,其可持续发展战略成为全国的范例。通过完善政策引导,积极布局绿色产业结构,并推进可再生能源的利用,深圳率先达到了碳达峰,展示出了大城市应对气候变化的积极态度和勇于担当的决心。然而深圳市的碳中和问题也昭示着大城市普遍面临的共性挑战,尤其是达到碳达峰的阶段性目标后,深圳这类超大城市下一步的碳中和工作应集中在碳固定方面。国际控制碳汇增量的一般途径包括林业碳汇、海洋碳汇、碳捕获利用与封存技术以及农业土壤碳汇。确定超大城市的碳固定路径,需要全面考虑生态条件、技术可行性、经济成本、社会接受度和环境影响等多方面因素。为完成最终的碳中和目标,深圳应继续坚持绿色转型与生态固碳并举,精细控制碳排放,推动前沿技术创新应用,以更有效地适应不断加剧的气候挑战。

纳滤膜提纯工业混盐废水及资源化利用

以陕西延长中煤榆林能源化工股份有限公司化工园区生产的废水“零排放”项目为例,研究纳滤(NF)膜在其工业废水提纯中的应用,通过NF分离高浓废水中NaCl/Na2SO4,NF产水进入六效降膜蒸发单元结晶精制工业盐,产品氯化钠质量分数≥92%,资源化利用率可达63%以上,实现经济效益4011万元/a。

现场工程师培养背景下的高职传感器课程教学实践路径优化研究

以国家大力提倡现场工程师培养为背景,针对高职传感器课程教学实践路径进行了研究。通过分析高职传感器课程教学存在的问题和高职工程教育的现实困境,研究认为高职传感器课程教学实践路径应围绕立德树人、产教融合、“智转数改”优化思政育人路径,创新学生能力培养模式,提高课程资源质量。随后引入OBE与CDIO教学理念,提出了构建校企联动的思政育人教学实践路径、校企协同的能力递进式教学实践路径和校企共建共享的柔性化课程教学资源平台的高职传感器课程实践教学路径,为高职传感器课程教学实施路径的优化提供了借鉴。

产教融合视域下高职工程机械智能制造类专业实践教学体系研究

以国家大力提倡高校开展产教融合为背景,针对高职工程机械智能制造类专业实践教学体系的构建与优化进行了研究。通过分析,高职工程机械智能制造类专业实践教学体系的优化思路应以工程机械智能制造人才需求、学生职业能力提升、教师团队“双师”能力建设为目标进行优化;随后提出了高职工程机械智能制造类专业实践教学体系优化的具体措施,构建了“学培交替”的项目化能力递进式实践教学体系、并详细介绍了模块式的项目化课程及“课程项目+学期项目”能力递进式教学方法,为工程机械智能制造高职专业教学体系的建设提供了思路。

高职汽车专业实验教学体系的探索

本文从职业教育这一教育类型出发,结合当前高职汽车专业课程教学现状,分析高职汽车专业课程体系的特点,研究高职汽车专业实验教学的必要性,最终探索建设完整的适合于高职汽车专业课程目标的实验教学体系,并以此不断丰富高职汽车专业的办学内涵,提高人才培养的质量。

方向盘转角传感器性能标定及检测系统设计

针对某企业方向盘转角传感器性能标定和检测的需求,设计了一套方向盘转角传感器性能标定及检测系统,该系统能够实现对方向盘转角传感器的性能标定补偿和自动检测。基于PCI数据采集卡设计的高精度数据采集模块实现了对过程数据的实时采集;基于低惯性伺服电机、MPC08运动控制板卡设计的驱动加载系统实现了方向盘转角传感器静态标定时的驱动角度精准控制;采用高速CAN总线通信对方向盘转角传感器信号进行高速通信,实时读取方向盘转角传感器角度信息;使用LabVIEW编程软件,完成对方向盘转角传感器标定检测流程的实时控制、数据采集处理显示等功能。在方向盘转角传感器完成灵敏度标定后,经检测,其非线性误差、迟滞误差等均在允许范围之内。对方向盘转角传感器性能标定及检测系统进行大量重复性试验,得出输出角度的合成标准不确定度为0.145°,试验数据表明,该系统能够满足企业对于方向盘转角传感器性能标定和检测功能的测试要求。

氢燃料电池性能检测系统设计

设计了一套氢燃料电池性能检测系统。基于比例调节阀、电磁阀、质量流量计、加热保温管路等设计了供气及尾排系统,实现了反应气体的温度和流量的精确控制;基于电磁阀、变频水泵、热交换器、增湿罐等设计了冷却及加湿系统,使电堆温度始终维持在最佳工作温度,增湿器原理为鼓泡和喷淋式增湿,可实现高效增湿;基于西门子PLC和研华工控机设计数据采集与控制系统,实现对传感器数据的采集,设计了实验对测试系统进行验证。实验结果表明,系统稳定可靠,具有较好的应用效果。

数字孪生驱动的动力电池全生命周期管理研究

针对“碳达峰”“碳中和”背景下的车用动力电池管理,提出了一种孪生数据驱动的动力电池全生命周期管理新模式,建立了数字孪生驱动的动力电池全生命周期管理架构,详细阐述了该架构运行机理。以孪生数据为核心,从动力电池设计、制造、使用、再制造、梯次利用、回收再生共6个场景对数字孪生技术在动力电池上的应用进行了阐述,并对其中应用的关键技术进行了分析。研究认为数字孪生驱动的动力电池全生命周期管理能对动力电池制造、运行、维护提供实时反馈和保障,为动力电池绿色低碳设计、安全高效设计的全局最优解提供路径,通过提高设计质量,能有效实现动力电池全生命周期管理的良性循环,虽然一些关键技术尚待突破,但数字孪生技术在动力电池全生命周期管理上的应用具有良好前景。

集成式电液制动系统耐久测试系统的研究与设计

集成式电液制动系统研发成功后需对其进行耐久性能测试,针对这一问题,基于CAN通信设计了一套集成式电液制动系统的四工位高低温耐久测试设备。加载机构用于模拟实车踩踏板过程,由小位移高速度的伺服直线电缸进行驱动;管路系统通过真空和正压等多重注油方式可以充分排出管路内部气泡,确保测试数据的可靠性;负载机构根据需求可以通过手动球阀在实车卡钳负载和钢瓶负载之间切换;数据采集与控制系统基于数据采集卡和工控机设计,可对电磁阀进行控制和监控以及传感器数据的实时采集,通过CAN通信向被测产品电子控制单元(ECU)发送对应的控制报文,可驱动产品进行常规制动和防抱死制动系统(ABS)等工况运行。多次测试结果表明,该耐久测试系统稳定可靠,各个工况测试时能快速按照控制报文进行升降压,液压曲线良好,满足汽车厂商对集成式电液制动系统的耐久测试需求。

角度扭矩传感器标定与检测系统设计

针对某企业角度扭矩传感器输出性能标定和检测的需求,设计一种角度扭矩传感器标定与检测系统。该系统能够实现对角度扭矩传感器角度和扭矩信号的标定、自动检测。采用基于工控机PCI接口的数据采集控制系统,实现对标定和检测过程数据的实时采集以及对伺服电机的精确控制;采用基于双位置气缸的装载系统,实现对传感器标定对象的自动切换;使用LabVIEW编程软件完成对传感器标定检测流程实时控制和显示等功能的设计。在角度扭矩传感器的角度和扭矩完成灵敏度标定后,对其静态输出性能进行检测,得出角度扭矩传感器的非线性误差、迟滞误差等均在允许范围内。大量重复性试验结果表明,角度的合成标准不确定度为0.0720°,扭矩的合成标准不确定度为0.0413 N·m,说明所设计系统能够满足企业对于角度扭矩传感器性能标定和检测功能的测试要求。

智能集成制动系统的硬件在环测试

针对智能集成制动系统在研发测试阶段使用实车测试时整改成本高、周期较长、复现性差的问题,通过分析智能集成制动系统的结构和原理,建立整车的数学模型,设计一套基于NI VeriStand硬件在环系统的智能集成制动系统实时仿真测试平台,通过搭建车辆的实时仿真模型代替实际车辆对控制器进行实时仿真测试。通过基础制动测试,完成了助力器的建压能力以及基本运行逻辑的检测;通过完成相应条件激活ABS、TCS功能,检测特殊工况下制动系统在各个轮端的建压情况。测试结果表明:在车间环境下,测试系统依然能够高效地验证智能集成制动系统的控制逻辑和策略,为车辆制动控制器的开发提供了安全高效的测试手段,使得验证测试流程更加完备。

湿地松自由授粉家系松脂产量性状和生长性状的遗传变异分析

【目的】生长性状、木材性状和产脂性状是广东湿地松新一轮遗传改良的目标性状。分析湿地松树高、胸径、材积、松脂质量等的表型统计量、遗传力与性状相关性,为制定多性状遗传改良策略提供理论依据。【方法】以广东省台山市18年生的32个湿地松自由授粉家系为材料,收集24 h内胸高处的松脂样品,称质量并调查生长量。利用Asreml统计软件估算性状的遗传力和性状间的相关系数。【结果】松脂质量(m)呈正偏态分布,其变异系数高于生长性状的变异系数,达到75.04%。转换后的松脂质量(mt)单株狭义遗传力与家系平均遗传力分别为0.2161和0.6005。生长性状单株狭义遗传力为0.2527~0.4151,家系平均遗传力为0.6483~0.7512。树高、胸径和单株材积之间呈极显著遗传正相关(相关系数为0.813~0.983,P<0.001),三者与木材密度呈显著的正相关(P<0.05),但标准误较大;上述性状与松脂质量的遗传相关均不显著。【结论】在广东选择脂、材性状优良的个体,应采用家系选择与家系内单株选择的合并选择方法;在广东现有的湿地松遗传材料中,对生长量、木材密度和松脂质量做同步改良是可行的。

基于LabVIEW的ABS-HCU总成性能检测系统设计

针对液压ABS制动压力调节器现有的测试项单一、总成密封性能难以保证和柱塞泵功能等测试问题,研制一套基于LabVIEW的检测系统。基于不同型号的总成测试要求,设计工装可调、可快速切换的装夹机构,以满足柔性化测试的实际需要。针对高速电磁阀开关动作切换时压力的微弱变化,设计数据高速采集系统,采用PCI-1715U模拟量高速采集板卡,配合电缆PCL-10137和端子板ADAM-3937,以软件触发方式采集模拟电压信号,实现对电磁阀动作前后压力微弱变化的数据采集;基于开发测试软件及数据采集结果,引入系统评定方法,对其重复性进行分析,依据评定指南要求重复性能力指数Cg≥1.67,实现对调节器总成测试项性能的有效判别。

垂直旋转圆盘边缘液体形态

为了解重力对旋转圆盘表面液体流动的影响,利用高速摄影,对垂直旋转圆盘边缘液体形态进行了试验研究。结果表明,与水平旋转圆盘边缘液体分为直接液滴、液柱和液膜3种形态不同,垂直旋转圆盘边缘液体分为液柱、液膜和柱膜纠缠3种形态。垂直旋转圆盘底部与顶部液体形态并不一致。底部未出现液膜形态,当流量不大于24 g/s时,为液柱形态;当流量大于等于30 g/s时,为柱膜纠缠形态。当流量为12~21 g/s、转速为1 000~2 100 r/min,顶部出现液膜形态;当流量小于12 g/s时,顶部为液柱形态;当流量大于12 g/s时,液柱形态消失,由柱膜纠缠形态取代。由于重力影响,垂直旋转圆盘边缘液体形态变化程度远大于水平旋转圆盘;在流量大到一定程度后,圆盘底部形成液柱形态需要的转速会大大增加。

EBS桥模块检测系统研究

针对目前EBS桥模块性能检测领域的技术空白,依据QC/T35-2015《汽车与挂车气压控制装置台架试验方法》和企业测试要求,研发一套针对EBS桥模块的专用在线检测装置,能够完成EBS桥模块的常规静特性、常规响应特性、电控响应特性、阶梯升降压特性的在线检测。基于研华高精度数据采集卡设计数据采集模块,采集频率为1000 Hz;采用电气比例阀、调压阀实现输入气压的精准控制,检测系统气压测量范围为0~1.6 MPa,气压测量精度为±0.1%;上位机部分采用LabVIEW编程,实现检测流程的自动化控制和测试数据管理功能。对测试系统进行大量重复性实验,进行不确定度分析,得出响应时间的最大不确定度为0.3795 ms,检测气压的最大合成不确定度为1.6089 kPa,该检测系统性能稳定,满足企业测试要求。

离合总泵综合性能测试系统研制

针对离合总泵性能测试项目单一,难以复测动态响应特性,引入高精度数据采集、伺服精密控制、气动比例抓取等技术,研制一套双工位综合性能测试系统。工位一用于密封测试,工位二用于动态行程及真空性测试,设计基于伺服线性滑台和抓取气缸的拾取机构,实现产品工位间的移动。基于功能模块化设计理念,系统以工控计算机为载体,数据采集与处理模块实现传感器信号的输入与调理,设计精密伺服加载机构复现实车环境下离合作业状态,基于LabVIEW开发测试软件。完成系统的标定与试验,引入测量系统分析开展重复性分析。结果表明:功能项测量能力指数Cg均≥1.67,量具R&R贡献率<30%,测试时间小于2 min/件,满足系统在线测试需求。

定容积多通道充气系统的仿真与设计

针对传统恒压供气系统普遍存在控制精度低、充气速度慢的问题,设计一套由PID算法控制的电气比例阀和电磁阀独立控制的充气系统。采用大、小管径多通道组合方式,对定积容器进行充气实验,系统采用高速数据采集卡,结合LabVIEW软件分析实验数据。基于气动系统的流量特性,分别建立单通道、双通道、三通道充气装置的充气时间与管道管径、长度的数学模型。Matlab仿真曲线表明,对于定积容器,充气管路的长度越小、管径越大、并联的管路越多,充气时间越短;目标充气压力越高,管路长度对充气时间的影响越明显。实验数据验证仿真模型的正确性,采用多通道组合供气方式缩短充气时间,提高精度。

钇稳定二氧化锆火焰传感器的静态响应特性

以钇稳定二氧化锆(YSZ)火焰传感器为研究对象,利用马弗炉,在873~1523 K的温度范围内,测量了YSZ火焰传感器对温度的静态响应,获得并分析了传感器的静态校准曲线与静态响应特性。结果表明,YSZ火焰传感器的线性度为12.88%,24 V激励电压下的平均灵敏度为10.02 mV/K,迟滞与重复性指标分别为2.13%和2.22%,传感器间的互换度为1.22%。采用Boltzmann函数能够较为准确地拟合YSZ火焰传感器的静态校准曲线,误差小于±3.5%。YSZ火焰传感器的非线性特征明显,精密度与互换性良好,灵敏度较高,总体性能良好。相较于火焰检测中常用的热电偶和离子火焰传感器,YSZ火焰传感器对火焰温度的响应信号更为稳健,能够有效提高火焰检测的准确度与可靠性。