一种改进的Live-Wire交互式图像分割算法

提出了一种改进的Live Wire交互式图像分割算法。与原Live Wire算法相比 ,改进算法在不增加算法复杂度的同时 ,大大提高了图像分割的性能 ,而且在 3个方面弥补了原算法的不足 :(1)对噪声相当敏感 ;(2 )不能有效地区分图像中的强弱边缘 ;(3)不适用于边缘弯曲程度较大的图像。将改进算法与窗宽 /窗位调整算法相结合用于医学图像分割中 。

线控主动四轮转向汽车控制策略研究

目的针对线控四轮转向汽车横向稳定性不足及控制鲁棒性差等问题,提出一种主动转向反馈控制策略。方法使用Simulink搭建线控转向系统转向执行机构动力学模型,将MATLAB/Simulink与Carsim联合仿真,建立线控四轮转向整车模型;基于二自由度模型分析横摆角速度和质心侧偏角对汽车稳定性的影响,推导理想的横摆角速度和质心侧偏角;以横摆角速度增益恒定为依据设计理想传动比,得到期望前轮转角,以横摆角速度误差为控制量设计模糊控制器得到附加前轮转角对期望转角实时修正,实现前轮主动转向;针对横摆角速度和质心侧偏角与理想值之间的误差,加权得到稳定性控制目标;设计自适应积分滑模反馈控制策略输出后轮转角,对理想值进行跟踪,实现后轮主动转向。结果仿真实验结果表明:所搭建的线控转向系统能够准确反映汽车动力学特性。相比无控制的机械前轮转向汽车与横摆反馈控制的四轮转向汽车,线控主动四轮转向汽车在双移线工况下将质心侧偏角控制在0值附近波动,横摆角速度跟踪误差控制在1.149 deg/s以内;在角阶跃工况下将质心侧偏角稳态值控制在0.065 deg,横摆角速度稳态值误差为0.074 deg/s。结论线控主动四轮转向控制策略在双移线和角阶跃工况下控制效果显著,鲁棒性能好,能有效提高汽车的操纵稳定性和主动安全性。

线控四轮转向车辆路径跟踪稳定性控制

针对高速和不同路面附着系数下车辆路径跟踪过程中的稳定性问题,设计一种考虑整车操纵稳定性的路径跟踪控制策略。根据线控四轮转向结构和工作原理,建立线控四轮转向数学模型及Simulink/Carsim联合仿真整车模型。在此基础上,利用线控四轮转向前后轮都可控制的优点,以跟踪期望路径为目标,通过设计前轮滑模变结构控制策略,得到附加前轮转角来控制车辆行驶轨迹;然后以参考模型的质心侧偏角和横摆角速度为目标,设计积分滑模稳定性控制策略对后轮进行控制。基于CarSim和Simulink联合仿真结果表明,该控制策略在有效跟踪期望路径的同时,能够在高速和低路面附着系数下实现对整车的稳定性控制。

基于KFESO的四轮主动转向积分滑模控制

为消除参数不确定和外部不确定扰动对四轮转向车辆操纵稳定性的影响,提出了一种基于卡尔曼扩张状态观测器的四轮主动转向非线性积分滑模控制(KFESO-ISMC)方法。首先设计了一种卡尔曼扩张状态观测器(KFESO),实现了车辆状态观测以及外部扰动估计,克服了传统卡尔曼滤波算法对模型参数精度的依赖的缺点。其次为降低外部扰动引起的车辆状态的跟踪误差,将KFESO观测的系统总扰动补偿到控制输入;并为实现全局鲁棒控制和抑制积分饱和现象,设计了四轮主动转向非线性积分滑模控制方法。最后,硬件在环试验结果表明:在存在内外部不确定扰动情况下,KFESO观测器具有较高的观测精度;在四轮主动转向操纵稳定性的控制方面,KFESOISMC方法相比LQR和ISMC方法具优良的抗扰性能。

直丝弓滑动矫治技术联合微螺钉种植体支抗对安氏Ⅱ类错颌畸形患者的疗效及美学效果观察

目的探讨直丝弓滑动矫治技术联合微螺钉种植体支抗对安氏Ⅱ类错颌畸形患者的临床疗效。方法回顾性分析2021年5月-2023年5月在长春市口腔医院口腔正畸科治疗的80例安氏Ⅱ类错颌畸形患者的临床资料。按照治疗方式不同分为两组,对照组施以直丝弓滑动矫治技术治疗,观察组施以直丝弓滑动矫治技术联合微螺钉种植体支抗治疗。比较两组面部美学效果、咬合功能、口腔功能及不良事件发生率。结果两组治疗后SNB与治疗前比较,差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后,两组SNA、ANB减小;MMCOF、AOF、COF指标低于治疗前,TOF高于治疗前;治疗后,两组吞咽、咀嚼、舒适度评分高于治疗前;观察组不良事件发生率低于对照组;差异有统计学意义(P>0.05)。结论直丝弓滑动矫治技术联合微螺钉种植体支抗能够改善安氏Ⅱ类错颌畸形患者面部美学效果、咬合功能和口腔功能,降低不良事件发生率。

雷击过程中避雷线弧根的滑行运动建模与分析

避雷线(overhead ground wire,OGW)是防止输电导线遭受雷击的重要设备。当OGW遭受雷击时,弧根的滑行运动会导致不一样的损伤机理,因此有必要对弧根的滑行运动进行分析,从而为损伤机理的研究和避雷线的选型设计提供滑行位移的数据支持。首先,文中基于链式建模方法建立了弧根沿着OGW的滑行运动模型,并通过分析电磁力的主要影响范围,缩小了建模的空间边界,从而大幅度减少了计算量;然后,通过实验室内的针-线放电实验对模型进行了验证;最后,基于所建立的模型,对弧根滑行位移的影响因素,包括热浮力、回击电流和持续电流,进行了分析。结果表明,在回击电流的作用下,热浮力的影响可以忽略。弧根的滑行位移与波尾时间成正相关,而与波头时间无关。在持续电流的作用下,热浮力会影响弧根滑行位移的评估结果,最大误差超过了25%。

基于改进超螺旋滑模控制的线控制动系统控制方法

为满足汽车线控制动系统对控制电机的快速响应要求,提出一种改进的超螺旋滑模方法实现制动主缸压力的精确控制。对经典超螺旋滑模算法的收敛性与稳定性进行分析,提出了超螺旋滑模算法的改进策略,以解决滑模面距离平衡点较远位置收敛速度慢的问题,并基于李雅普诺夫方程理论分析证明了所提出算法的稳定性,最后,通过仿真和线控制动系统台架试验验证了算法的有效性,结果表明:改进的超螺旋滑模控制算法可使线控制动系统压力超调的收敛速度提升3.87%,稳态误差控制在2%以内,提高了控制鲁棒性,表现出良好的控制性能。

线控转向系统汽车的主动转向控制研究

以线控转向系统汽车为研究对象,为提高车辆在低附着路面以及高速行驶时的行驶稳定性,提出了一种基于指数趋近律的滑模控制算法。基于Simulink与Carsim平台,建立整车模型,并对转向执行总成部分进行频率响应特性分析,验证其工作稳定性。根据固定转向增益,设计理想角传动比曲线,并设计滑模控制器实现车辆的主动转向功能。仿真结果表明,与PI控制器的结果相比,这里所提出的控制策略可以更有效地实现主动转向功能。

速度350 km/h高速铁路接触网设备服役性能试验研究

对某350 km/h速度等级高速铁路接触网几何参数动态性能、运营动车组受电弓静态压力和弓网燃弧性能进行长期跟踪测试,对比不同运营速度下弓网燃弧次数、弓网动态接触力,接触网动态抬升量、接触网零部件承受的载荷和滑板磨耗变化规律,对接触线磨耗进行分析,预测了接触线寿命,最后对接触网零部件进行试验台试验,检验了零部件使用寿命。通过以上试验和研究,比较充分地掌握了动车组350 km/h运营速度下接触网设备服役性能,为接触网设备养护维修提供了数据支撑。

车辆线控转向系统的永磁同步电机谐波抑制策略

为解决车辆线控转向系统的永磁同步电机因谐波电流引起的相电流畸变问题,提高车辆横向控制的跟随性和回正力矩估算的准确性,设计了基于扩张状态观测器和积分滑模控制器的永磁同步电机谐波抑制策略。使用扩张状态观测器实现对电机基波电流环的dq电流估算,完成解耦及扰动补偿,根据从估算电流中提取的5、7次谐波电流设计积分滑模控制器实现对谐波电流的解耦与抑制。通过Carsim和Matlab/Simulink仿真平台搭建电机对拖和整车仿真模型,结果表明,该策略对额定转速和超额定转速时的5、7次谐波电流有良好抑制能力,可以提高电机转角控制的精确性和回正力矩估算的准确性。

基于滑模理论的线控转向汽车稳定性控制研究

为了提高汽车转向时的稳定性与安全性,在理想传动比前馈控制的基础上,设计了综合考虑横摆角速度和质心侧偏角的主动转向控制器。主动转向控制器根据状态参数实际值与理想值之间的误差,经过自适应滑模控制器计算出独立于驾驶员的额外附加转角,以对前轮转角进行补偿,使得汽车的实际响应跟随理想值,以改善汽车的稳定性。最后,在Matlab/Simulink软件和Carsim软件中建立了线控转向联合仿真模型,分别在双移线、正弦输入以及高、低路面附着系数工况下对设计的主动转向控制器进行试验,结果表明,主动转向控制器明显减小了横摆角速度和质心侧偏角2个参数的实际值与理想值之间的误差,提高了汽车转向时的稳定性。

基于预警边界的线控转向主动安全控制研究

为提高传统线控转向车辆转向稳定性,提出一种基于相平面预警边界的主动安全控制策略。首先,建立质心侧偏角与质心侧偏角速度β-β相平面图;其次,针对传统相平面稳定区域划分所用双线法在低路面附着系数时存在不足,提出“平行四边形”边界法改善相平面稳定区域的划分,并以稳定域边界建立预警边界模型。然后基于预警边界设计线控转向主动安全控制器,设计预警度PID控制器和横摆角速度滑模控制器联合决策横摆力矩,以保持车辆稳定行驶,避免失稳状态从而起到主动安全作用;最后,结合Simulink和CarSim联合仿真结果表明,控制器能够有效避免线控转向车辆失稳,提高了主动安全性。

面向线控转向车辆的横向稳定性分层控制

针对线控转向车辆转向时前轮转角跟踪及车辆稳定性控制问题,提出了关于车辆横向稳定性的分层控制策略。建立了线控转向执行机构二阶模型,通过构造Lyapunov函数设计转向执行机构径向基函数网络自适应滑模控制器来保证控制器的稳定性,以保证前轮转角跟踪的准确性;其次基于扩张状态观测器设计滑模控制器进行上层控制,用以跟踪期望横摆角速度,决策出转向执行机构的最终前轮转角,从而改善车辆转向时的操纵稳定性;通过MATLAB/Simulink和Carsim联合仿真结果显示,所提出的控制策略提升了车辆转向性能和行驶稳定性。

模糊PID变结构自适应算法在无人车转向电机矢量控制中的应用

针对无人车线控转向系统电机矢量控制问题,提出一种模糊PID变结构自适应控制算法。依据电机模型推导出滑模变结构控制的趋近律和控制律,为避免控制器设计过程中对系统参数的依赖,采用PID控制器替换滑模变结构控制中的等效控制量。使用模糊方法分别对PID控制器的参数和趋近律参数进行动态调整,使其具备自适应能力以及降低或消除系统状态接近滑模面时的“抖振”现象。利用李雅普诺夫理论证明了本文方法的全局稳定性。仿真实验结果表明,无论系统在阶跃响应还是正弦响应工况下,模糊PID变结构自适应控制方法在系统响应速度和对负载波动的抑制方面都明显优于模糊PID方法和传统的滑模变结构方法。

基于双滑窗专家知识系统的水电站启闭机钢丝绳异常检测方法

水电站的启闭机系统中,钢丝绳作为一个至关重要的组件,用于确保闸门的准确启闭。然而,钢丝绳在长期工作过程中会出现各种缺陷,这些缺陷会降低启闭机钢丝绳的强度,进而影响水电站的安全运行。钢丝绳出现断丝、锈蚀、磨损和疲劳等缺陷时,其弱磁信号会发生变化。文章针对钢丝绳的弱磁信号植入异常,使用两种基于双滑窗专家知识系统的方法进行异常检测。实验结果表明,此方法为钢丝绳异常检测提供了一种有效的解决方案。

扫路车线控转向前轮转角的双闭环控制策略

针对智能扫路车线控转向系统前轮转角跟踪精度不高的问题,提出一种基于遗传算法_PID控制与RBF网络自适应滑模控制结合的双闭环控制策略。采用层次分析法得到遗传算法适应度函数的多个控制目标的权重,将适用于扫路车的遗传算法_PID控制器作为内环,用于转角跟踪;采用基于横摆角速度的RBF网络自适应滑模控制作为外环,逼近系统中的不确定成分,提高运行的稳定性。将该控制策略与其他控制策略对比,实验结果表明,该控制策略在提高车辆运行稳定性以及前轮转角跟踪上更具优势。

受电弓滑板与接触网导线接触电阻计算模型

受电弓滑板与接触网导线之间的接触电阻特性直接影响弓网系统载流性能。本文通过浸铜碳滑板与铜锡接触导线的滑动电接触实验,研究了不同因素对接触电阻特性的影响。结果表明,受电弓滑板与接触网导线无载流静态接触时,接触电阻随着接触压力的增大而减小;无载流滑动接触且接触压力不变时,接触电阻随着滑动速度的增大而增大;强电流滑动接触且接触压力和滑动速度不变时,接触电阻随着接触电流的增大而减小。针对接触压力、滑动速度、接触电流对受电弓滑板与接触导线接触电阻特性的影响建立了接触电阻的计算模型,通过改进的高斯-牛顿迭代算法对模型的待定参数进行了求解并证明了模型的有效性。

新能源车双电机线控系统的同步转向角控制

针对商用新能源车中单电机驱动线控转向系统弱扭矩和高故障率的问题,提出一种新能源车双电机线控系统的同步转向角控制策略。基于主从控制模式,引入一个带有扰动观测器的滑模控制器,使系统在具有模型不确定性和外部干扰的工况下仍然具有强鲁棒性,同时系统的动态响应和同步性能也得到相应的提升。最后借助实物平台完成验证。实验结果表明:应用主从控制时,正弦和梯形位置轨迹的平均同步误差值分别减少了83.7%和70.4%,而最大同步误差值分别减少了92.5%和74.3%,线控转向系统获得了良好的同步转向角控制性能。

某新型线控转向系统的自适应模糊滑模控制

为实现一种新型线控转向系统的转角跟踪性能,提出了一种自适应模糊滑模控制(AFSMC)方法。传统的滑模控制(SMC)设计需要预先获得系统扰动量,而AFSMC可通过在线模糊自适应系统实时估计出系统扰动量,进而减弱控制律中的切换项信号,降低了控制系统的保守性和抖振现象。仿真结果表明,AFSMC控制下的线控转向系统具有良好的转角跟踪性能、鲁棒性和能效。

预埋导轨式高层及超高层建筑消防救援系统

针对高层及超高层建筑消防救援困难的问题,研究新型消防救援系统。介绍预埋导轨式的消防救援系统的组成部分、结构特点、工作原理、拆装方法及运行规则。在发生火灾时救援轿厢由专用运输车运输到火灾现场,采用滑线式电缆为整机供电。细化升降消防救援装置的组成结构,讨论系统运动的功能。