旋转超声内圆磨削砂轮变幅器的设计与试验研究

砂轮变幅器是旋转超声内圆磨削谐振系统的关键部件,其设计质量直接影响超声磨削的工艺效果。但目前内圆磨削砂轮变幅器缺乏较为完善的理论分析模型。为提高砂轮变幅器理论分析模型的通用性,基于非谐振设计理论建立了纵向谐振砂轮变幅器的理论分析模型,并利用砂轮变幅器各振动单元间的力、位移连续条件与边界条件推导了其频率方程。然后,针对频率方程进行编程求解,并通过ANSYS有限元仿真分析进行验证。最后,加工制作了纵向谐振砂轮变幅器,并开展阻抗特性分析试验、超声谐振试验和振动位移测量试验,分析了其谐振特性。试验结果表明,所研制的砂轮变幅器的谐振试验频率与理论设计频率一致,其输出端振动位移的试验值与仿真值的相对误差为7.83%,符合旋转超声内圆磨削的要求,验证了理论分析模型求解的正确性。研究结果为旋转超声内圆磨削砂轮变幅器的设计提供了便捷且有效的方法。

基于FCM的电网调频辅助储能系统

针对传统电网频率的调节过程主要由发电机组进行,存在响应慢、转换效率低等不足的情况,提出了一种基于模糊C均值(fuzzy C-means,FCM)的电网调频辅助储能系统。首先由电网频偏情况得到调节所需功率,根据下垂控制方法及误差修正策略,实现频率偏移的用户侧负荷响应。然后根据电池荷电状态和设备额定功率,借助FCM算法进行设备聚类划分,通过调节工作模式及充放电功率,迭代优化功率分配,辅助电网调频。仿真结果表明,电网频率峰值偏移和方差均得到有效改善,该系统能够实现高效的双向电网频率调节,提高电网电能质量,为后续大数目、多类型储能设备协同调频提供了理论支撑。

基于节点电压排序算法的电池储能系统配电网电压调节

分布式发电系统接入配电网容易造成节点电压的波动,影响用电设备的工作。随着电池技术的成熟,通过电池储能系统(Battery energy storage system,BESS)控制电池充放电实现配电网电压调节的方法得到了广泛的应用。由于电池充放电次数有限,提出一种节点电压排序调节算法以减少电池的充放电次数,提高电池的使用寿命,并根据节点电压值设定储能系统充放电阈值,使未越限节点辅助参与电压调节。并检测电池的电荷状态(State of Charge,SOC),根据SOC选取合适的充放电组合,避免出现过充、过放问题。利用IEEE33节点配电网模型对提出的调节方法进行了仿真验证,结果表明所提出的调节方法能够实现电压的调节,并降低电池的充放电次数。

大负载纵弯谐振变幅器谐振特性的研究与试验

大负载功率超声纵弯谐振变幅器在旋转超声加工、超声清洗、金属疲劳检测等领域应用广泛,针对大负载工具的应用现状,对阶梯环盘负载与变幅杆组成的功率超声纵弯谐振变幅器进行了设计研究。基于Mindlin中厚板理论,建立了纵弯谐振变幅器的振动模型,推导了频率方程与变幅器振型解析表达式,设计了不同材料大负载功率超声纵弯谐振变幅器。通过阻抗分析试验和超声谐振试验对所设计的变幅器进行了谐振特性研究。对比试验结果证明:大负载功率超声纵弯谐振变幅器的谐振频率与设计频率相比最大误差为4.95%,理论计算与谐振试验得到的三环盘振幅曲线的整体形态一致,零振幅位置最大偏差为6.51%,变幅器作纵弯谐振,为超声谐振系统的设计与应用提供了技术参考。

基于农艺性状指标的山西高粱地方品种核心种质构建

利用1285份山西省高粱地方品种18个农艺性状的历史数据,通过比较不同取样方法、取样比例和聚类方法组合的构建方法,确定了“多次聚类偏离度取样法+15%取样比例+欧氏距离+最长距离法”为山西省高粱地方核心种质构建的方法。192份初选核心种质和所有样本的均值差异百分率、方差差异百分率、极差符合率和变异系数变化率分别为0、83.33%、97.45%和119.63%。同时,在此基础上补充选择6个具有特殊性状但未选入的种质资源,最终确定198份高粱资源组成山西省高粱地方品种核心种质,取样量为15.4%。经核心种质和所有样本不同性状的均值t测验、极值和标准差比较、遗传多样性指数的t值检验以及主成分分析,最终得出核心种质的198份高粱资源能够代表山西省高粱地方品种的遗传多样性,为山西省高粱地方品种评价和利用提供了优先样本。

大功率智能RGB-LED照明系统的设计

为了满足现代照明市场的需求,设计了一款基于Android Apps控制的RGB-LED智能照明系统,该系统采用了PFC与谐振半桥联合的控制器及其共享的反馈补偿回路,通过WiFi模块与单片机、An droid Apps提供可智能控制的PWM,BUCK芯片通过接收不同占空比的脉冲波形来改变输出的电流,从而实现LED灯亮度的调节。又由于不同亮度的三基色灯光可以合成自然界中的任意色光,所以该系统可以实现任意色光的合成。此设计节省了成本,提升了效率、控制精度和调光范围。通过Android App的功能测试,完全实现了RGB-LED灯的调光调色和情景模式的智能变换。

12节锂离子电池管理系统设计

分析当前锂离子电池组在电动自行车、UPS、照明等行业的应用,设计了以MSP430F149单片机为核心,以AD7280A芯片为A/D采样芯片的锂电池管理系统。系统内部通过AD7280A进行电压和温度采样,通过MSP430F149自带A/D进行电流采样,通过SPI通信进行数据交换,实现了对12节单体锂电池电压、电流和温度的精确测量及显示,对锂电池组充放电过程进行实时监测与控制,实现电池组的SOC估算和充放电均衡,通过实验表明了系统的稳定性、可靠性。

基于模糊PID算法的隧道照明控制系统的设计

针对隧道照明的耗电量大,且隧道内实时亮度达不到行车安全亮度的问题,设计了一种基于模糊PID算法的隧道照明控制系统。该控制系统以“车进灯亮,车走灯灭”为隧道照明的控制策略,使用亮度探头实时采集隧道内外亮度数据,依据《公路隧道照明设计细则》计算出安全行车的需求亮度,最后使用模糊PID控制隧道照明调光。仿真结果表明,相较于传统PID控制器,模糊PID控制器具有调整迅速、超调量小、稳态时间短、受光衰现象的影响小等优点,且具有良好的鲁棒性和稳定性,更适用于隧道照明控制。

近红外法同时测定黄酒酒精度和总糖

[目的]研究利用近红外光谱分析法定量分析黄酒酒精度和总糖含量的可行性,以期为黄酒理化分析提供参考依据。[方法]收集变幅较大的150份代表性黄酒样品,利用近红外分析仪进行光谱扫描,采用常规化学分析方法测定黄酒酒精度和总糖含量,借助近红外定标软件建立黄酒酒精度和总糖含量的定标模型。[结果]采用偏最小二乘法(PLS)分别建立黄酒酒精度和总糖含量的校正模型,模型的校正决定系数(R 2)分别为0.9811和0.8771,交叉验证标准误差分别为0.52和3.95。近红外法对于黄酒酒精度和总糖的预测,误差较小,测定结果准确可靠。[结论]近红外光谱分析技术为黄酒酒精度和总糖含量的预测提供了一种新方法。

近红外光谱法快速测定小米品质

应用近红外光谱法(near infrared reflectance spectrometry,NIRS),快速测定小米中淀粉、直链淀粉、蛋白质和脂肪含量。模型的构建是基于250份小米种质材料的化学值和光谱数据,经过偏最小二乘法(PLS)和交叉验证的分析。结果显示:小米淀粉、直链淀粉、蛋白质和脂肪模型校正决定系数(R^(2)cv)分别为0.900 4、0.887 6、0.940 4和0.869 6,交叉检验的均方根误差(RMSECV)分别为0.554、0.466、0.317和0.156。对于小米中淀粉、直链淀粉、蛋白质和脂肪的预测,化学法和近红外法均无显著差异,可利用该模型进行小米品质鉴定。

人脸识别与活体检测在嵌入式上的优化

针对嵌入式设备在人脸识别系统存在的人脸较小样本下识别率低、活体检测困难问题做出来算法优化。采用了基于透视变化原理改进了PCA人脸识别算法,丰富人脸样本图像,提高识别率;设计了一种新型共享且密集的深度可分离通道卷积,大大降低了卷积计算量的同时并精度损失较小,使得能应用于嵌入式设备上。最后,经过测试,优化后的算法速度好,识别率高,安全可靠,有良好的应用前景。

全桥拓扑同步整流和有源钳位的电路设计

研究了提高数字全桥拓扑效率的方法,通过在副边采用同步整流和有源钳位的方法,有效提高了电源效率。同步整流降低了输出电压损耗,特别适用于低电压大电流的输出场合。同时使用有源钳位技术,吸收谐振尖峰,利用谐振能量,提高效率,特别适用于高电压大功率场合。

基于Android平台的智能养殖监控客户端设计与实现——以智能猪舍为例

为了改善大规模生猪养殖管理混乱、环境恶劣等问题,满足管理系统便携性与时效性需求,设计开发了基于Android的猪舍实时监控客户端。该系统不仅可以观测猪栏实时环境参数,还可根据不同情况作出最佳环境控制,对猪舍进行视频监控。具有智能提醒功能,设置各环境因子阈值,持续超标对象将被推送至客户端,供管理者及时调整相关控制设备。测试表明:该客户端系统运行稳定,用户可实时监测和调控猪舍环境。

Modeling and solving for transverse vibration of gear with variational thickness

有车轮中心，网和边界的齿轮的一个分析模型从 Mindlin 中等的板理论被导出。齿轮沿着步骤变化的地点被划分成三个环形的片断。穿越排水量，旋转角度，砍力量和曲折时刻是相等的沿着车轮中心，网和边界片断的接口保证连续性。管理为环形的片断的泛音颤动的微分方程被导出解决齿轮颤动问题。到直径比率的洞的影响，片断厚度比率，片断地点比率，走的圆形的 Mindlin 磁盘的颤动行为上的泊松比率被计算， tabletted 并且阴谋。比较被做，频率从介绍方法，有限元素方法，和结构产生形式的实验。在这三个方法之中的结果关联很好。为所有频率的最大的错误为大多数频率是 5.46% ，和不到 5% 。

可适应多规格浅盘型纸盒插舌包装机的设计

目的设计一种应用于多规格浅盘蛋挞纸盒包装的包装机,以实现适应多规格浅盘纸盒的自动包装。方法基于浅盘纸盒的折叠工艺流程,将纸盒襟片、侧板、盖板的折叠运动轨迹等效为各面板沿折痕转动的运动模型,设计能适应不同规格浅盘纸盒包装的插舌包装机。将同轴布局5R机构作为盖板折叠装置,利用同轴布局5R机构运动轨迹的多样性及运动可控性,控制其末端输出运动轨迹,实现2粒、3粒、4粒、6粒规格浅盘纸盒的襟片、侧体板、盖板的折叠及插舌。结果样机有效工作空间为300 mm×200mm×50 mm,能够对外形尺寸在145 mm×78 mm×35 mm到230 mm×152 mm×37 mm的浅盘纸盒进行折叠插舌,纸盒完成折叠时间约15s。结论可以完成多种规格蛋挞纸盒的包装工作,实现了浅盘型纸盒折叠自动化包装;包装机占地面小、运动柔性可控,能快速适应规模定制产品的需求。

基于Windows的离线关键词语音识别系统设计与实现

由于传统人机交互大多使用键盘、鼠标等交互方式,速度较慢,因此语音识别开始受到越来越多人的青睐。但语音识别也存在如扩展性太差、可复制性不好造成单个产品价格过高、过于依赖外部条件导致对自身使用有所限制等问题。设计并实现一种基于本地的语音识别系统,通过构建抽象语法树,实现语音控制操作。实验结果表明,该系统的离线识别准确率可达70%以上,可以在局域网内实现语音操作。

隧道变色温照明控制系统设计

色温影响人们的视觉功效、反应时间和舒适度。用LED取代传统的高压钠灯,并改进只依据亮度控制的照明方案,设计了一种可变色温的隧道智能照明控制系统。系统由洞外环境采集模块、洞内调光驱动模块和隧道管理中心的工业控制计算机组成。环境采集模块以STM32F103为核心处理器,搭配各传感器,上位机根据隧道洞外环境参数的变化对调光驱动模块下发调光策略,调光驱动模块输出两路PWM信号实现无极调控隧道内灯具亮度、色温。该系统简单、经济、稳定可靠,有助于提高驾驶员的视觉舒适感,减少安全隐患,比只调控灯具亮度方案节能18%以上。

新型无线电能传输系统设计

磁耦合谐振式无线电能传输技术有着效率高、功率大、传输距离较远等优势,所以在无线电能传输领域有着很重要的地位,具有很好的实用价值。本文利用磁耦合谐振式无线电能传输技术,在收发线圈为方形的基础上进行线圈优化与系统电路设计,研制出一台无线电能传输系统。经过测试,系统可在传输距离为40cm的条件下达到2.05kW的输出功率和85.1%的传输效率,可以广泛运用于电动汽车充电等领域。

基于TIR透镜的LED光源准直输出探究

为了解决LED光线发散角大、利用率不高的问题,本文运用非成像光学理论,提出了一种基于全内反射(TIR)透镜的准直系统。根据边缘光线原理及同步多曲面(SMS)设计法,利用Matlab软件进行数值仿真,得到多个离散点的坐标值,然后将坐标值导入SolidWorks中进行拟合得到轮廓曲线,将轮廓曲线绕主轴旋转360°即可得到TIR透镜的三维模型,最后将模型导入Tracepro中进行模拟仿真。仿真结果表明:该系统能有效实现对LED出射光线的准直,光能利用率达到90.33%,光束发散角在±8°左右。

《太阳能光伏发电系统设计与应用实例》

本书结合我国“十一五”节能减排工程计划与国内外太阳能光伏发电技术的发展动态，以从事太阳能光伏发电系统设计人员为读者对象，系统、全面地讲解太阳能光伏技术基础知识、太阳能电池、阀控密封式铅酸蓄电池、太阳能光伏发电系统控制器、太阳能光伏发电系统逆变器、太阳能光伏发电系统设计实例、太阳能光伏发电系统防雷接地设计等内容，并介绍了国内外太阳能光伏发电系统的典型应用实例，以供读者在实际设计工作中参考。