高速列车牵引电机转子断条和速度传感器联合诊断方法

为提升高速列车牵引系统的稳定性和可靠性,针对其牵引电机提出一种基于未知输入观测器的转子断条和速度传感器故障联合诊断方法.首先,通过非奇异坐标变换,将牵引电机系统解耦为两个分别只包含转子断条故障和速度传感器故障的子系统,实现转子断条故障与速度传感器故障的解耦,并进一步利用一阶低通滤波器将含速度传感器故障的子系统转化为增广系统.其次,对含转子断条故障的子系统和速度传感器故障增广系统分别设计未知输入区间观测器和未知输入滑模观测器.在此基础上,采用未知输入区间观测器上界和下界构建转子断条故障诊断的检测变量和自适应阈值,利用未知输入滑模观测器的等效输出控制原理实现速度传感器故障估计.最后,通过仿真和TDCS-FIB平台实验验证了所提方法的有效性和鲁棒性.

基于光纤温度传感的光缆外层断股高精度监测

针对光缆外层断股监测精度和敏感度较低的问题,文章提出了一种基于光纤温度传感的光缆外层断股高精度监测方法。分析光纤温度传感器的数据高速采集电路、信号放大与光/电转换电路等,获取最优监测模式;在光缆上布设光纤温度传感器,进行外层断股温度数据采集;引入小波去噪方法,构建光缆外层温度数据的信号模型,进行有效的信噪分离,完成光缆断股高精度监测。以24B1-45与24B1-08型号的光纤复合架空地线(OPGW)光缆为例,实例实验结果表明,光纤温度传感器的信噪比最高可达152和157 dB,响应频率最高可达6230和6310次/s。应用该方法后,保证光缆外层断股监测没有受到过多干扰且具有较高的监测精度,满足高精度监测需求,能够通过温度有效检测出光缆外层断股情况,为偏远地区光缆外层的故障监测提供可靠保障。

光电式断纱检测系统的研制

针对断纱检测装置存在纱线与装置摩擦造成纱线质量下降、增加飞羽、信号不稳定等问题,基于光电检测原理,结合机械和电路设计等方法,设计一种准确度高、反应迅速的非接触式断纱检测系统。试验验证系统的断纱检测性能并且通过试验数据研究日光等环境光和红外发射管发射功率对断纱检测准确率的影响。实验证明:该系统实现了稳定准确识别纱线断纱的功能,解决了接触式检测法带来的问题,可满足大部分纺织工艺对纱线断纱检测的性能要求。

刮板输送机断链检测及保护系统研究

为解决山西某矿51102综采工作面SGZ1000/2100断链故障,提出一种综合刮板偏移、驱动电机电流的断链检测系统。系统运行时通过XS1 N30PA349传感器实现刮板偏移检测、通过变频器获取驱动电机电流数据、采用TB-M18-H1147定位传感器确定刮板位置,传感器数据均通过S7-1200PLC进行分析,实现断链故障诊断及定位。经现场应用后,构建的断链保护系统运行平稳,可实现断链故障检测及预警,可在一定程度上提升刮板输送机运行可靠性及安全保障能力。

中央发送两端电流接收式无绝缘轨道电路的断轨态分析

分析中央发送两端电流接收式无绝缘轨道电路,必须考虑电流传感器参数及其接收电路等效阻抗对轨道电路的影响。通过电路变换,推导轨道电路接收端及轨道电路的等效电路,建立轨道电路断轨态等效电路及其二端口网络模型。根据等效电路,推导断轨态数学模型,给出传输矩阵参数以及接收端钢轨电流、感应电压和转移阻抗的计算公式。算例结果表明:电流传感器参数及其接收电路等效阻抗对轨道电路的影响,可以通过分析传感器等效阻抗参数对轨道电路的转移阻抗的影响得到;传感器等效阻抗越小,转移阻抗越小,则电流传感器处钢轨电流及其感应电压越大;当传感器等效阻抗为零时的算例结果与文献[4]的有关结果一致,说明给出的分析方法和结论是可信的,并且说明文献[4]是本文在传感器等效阻抗为零条件下的特例。

双侧旋转式胶带断带捕捉装置

研究了一种新型断带捕捉装置——双侧旋转式胶带断带捕捉装置.该装置针对上运胶带的上胶带设计,由纯机械的断带传感器和双侧旋转式捕捉装置2部分组成,实现了良好的断带捕捉效果.介绍了该捕捉装置的基本组成部分和基本工作原理,并且对装置进行了虚拟样机试验.通过现场工业性实验,结果表明,该装置能够很好的对断带进行捕捉.

超声波传感器在波纹板折线焊缝跟踪中的应用

采用Banner公司生产的超声波传感器,分别在3种速度下跟踪波纹板一个波纹周期,通过TMS320LF2407A对传感器输出信号进行采样.采用快速傅里叶变换(fastfourier transform,FFT)分析采样数据,获取目标信号和干扰信号频率范围.设计了But-terworth数字滤波器,经滤波后发现,3种速度下波形一致,且在波纹板槽面与斜边交接处的折弯位置信号变化明显,而在顶面与斜边交接处的折弯位置信号变化会出现延迟或超前现象.根据超声波的传播特性分析这一现象,选择前者为检测对象.在500脉冲/s的速度下从固定起始点重复跟踪该折弯位置.结果表明,信号突变点即对应折弯位置,检测误差范围为-0.60^-0.04 mm.

基于声音检测与分析的环锭纺细纱断头检测

环锭纺细纱断头的低成本自动检测一直是纺纱企业急需解决的一个问题,针对该问题利用定向拾音头做传感器采集5个周期的钢丝圈转动产生的声音信号,根据正常纺纱与纺纱断头时声音信号较高波峰的分布是否均匀判断纱线是否发生断头。结果表明,正常纺纱时采集到的声音信号都具有分布均匀的5个较高波峰,而发生纺纱断头时采集到的声音信号不具有该特点,所采用的检测与分析方法能精准地识别出发生断头的锭位,是实现环锭纺细纱断头检测的一种低成本、非接触检测方法。

粘胶长丝毛丝检测装置的电路系统

介绍一种能在粘胶长丝的络丝工艺过程中实时检测毛丝的方法。该方法用光线照射粘胶长丝上的毛丝,将毛丝在光电传感器的敏感面上形成放大的影像,使光电管的受光量减弱,由此可以检测出毛丝信号,通过电路处理后还可以实现对毛丝的计数。基于此方法设计了毛丝检测装置,该装置以毛丝检测电路为基础,使用89C51单片机作为系统的主控制器,通过信号处理电路、计数测量电路、功率调节电路、键盘显示电路、执行机构驱动电路,完成毛丝检测和计数的功能。经过实际运行表明,该系统稳定可靠,成本较低且体积小。

基于隧道磁阻阵列的钢索断丝检测传感器研制

为将新型高灵敏度磁敏元件——隧道磁阻(TMR)器件应用于钢索断丝漏磁检测,采用带磁屏蔽层的类赫姆霍兹线圈作为励磁结构,设计了基于柔性印刷电路的隧道磁阻圆环阵列,可实现对直径为14 mm钢索表面断丝处漏磁场的检测。利用加工有全环向沉槽的钢杆试件,测试7个TMR阵元的一致性,结果表明,宽、深均为0.5 mm的沉槽缺陷检测信号幅值均值约33 mV,信噪比可达14.5 d B,而7个阵元输出电压的极限误差为±1.85 mV。将研制的隧道磁阻阵列传感器应用于钢索表面6处位置不同的断丝缺陷检测,依据检测信号或扫查成像结果,可以清晰分辨出单根0.5 mm断丝缺陷,并确定各断丝在轴向和周向的位置。

多传感器电子秤非线性补偿电路的研究

介绍了改进多传感器电子秤的计量精度及稳定性的实现方案。根据称重系统在实际应用过程中的测量精度情况,对系统中所用传感器作受力分析。通过对影响称重系统精度的性能指标因素的研究,改进称重系统结构,增强系统稳定性。讨论并分析多传感器系统非线性造成的原因,根据传感器的输入输出特性曲线,应用动态补偿电路对多传感器进行线性化处理,从而以硬件手段实现系统的优化,使电子秤称重系统精度和稳定性得到了很大改善。

高动态星体目标提取方法

阐述了动态星敏感器星图的特点,指出了目前国内外星体目标提取方法的不足。针对这些不足,提出了一种新的星体目标提取方法。根据星敏感器运动特性,自适应选取处理窗口的大小及方向,自适应窗口可以适应不同形式的星敏感器运动。在选取的窗口内进行星体目标提取,当星体存在断裂情况时,利用数学形态学的方法对断裂星体进行断点判定及主动生长。对提取的星体目标利用灰度加权的质心法得到其中心位置。最后给出了利用上述方法对2(°)/s动态模拟星图进行星体目标提取及定位的结果。实验结果表明,该方法可适用于高动态星敏感器,并能有效提高星体定位精度。

一种服装断针检测系统的设计

在现代的生产中,服装纺织品、玩具、皮革制品在生产的过程中,可能会有断针残留其中,威胁人们的人身安全。本文针对服装纺织品,设计一个基于单片机技术和电感传感器技术的断针检测系统。本系统便于安装,能够安装在已有的流水线上。

顶板冒顶隐患测试仪的设计与实践

阐述了冒顶隐患探测仪的测试原理,详细分析了探测仪压力传感器、数据处理模块等主体结构的设计依据与过程,介绍了顶板冒顶隐患测试仪适用条件、安装及操作过程,并在中煤集团五家沟矿进行了实践研究,通过对所得数据进行分析,详细准确地得出了顶板岩层的破碎情况,了解了巷道冒顶隐患程度,为顶板补强支护设计、支护设计修正等提供了重要的依据。

折线焊缝跟踪数据融合

集装箱生产过程自动化的主要困难是波纹板与各梁之间的折线焊缝,12m长的波纹板各段的尺寸及角度在冲压成形时不可避免地存在误差,需要利用传感器实时检测波纹板各段的折弯点,才能实现焊缝跟踪。激光传感器检测各段波纹板槽与部分斜边,超声波传感器检测各段波纹板槽与顶,利用模糊贴近度对两传感器的检测信息进行融合处理,以避免传感器本身因素和环境因素造成传感器的测量值与目标值之间存在着不确定性的误差,获得较准确的折弯点位置。试验结果表明,测量值与目标值差小于0.5mm,满足焊接要求。

一种新型棉条控制装置的设计

探讨一种新型棉条控制装置的设计原理及应用优势。针对断条自停装置存在的问题,设计出一种新型棉条控制装置,并通过介绍该装置的光电传感器工作原理和电气控制原理,阐述了该装置的应用特点。认为:该装置不仅能实现对棉条断条、多条、缺条以及张力的控制,还可以对棉条的位置进行控制,保证棉条在指定位置,进而有效地提高了产品质量,避免了人为操作失误,使用效果好。

粘胶长丝毛丝检测装置的研究

在对几种用于细丝状物检测方法做了深入研究基础上,设计了一种能在粘胶长丝的络丝工艺过程中实时检测毛丝的装置。该装置能直接对毛丝进行检测,用光线照射粘胶长丝上的毛丝,将毛丝在光电传感器的敏感面上成一个放大的影像,使光电管的受光量减弱,由此可以检测出毛丝信号,通过电路处理后实现对毛丝的计数。该粘胶长丝毛丝检测装置测量可靠,成本低。

钢丝绳内部断丝探伤传感器的设计

介绍了钢丝绳内部断丝传感器磁化工作点的设计后,讨论了提高钢丝绳内部断丝检测灵敏度与抑制股波干扰的方法。

基于数据协方差矩阵重构的MIMO声纳DOA估计

实际多输入多输出(MIMO)声纳系统由于环境或人为因素,可能出现部分阵元失效,从而导致阵列自由度减少、方位估计精度下降。本文提出了一种数据协方差矩阵重构方法,该方法基于差分阵列性质,利用正常工作阵元的协方差矩阵元素来恢复失效阵元的矩阵元素,获得满秩的数据协方差矩阵,从而恢复到全阵元MIMO声纳的阵列自由度。与已有方法相比,降低了计算复杂度。仿真及海试实验数据处理结果表明,本文所提的数据协方差矩阵重构方法能够恢复因部分阵元失效而丢失的阵列自由度,应用于方位估计中,所能分辨的最大目标数与全阵元相同。

矿用钢丝绳损伤检测系统设计

矿用钢丝绳在运行过程中会发生表面断丝翘起现象,可能导致运行中的钢丝绳把探伤仪孔壁划伤或带走的情况,甚至会对钢丝绳造成二次伤害,影响检测结果。针对该问题,基于超声波测距及强磁检测原理,设计了一种矿用钢丝绳损伤检测系统。该系统采用超声测距装置检测钢丝绳表面断丝翘起幅度,若检测值超过限定距离则发出报警,若检测值未超过限定距离,则由强磁检测装置进一步探测钢丝绳损伤情况。测试结果表明,针对设置的20,30,35 mm钢丝绳表面断丝翘起幅度,该系统的检测误差基本上不超过±2 mm,从而验证了该系统可有效、准确地检测钢丝绳表面断丝情况及断丝翘起幅度,避免了表面断丝翘起幅度过大对强磁检测装置等造成损伤。