基于图像处理的球笼防尘罩缺陷检测方法

针对球笼防尘罩的小口内部毛刺缺陷人工质检效率低的问题,提出了一种基于图像处理的实时缺陷检测方法来使质检过程自动化,从而提高生产效率。首先,通过一系列无参数化的图像预处理方法使原始图像满足边缘提取的条件。接着,使用启发式的边缘搜索算法得到小口内部边缘坐标。之后通过最小二乘算法拟合出椭圆参数方程,从而计算得到相似点坐标。最后通过图像边缘与拟合椭圆的相似度来判定物料是否存在小口内部毛刺缺陷。最终实验结果表明,该算法在实际采集的测试数据集中的检测准确率为100%,并且完全可以实现对小口内部毛刺缺陷的实时检测。

面向变电站机器人巡检的加权嵌套决策树数据质量协同评价方法

针对现有数据质量评价存在完成主体单一、方法主观性强等问题,提出面向变电站机器人巡检的加权嵌套决策树数据质量协同评价方法。首先,构建一种变电站机器人巡检数据质量的协同评价框架;然后,构建包含数据及时性、数据完整性、数据准确性和数据重复性4个指标及其评价规则的指标体系,并据此建立基于加权嵌套决策树的数据质量评价模型;最后,通过某变电站巡检机器人A的巡检数据验证所提方法的有效性和优越性。案例分析表明,所提方法的评价结果不仅与专家评议结果一致且优于加权决策树的评价结果,所提协同评价框架有助于实现巡检数据质量的实时评价。

基于改进YOLOv5s的指针式水表读数检测

针对光照不均匀和水表表盘雾化的指针式水表在读数检测时出现漏检、误检等问题,提出一种基于改进YOLOv5s的指针式水表读数检测方法。首先,采用Mosaic、Mixup等数据增强方法,提高模型的泛化能力;其次,引入加权双向特征金字塔网络(bilateral feature pyramid network, BiFPN)实现更高层次的特征融合使得水表图像的深层特征图和浅层特征图充分融合,提高网络的表达能力;然后,嵌入卷积注意力机制(convolutional block attention module, CBAM),在通道和空间双重维度上强化指针式水表子表盘示数特征;最后将完全交并比损失函数(complete intersection over union loss, CIoU-Loss)替换为SIoU_Loss(scylla intersection over union loss),提升边界框的回归精度。改进算法的mAP@0.5达到97.8%,比YOLOv5s原始网络提升了3.2%。实验结果表明:该算法能有效提高指针式水表的读数检测精度。

基于深度学习和改进蝗虫优化算法的用户电力数据挖掘

为研究用户用电行为数据挖掘问题,提出一种基于深度学习和改进蝗虫优化算法的用户电力数据挖掘方法。利用皮尔逊相关系数法选取用电行为特征集合,最大限度地降低数据处理维度。设计线性加权KFCM算法,采用改进蝗虫优化算法初始化聚类中心和聚类个数以提升聚类效果。利用改进的KFCM对用户用电行为进行数据挖掘,为电网企业网决策提供数据支撑。仿真实验结果表明,所提方法在聚类效果上有较好的表现。

基于VR技术的活塞发动机认知教学空间搭建

活塞发动机是一种精细且重要的仪器,其制造、安装和维护都需要高水平的技术和专业知识;同时,活塞发动机的制造和维护也需要昂贵的设备。针对当下现状,文章基于虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术设计并实现了活塞发动机认知的教学空间,利用VR技术模拟活塞发动机的结构和运转过程,并提供用户界面和交互功能,在虚拟环境中对活塞发动机进行认知教学,从而解决对真实航空活塞发动机的操作以及学习认知方面存在的“三高四不”即高成本、高风险、高难度、不可逆转、不易达到、不易实现、不可触及的显性问题。

基于机器视觉的抓斗装车视觉秤系统研究与应用

在天车散料发运业务中,需要控制散料装料的装载量目标误差,保证其误差在10%以内。散料装车量受散料三维图形精准度、干扰数据、计算范围等多重因素影响,达到精准预测难度较大。研究设计一种适用于无人天车发运的视觉秤系统,通过干扰数据滤波、散料抓取点位及散料抓取范围检测等算法,使之在动态装车的过程中能根据散料动态体积变化,精准预测天车每斗抓放散料的质量,满足装运工作的误差要求,避免散料发放因重量超偏带来的重复装卸工作。

基于改进云模型的继电保护状态评估仿真研究

为实现继电保护,确定保护装置的风险等级,根据继电保护装置运行实际情况和相关运行准则,提出一种基于云模型的继电保护状态评估模型。通过引入未确知有理数,采用云模型实现了对继电保护装置历史运行水平的评估及风险提前预估;结合专家赋权法与电保护状态实际运行情况,制定了继电保护状态评估相关准则,并构建了基于云模型的继电保护状态评估模型。仿真结果表明,所提模型可较为准确地判断继电保护装置的综合风险等级,平均识别准确率达到93.58%,相较于基于理想点模型和S函数模型的传统继电保护状态评估模型,所提模型评估准确率更高,可更好地实现对继电保护装置运行风险的提前预估。

基于跟踪检测多目标的无人机软件开发与算法分析

当前无人机多目标跟踪检测中还存在较多问题,比如精确度低以及占用内存大的问题。基于YOLOv5算法和DeepSort算法开发无人机软件,设计跟踪模板更新策略,通过检测模块将目标置信度、置信度等相关信息传输到跟踪模块实现跟踪。在YOLOv5算法和DeepSort算法的应用下,实现对目标估计的预测和分配预测结果,确保无人机跟踪效果和速度。实验结果发现,基于YOLOv5算法和DeepSort算法的无人机软件在多目标跟踪中,可以将跟踪精度提升22%,效果显著。

新型动态电压恢复器的拓扑与控制策略

为改善电能质量,提出了一种由PWM交流斩波变换器和变压器组成的动态电压恢复器电路拓扑。变压器一次侧通过固态继电器投切组与交流斩波变换器输出端相连,其二次侧与负载串联。当电网电压发生波动时,通过改变交流斩波变换器输出电压以及固态继电器组投切状态,达到调节补偿电压、保持负载电压稳定的目标。新型动态电压恢复器不需使用电池、大容量电容、电感等储能元件,能够有效补偿电网电压波动,具有体积小、成本低的特点。针对所提出拓扑,设计了基于瞬时电压的前馈反馈控制策略,并利用数字信号处理器(TMS320F2812)实现了该算法。实验结果验证了所提出方案的有效性。

虚拟实验技术的研究现状及发展趋势

在综合大量有关虚拟实验技术文献的基础上,归纳总结了虚拟实验室的概念、结构组成及其性质特点。论述了虚拟实验室的分类以及目前在国内外的研究现状,提出虚拟实验室将会在自适应性、协作性和虚实结合等方面拥有良好的发展前景,因此,利用虚拟实验技术大力构建虚拟实验室将成为现代实验教学发展的必然趋势,具有很高的实用价值和重要的现实意义。

基于FPGA的多路高速数据采集系统的设计

针对功率因数校正系统对实时数据处理要求,设计了一个高速数据采集系统,并将该系统应用于功率因数校正系统的数据前端采集中。该系统采用AD7874和高速FIFO,使用NiosII软核处理器实现SOPC设计,与现有方法比较,系统具有硬件结构紧凑,控制性能优良,工作可靠性高,可移植性好的特点。文中对其进行了较深入的仿真研究,表明检测效果良好。

小波分析在滚动轴承故障诊断中的应用研究

为了能有效识别滚动轴承的故障信号,利用滚动轴承滚动体故障模型,构造相应的小波基;研究提升小波的预测器和更新器算法;利用小波基对故障特征信号敏感的特点,对轴承故障信号进行检测和分析.实验和仿真结果表明,利用提升小波对滚动轴承振动信号进行N层分解后,可在细节信号中容易地发现突变信号,再根据模极大值原理,有效地判断轴承故障是否存在;进一步对细节信号作Hilbert包络,检测功率谱中的故障特征频率,可准确判断滚动轴承滚动体是否存在损伤点.

虚拟现实技术在儿童室内火灾逃生教育中的应用研究

虚拟现实在儿童火灾逃生教育中的研究具有重要意义。现有的儿童火灾逃生教育大多采用观看图书和录像的方式,缺乏生动性和交互性。针对儿童的心理特点,使用3Ds Max建立虚拟火灾场景和虚拟角色模型,基于Virtools平台进行设计,开发出一套集人机交互、声音、烟雾和动画演示于一体的、具有游戏式风格的儿童室内火灾逃生教育系统,用户通过键盘或鼠标控制虚拟角色在虚拟火灾场景中逃生,从听觉、视觉和虚拟行为上体验火灾逃生的情景。实验结果表明,该系统能让儿童更有兴致、更牢固地学习火灾逃生知识,收到良好的火灾逃生教育效果。

基于信息测度和Hausdorff距离的复合绝缘子憎水性等级判定

把图像处理技术应用到复合绝缘子憎水性的测量中,通过对绝缘子图像的对比度增强、图像的灰度、梯度及度的信息测度的综合考虑,结合Hausdorff距离(HD)和形态学对憎水性图像进行边缘提取,获取大水珠(或水迹)边缘信息,最后用改进形状因子法判定绝缘子的憎水性等级。试验结果表明,该方法能准确地测量绝缘子的憎水性,其准确性满足测量的要求。

特征选择方法中三种度量的比较研究

不同类型数据中特征与类别以及特征与特征之间存在一定的线性和非线性相关性。针对基于不同度量的特征选择方法在不同类型数据集上选取的特征存在明显差别的问题,本文选择线性相关系数、对称不确定性和互信息三种常用的线性或非线性度量,将它们应用于基于相关性的快速特征选择方法中,对它们在基因微阵列和图像数据上的特征选择效果进行实验验证和比较。实验结果表明,基于相关性的快速特征选择方法使用线性相关系数在基因数据集上选取的特征集往往具有较好分类准确率,使用互信息在图像数据集上选取的特征集的分类效果较好,使用对称不确定性在两种类型数据上选取特征的分类效果较为稳定。

SVPWM技术的理论分析及仿真

以电机的基本理论出发,介绍了空间矢量的基本原理。分析了电压型逆变器SVPWM的方法。根据脉宽调制的规则采样法,得出SVPWM隐含调制函数,通过和SP-WM调制函数的比较,给出了SVPWM中调制度的计算公式。仿真结果证明了理论分析的正确性。

基于Kinect的典型零部件识别与定位

针对自动化拆卸的零部件识别与定位问题,提出了一种结合深度信息的典型零部件图像识别与定位方法.利用Kinect传感器获取彩色图像与深度图像,提取出两者之间的仿射变换矩阵,实现彩色图像的矫正;根据相关系数匹配法实现矫正后的彩色图像零部件识别;利用彩色图像与深度图像的对应关系对零部件进行定位.针对典型零部件,对Kinect传感器获取的图像进行仿真实验与处理,结果表明,该方法能对目标进行识别与定位,验证了方法的有效性.

一种功率因数校正变流器的研究

研究了一种由带中心抽头变压器与斩波器构成的交流器，理论分析表明可以调制输入电流波形，达到消除低次谐波、提高功率因数的目的，给出了计算机仿真结果。

交流Buck型动态电压调节器的建模与控制

通过分析交流Buck型动态电压调节器的工作原理和电路结构,考虑电路主要元件寄生参数影响,建立了其状态空间平均模型。在此基础上,以交流电压瞬时值作为实时输入信号,设计了输入电压前馈结合输出电压反馈的实时控制方案。在输入电压发生波动或畸变情况下,所设计方案能够有效抑制电压波动,消除谐波畸变,保持输出电压稳定,动态响应速度快。以数字信号处理器DSPIC30F4011为主控芯片,设计了实验样机。仿真与实验结果验证了所提出控制方案有效性。

电流模式控制Buck-Boost变换器非线性行为研究

首先建立了电流反馈型Buck-Boost变换器在连续导电模式和不连续导电模式下的离散迭代数学模型,根据稳定性判据得出系统的稳定工作区域。在反馈系数K、输入电压Vin、电感L等为分岔参数作用下,利用数值方法对Buck-Boost变换器中的非线性行为进行了详细的仿真研究。仿真研究和理论分析的结果吻合得很好,研究结果表明:Buck-Boost变换器在这两种工作模式下都是强非线性的,运行时会呈现出分岔、混沌等非线性现象。