基于电流多特征融合的窄间隙P-GMAW摆动电弧传感焊缝跟踪方法

电弧传感是实现窄间隙焊接焊缝跟踪的主要方式之一。针对电弧传感稳定性差、可靠性低的问题,提出融合摆动周期内电流信息的多个统计学特征进行偏差提取的方法,克服单一数据特征容易受到电弧稳定性影响、导致传感精度下降的问题。首先,提取电流信号的多个时域特征,计算特征矩阵与偏差矢量相关性;然后,取相关性高的特征用主成分分析的方法进行融合,取前两个主成分作为观测数据;最后,基于多分类的支持向量机模型对其进行分类试验。试验结果表明最大误差为0.2 mm,0.1 mm以内的误差占93.75%。该方法对比传统方法精度有所提升,对比神经网络方法,所用训练样本少,训练过程更加简单。

一种航天测控冗余跟踪弧段处理方法

随着在轨航天器的日益增多,测控资源的需求量也日益增大,因此,其使用效率也倍受关注。当航天器重要测控弧段安排多个测控设备进行全力跟踪时,很容易出现测控弧段搭接或完全被覆盖的情况。为有效利用现有测控资源,针对弧段搭接的情况,提出了一种基于冗余度评价函数的跟踪弧段处理方法,该方法在不降低跟踪总时长情况下,通过合理有效地配置测控资源,剔除了冗余跟踪弧段,提高了现有测控资源的使用效率。

挖掘机液压混合动力系统跟踪控制研究

由于挖掘机混合动力系统参数的不确定性和系统的非线性给挖掘机的跟踪控制带来了巨大的困难。对此,构建了挖掘机液压混合动力系统模型,并采用改进的自适应鲁棒控制(ARC)实现挖掘机液压混合动力系统的跟踪控制。根据挖掘机液压混合动力系统,对液压系统、挖掘机动力学和发动机进行数学建模。利用线性稳定反馈控制规律,采用改进的自适应鲁棒控制,使挖掘机液压混合动力系统具有足够大的反馈增益。最后对斗杆、动臂和铲斗的倾角进行跟踪仿真实验,给出了系统模型位置和速度的跟踪误差,并与PI控制进行比较分析。结果表明:相比于PI控制,ARC控制下的斗杆、动臂和铲斗倾角的最大振幅波动率和倾角的波动范围都有所降低,且回转位置和速度的跟踪误差超调较小。说明采用ARC控制的挖掘机混合动力系统控制方法,能够更好的补偿系统模型的非线性,具有较好的控制稳定性以及跟踪精度。

低轨增强区域监测站覆盖性分析

监测站的分布和数量直接影响导航卫星的定轨精度、参数解算及状态监测。给出了监测站覆盖性评估方法,并利用真实的全球导航卫星系统(GNSS)轨道数据和仿真的低地球轨道(LEO)星座,对不同数量区域增强监测站的覆盖范围及深度、跟踪平均值和可视弧段占比进行了仿真试验分析。得出的结论是:增加区域监测站的数量仅对GNSS卫星的覆盖性有一定提升,但无法有效改善LEO卫星,需进行全球布站或结合星载接收机数据进一步分析。

大体量异型预制弧形件智能装备研究

本文针对上海市机场联络线的大体量异型预制弧形件拼装设备进行了研究。首先阐述了该线路中弧形件的构造信息,并根据弧形件构造阐述了弧形件智能装备的研发思路及设备的细部构造;之后对弧形件的姿态控制进行了相关的分析;最后介绍了弧形件的施工流程和弧形件设备施工实践。结果表明所研发设备可有效识别弧形件姿态,且在极限工况下可满足拼装要求。利用研发设备极大提升了施工效率,节省了施工工期,取得了较好施工效果,可为后续类似工程提供借鉴经验。

基于ARCS的ASD儿童绘本角色设计研究

目的为提升ASD儿童情绪学习动机,探究不同角色形象在基本情绪学习中的激发作用,以绘本角色造型为切入点,为绘本角色设计和干预训练提供参考。提出一种基于ARCS动机模型的角色设计研究方法。方法首先,结合ARCS动机维度,建立了一套适用于绘本角色研究的指标体系。在文献研究的基础上,筛选出7项代表性眼动指标和1项情绪匹配数据,并利用眼动仪收集这些指标的实验数据;其次,采用熵权法计算眼动实验客观指标的权重,并使用逼近理想解法(TOPSIS)确定三大角色样本类型的综合排序。结果研究发现,与其他类型的角色相比,在ASD儿童中,器物角色的动机反馈效果更佳,并且这几类角色对ASD儿童的眼动指标都有不同程度的影响,因此每个角色的干预效果也不尽相同。结论将ARCS动机理论模型引入绘本角色设计中,结合眼动实验解析动机策略与角色特征元素之间的关联性,能更有效地改善干预训练中缺乏学习动机的情况;建立评价体系有助于为后续相关设计提供研究思路。

高速铁路轨道绝缘节电弧灼伤现象分析及对策

某高速铁路轨道绝缘节部位出现绝缘击穿和钢轨电弧灼烧的现象,通过综合工务、电务和供电专业的工况特点分析原因,提出改进轨道绝缘节的结构设计、增设供电回流专用设备和改善回流路径等方案,以从根源上杜绝此类现象的发生。

铅门跟随技术和铅门固定技术在宫颈癌调强放射治疗中的剂量学比较

目的探究铅门跟随技术(Jaw Tracking Technique,JTT)和铅门固定技术(Static Jaw Technique,SJT)在宫颈癌调强放疗中剂量学的差异。方法选取25例宫颈癌患者,对每例患者分别在3种治疗模式[动态调强适形放射治疗(Dynamic IntensityModulatedRadiotherapy,dIMRT)、静态IMRT(StaticIMRT,sIMRT)、容积旋转调强放疗(Volumetric Modulated Arc Therapy,VMAT)]下采用两种铅门技术共设计出75组治疗计划,在满足靶区处方总剂量为50Gy下,比较两组治疗计划靶区及危及器官(Organs at Risk,OAR)的剂量分布、机器跳数、出束时间。结果3种治疗技术的治疗计划靶区剂量均能满足临床处方剂量要求,3种治疗模式中JTT计划与SJT计划的计划靶区(Planning Target Volume,PTV)适形度指数和均匀度指数比较,差异均无统计学意义。dIMRT组JTT计划的OAR剂量除膀胱V_(50)其他参数均显著低于SJT计划(P<0.05)。sIMRT组的JTT计划的OAR剂量除小肠V_(50)其他参数均显著低于SJT计划(P<0.05)。VMAT组OAR剂量两种计划比较差异均无统计学意义(P>0.05)。dIMRT组和sIMRT组JTT计划的机器跳数显著高于SJT计划,当剂量率相同时dIMRT组JTT计划的出束时间较SJT计划显著增加(P<0.05),而sIMRT组JTT计划的出束时间显著短于SJT(P<0.05),VMAT组JTT计划和SJT计划的机器跳数比较差异无统计学意义(P>0.05),但JTT计划的出束时间显著高于SJT计划(P<0.05)。结论宫颈癌患者调强放疗中运用JTT和SJT对靶区和OAR受量均能满足临床要求,但dIMRT和sIMRT组JTT能更好地降低OAR受量,减少并发症的发生。VMAT组JTT技术则无明显优势。

基于机器视觉的齿轮中心定位算法

齿轮加工精度影响因素复杂,精度测量要求高,齿轮中心(基圆圆心)的定位精度在检测过程中至关重要。为降低工业视觉检测中缺陷与噪声对齿轮中心定位精度的影响,文章提出一种齿顶圆弧分割结合改进随机抽样一致性(random sample consensus,RANSAC)算法定位齿轮中心。对采集的齿轮图像采用Canny算子检测边缘,使用Freeman码进行边缘跟踪;以最小二乘法拟合得到圆心粗基准,通过比较轮廓点到粗基准的距离快速分割出齿顶圆弧;采用亚像素边缘与更精确的阈值对圆弧进行精分割,并结合随机抽样一致性算法对圆弧进行拟合,得到齿轮中心。实验结果表明该算法具有较高的定位精度和较强的实用性。

电弧传感焊缝跟踪精度关键影响因素分析

电弧传感器根据焊接电弧信号的变化检测焊缝位置,具有无需额外设备、成本低的优点,但较低的传感精度和稳定性限制了其应用。从工程应用的角度研究焊接系统中影响电弧传感精度的因素,发现执行器发出位置信号的准确性、断弧现象、坡口角度和数据提取方式都会对传感的精度和稳定性产生重要影响,并针对性地给出了解决方案。研究结果对工程中提高电弧传感精度和稳定具有一定的指导意义。

焊缝跟踪系统旋转电弧传感器的研究

随着社会的不断发展,焊接逐渐成为现代制造技术中非常重要的一个环节,在船舶制造、航空器制造、建筑业、铁路交通等领域有着越来越广泛的应用。在人们的日常经济活动中,焊接技术也有着重要的作用。手工焊接作为比较传统的焊接方式,其局限性也越来越突出,为了克服传统焊接的缺点,全方位移动焊接机器人应运而生,其中传感器是一个比较重要的部位。为了解决这一问题,文章对大型结构件的角焊缝跟踪技术进行研究,选用了旋转电弧传感器。在众多传感器中,旋转电弧传感器虽然存在着减震和小型化等问题,但是它凭借对焊缝的精确跟踪以及响应特性较高等优点实现了焊缝的实时跟踪,在工业生产中将得到更广泛的应用。

高速铁路弓网离线过电压对车体电位的影响

基于现场采集的阻抗参数,建立高速铁路“网-车-轨”牵引供电系统等效电路模型,进而建立包含弓网电弧仿真模型的“网-车-轨”三位一体的牵引供电系统有限元模型,并通过与实测升弓过电压进行对比,验证有限元模型的可靠性;将由等效电路模型计算得到的电压激励加载在有限元模型上,调整列车运行速度和弓网离线时间,分析其对弓网电弧发展的影响,研究弓网中离线和大离线工况下的过电压特性和不同接地方式下的车体电位和磁场分布。结果表明:当列车运行速度较大且弓网离线时间大于200 ms时,易发生弓网完全离线,并产生较高车体过电压;车速为300 km·h^(-1)时,弓网离线导致的车体过电压达6.45 kV;车底主要区域对地电位高于2 kV,磁感应强度峰值为3.8 mT;通过增加3车保护接地数量,提高车体过电压的泄放能力,使车顶-轴端过电压降至5.47 kV,最大磁感应强度降至2.6 mT,车底区域磁场分布更加均匀,有效地抑制了车体过电压,改善了车载设备的电磁工作环境。

面向复杂环境的圆形标志高精度定位方法

标志定位精度影响着视觉测量的精度,针对复杂环境测量标志自动定位精度不高的问题,本文提出一种基于亚像素弧段法的圆形标志中心定位方法。该方法首先对预处理图像进行边缘检测与跟踪,提取亚像素边缘序列,再利用边缘显著点与弧段几何特性对边缘序列进行中心约束,有效剔除伪圆弧特征,然后用更高效的相对位置约束与内接三角形约束对边缘弧段进行重组,最后对弧段组进行最小二乘拟合实现标志中心精确定位。本文通过提取亚像素弧段序列与更高效的弧段重组方法,提高了定位精度的同时,减少了弧段重组的时间。实验表明,在模拟图像的定位精度达到0.007 pixel,动态位移实验中精度达到0.05 mm,在光照变化、噪声、遮挡等不良条件下均能够满足视觉测量实时定位的需求。

智能化技术在长输管道自动焊装备的应用现状及展望

为应对油气管道建设中不断提高的安全、质量及效率要求,适应变化的作业环境,智能化已成为自动焊技术发展的必然趋势。针对现有长输管道自动焊装备在自适应性控制方面取得的智能化成果,结合自动焊装备技术以及野外施工作业特点,对智能化技术在长输油气管道中的应用进行了适用性分析,并提出智能化升级方向和实施中的关键技术,为长输管道自动焊装备实现智能化提升和应用提供技术支持。

一种基于直线圆弧路径的全自动泊车控制方法

为了实现车辆在全自动泊车过程中,能够安全稳定的沿着给定的直线圆弧路径行驶,文章结合经典比例-积分-微分(PID)控制思想,提出了一种依据提前转向距离和目标角速度进行方向盘角度控制的方法,再基于当前车辆后轴中心点位置及航向信息与目标路径点之间的偏差进行修正的控制方法。同时根据规划的泊车路径特点,提出了一种基于匀减速度来反推速度的规划方法。实验结果表明,该方法能够平稳控制车辆泊车,并且控制误差满足精度要求。

表孔弧门增加润滑水系统的实施方法和应用效果探究

水电站根据流域水文资料为保障防洪度汛安全一般设计多扇泄洪闸门,根据泄洪闸门外观形状分为平板闸门、弧形闸门、拱形闸门等。不论何种形状闸门一般采用橡胶水封与闸门预埋件侧轨、底坎配合止水。闸门在启闭过程中,水封与侧轨完全接触并产生摩擦,破坏水封密封性能,降低水封使用寿命,从而出现漏水现象。同时闸门在启闭过程中会出现作用力增大的情况,这容易导致密封错位,直接造成水封损坏。本文主要介绍某水电站为防止表孔弧门水封密封性能降低和减少水封更换次数,增加润滑水系统以提高水封使用寿命的实施方法和应用效果的探究。

整秆式甘蔗收获机甘蔗铺放运动学分析

通过对抛出后甘蔗运动过程的高速摄影结果的分析,确立了甘蔗的运动形式,并进行了运动学分析,建立了数学模型,推导出了甘蔗向机车外铺放的条件、以及甘蔗铺放距离、铺放角的理论计算公式,采用Matlab编程,分析了整秆式甘蔗收获机圆弧轨道式柔性夹持输送装置甘蔗铺放过程中运动参数、结构参数以及甘蔗几何参数对甘蔗向外铺放、铺放距离、铺放角的相互影响规律,为甘蔗收获机的设计以及甘蔗铺放质量的提高提供了理论依据。

高速旋转电弧传感器

介绍了一种高速旋转电弧传感器，与现有的同类传感器相比，具有结构紧凑、灵敏度高的特点。并叙述了电弧传感的信号处理技术的控制系统，用此技术构成的电弧传感器跟踪控制系统可直接用在生产上。

甘蔗收获机圆弧轨道式柔性夹持输送装置的功率模型

针对无轨道甘蔗柔性夹持输送装置链条张紧力大、功率消耗大等缺陷,该文研究了甘蔗收获机圆弧轨道式柔性夹持输送装置,通过对该装置的夹持输送链进行受力分析,建立了该装置的功率模型,并对该模型进行了试验验证。功率与链条预张紧力、输送线路长度、夹持力、轨道间距、夹持甘蔗数量、机车前进速度以及输送速度等因素有关,功率消耗与链条预张紧力、输送速度等因素成正比,而甘蔗种植密度、机车前进速度对圆弧轨道式柔性夹持输送装置的功率影响不大,总体上变化比较平缓。研究为甘蔗收获机夹持输送装置的设计提供了依据。

基于弧光反射的焊缝图像获取及图像处理

在CO2气体保护焊过程中,获得便于图像处理的高质量图像是焊缝跟踪的关键问题。首先,依据曲面反射体反射弧光的原理,在机器人焊炬上构建了一套有抛物面反射镜的结构,借助弧光,通过反射体产生平行光,照射到摄像机能够看到的区域,并使该区域的照度限定在摄像头可接受的范围;其次,根据短路过渡焊接过程的特点和飞溅的方向,讨论了该条件下获得图像的可用性;最后,运用机器人微移动算法,对获取图像进行了处理。试验结果表明了这种方法的有效性。