基于数字孪生的拖拉机混流装配智能排产仿真评价

车间排产对提高车间的效率至关重要,智能排产可以极大提高加工的自动化和智能化水平。但传统生产过程中大多采用固定的工时数据进行产线作业时间估算,而拖拉机混流装配以工人作业为主,工人作业时间不固定甚至存在较大差异。为满足智能排产要求,提出通过数字孪生车间对生产计划进行仿真评价以增强与实际车间的交互与反馈。搭建与现场拖拉机装配线一致的数字孪生三维模型场景及人机交互界面,根据MES系统中的过点信息实现装配线模型实时驱动,建立了一个拓展性强、可灵活复用的数字孪生系统。分析了生产计划评价指标,提出通过生产计划管理系统与孪生装配线的交互反馈,实现对基于数字孪生装配线的生产计划仿真运行及评价。通过数字孪生装配线采集到的实际工时仿真运行生产计划,可以得到优化后的生产计划。将低产、正常和高产月份各5 d内的实际生产计划与本系统生成的计划进行对比,结果表明本系统仿真评价后得到的生产计划更优越。

基于产线数据驱动建模的锂离子电池分容技术

针对简化电池分容工序的需求,提出了一种基于产线数据驱动机器学习建模的锂离子电池分容容量精准预测技术。采用2万余条源自同一锂离子电池制造产线的数据,应用四种非线性机器学习算法,分别探索了锂离子电池分容前产线监测数据与其分容容量之间的相关性。所有回归模型中,CatBoost算法模型表现出最优的容量预测精度,其测试集预测结果的均方根误差仅占标准容量的0.32%。此外,经过模型特征参量贡献度统计分析发现,OCV2和卷芯质量是分容容量预测的关键影响参数。

基于改进Hough变换的车道线自动识别算法

针对复杂路况环境中路面图像杂乱或因光照不均导致的车道线不易检测等问题,提出一种基于改进Hough变换的车道线检测算法。首先对采集到的原始图像预处理,利用Canny算子对图像进行边缘增强及区域提取;其次为进一步提高算法的检测时间及准确性,提出利用滑动窗口实现阈值的自适应选取;最后结合渐进概率提出了复杂路况下的车道线检测算法。仿真实验选取KITTI数据集,结果表明,所提算法能够准确提取路面车道线,克服了复杂背景、光照不均带来的影响,与同类算法相比,文中所提的渐进概率Hough变换算法检测时间短、准确率高,具有一定的实用性和优越性。

长三角生态系统服务驱动因素的交互效应及其阈值

科学管理生态系统以促进多种生态系统服务的可持续供应,对于区域高质量发展具有重要意义。精准制定生态系统管理措施要求深入了解各种生态系统服务的多重驱动因素之间的交互效应及其关键影响阈值,然而当前研究对此理解有限。为此,以2020年的长三角地区为例,使用InVEST、CASA和MaxENT等模型评估研究区6种关键生态系统服务供应(气候调节、碳固定、土壤保持、产水量、粮食生产和休闲游憩)。运用约束线法分析单一驱动因素对各个生态系统服务的约束作用与关键阈值;然后,借助条件推理树进一步揭示了多种驱动因素的交互效应及其阈值。研究结果表明:(1)长三角地区的6种关键生态系统服务有显著的空间异质性并且受12个生态-社会经济驱动因素的影响,其中,气候与土地利用的影响最为显著。(2)12个驱动因素对6种关键生态系统服务呈现出4类非线性和2类线性约束作用,共识别出32个关键阈值。(3)特定自然驱动因素会在多因素交互作用下形成的阈值范围内显著影响生态系统服务,例如太阳辐射在特定降雨量(1604.6—1808.5mm)与风速(4.3—4.8m/s)的组合条件下会明显增加产水量。创新整合运用约束线与条件推理树,揭示了驱动因素的非线性作用及关键阈值,为长三角地区生态系统管理措施制定提供了方法参考与决策依据。

提高前置模块驱动能力与电路稳定性的设计方法

为降低声呐拖曳线列阵中长线传输导线寄生电容和外部干扰对前置模块输出信号质量的影响,设计并分析前置模块驱动级电路。针对几种常见的电路稳定性提升方法,经过理论分析和电路仿真验证,得到有效的设计结果。通过给出详细的驱动级电路外围参数设计方法,增强前置模块驱动容性负载的能力,在实际工程中具有一定的应用价值。

基于改进HybridNets的多任务驾驶感知方法

针对计算资源有限的自动驾驶系统和多任务驾驶感知算法精度低问题,提出了一种改进的HybridNets多任务驾驶感知算法。选择EfficientNetV2-S作为该算法的主干网络,降低参数数量,提高训练速度和识别准确率;结合深度可分离卷积并采用shuffle-channel方式卷积降低模型计算量;使用三个独立的解码器来解决不同难度的问题,并在主干网络与Neck端之间加入A2-Nets双重注意力机块,充分提取全局特征。与基础网络HybridNets相比,该模型在车辆检测任务中mAP50可达79.8%,提高了2.6%;可行驶区域分割任务中mIoU可达91.8%,提高了1.2%;车道线检测任务中IoU可达32.55%,提高了0.93%。运行速度达到38 FPS。实验结果表明,与现有方法相比,所提方法的准确率有较大提高。

基于视觉驱动的船舶小组立智能焊接机器人自适应控制系统设计

为提高船舶小组立自动化焊接水平,提出一种基于视觉驱动的智能焊接机器人自适应控制系统。使用环境感知模块进行全域信息感知,分散式多点采集目标信息实现综合定位。在深入探究工件自适应决策算法和多向动态规划算法的基础上开发出一套面向船舶小组立工件的自适应控制系统,并结合机器人实时位姿信息与局部环境信息进行目标跟踪。该系统可根据系统决策规划,匹配对应工艺参数,实现机器人自主编程。搭建一套船舶小组立焊接工作站,并以含两条300 mm角焊缝的小肘板工件为例进行试验验证。结果表明:该焊接工作站针对该焊接对象的生产节拍约为84.5 s/件,说明该系统可以适应多种小组立工件,实现高质量的自动化焊接。

基于模糊控制算法的软体机器人系统

模仿自然界软体动物运动的软体机器人,在人机交互、医疗服务等领域具有非常广泛的应用前景。基于模型的控制在解决机器人运动学模型的前提下能够很好地基于模型求解驱动输出,从而进行较好的控制。针对线驱动软体机器人进行软硬件的设计,在ROS平台进行各系统软件节点设计,结合模糊控制与局部线性子系统,设计多项式模糊模型控制器并对该系统进行稳定性分析。实验表明,基于多项式的模糊控制算法,可以控制软体机器人实现跟踪目标,达到预期效果。

煤矿长距离带式输送机线摩擦驱动增压装置设计与应用

针对线摩擦带式输送机运行过程中,空载、少载时承载带与传动带间摩擦产生的驱动力不足,导致主机系统能耗增加,以及满载时承载带与传动带间摩擦力激增造成的皮带过度磨损问题,设计了带式输送机线摩擦驱动增压装置,并通过模拟软件对其进行仿真分析.结果表明,摩擦驱动增压装置可按照预先设定的压力大小,自动调节皮带的法向力,能够改善驱动力不足的现象,有利于输送机长距离、大运量运输.同时为类似工况下线摩擦带式输送机的大规模投产使用提供借鉴.

盾构机主驱动装配生产线关键技术研究与应用

针对盾构机主驱动装配效率低下和质量管控难度大的缺点,研制了一种集高效装配与数据传输于一体的主驱动装配生产线。在盾构机主驱动装配生产线总体设计方案的基础上,对主驱动零件自动化清洗、物料自动化转运、零/部件自动化装配、紧固件拧紧信息在线检测及存储和智能调度系统等关键技术展开研究,以高度集成的自动化设备取代传统人工装配流程,在提高主驱动装配质量和效率的同时实现了装配信息的管理与追溯,形成了主驱动装配生产线核心技术体系。最终设计的盾构机主驱动装配生产线顺利建成并完成了实际工艺验证,达到设计效果,现已成功应用于多种规格主驱动的装配生产作业,并取得了显著的经济效益。

基于运行速度的道路视距分析方法

阐述了目前规范中的视距确定方法,分析了该方法中需要关注的问题;通过具体工程案例分析,指出了利用运行速度进行视距分析时,道路线形设计中需要重点考虑的问题;同时通过对道路交通安全的深入探讨,认为在线形设计中应考虑运行速度的影响,以进一步保障道路交通安全.

基于电流源型变频器的电机长线驱动方法

为解决因电机运行环境干扰信号过多、各项运行指标配比不均衡导致长线驱动稳定性差的问题,提出一种基于电流源型变频器的驱动方法。先建立电机同步运行模型,求解在不同的时间节点下电机定子、转子以及转动角等各项参数的同步变动关系,然后将该关系值作为长线驱动的初步参照,分别设计单闭环和多闭环驱动机制,最后采用电流源型变频器参照控制电机线路电流和电压的极限变化,通过变频器阈值调节使得电压和电流驱动达到平衡状态,以平衡值为阈值建立驱动器。实验数据表明,所提方法长线驱动性能表现较佳,电机运行稳定性强。

光伏直驱变频多联机在严寒地区的经济性与碳排放量分析

在严寒地区,极端的气候条件和辐照强度的不稳定性给光伏直驱变频多联机的运行带来挑战。通过监测光伏直驱变频多联机在严寒地区近零能耗办公建筑中的运行情况,对实验期间的运行能耗进行分析。结果显示:光伏直驱变频多联机系统在实验期间的运行成本比普通多联机空调系统节省了约55.81%,经济效益显著。光伏直驱变频多联机系统的静态回收期小于10年。在建筑设计寿命20年以内,光伏直驱变频多联机系统的碳排放量比普通多联机空调系统降低了约56.95%,降碳效果明显。

输电线路间隔棒安装机器人平衡驱动系统设计

为使机器人所安装电路间隔棒保持均匀分布的状态,实现电量信号的稳定传输,设计输电线路间隔棒安装机器人平衡驱动系统。在电源供电体系中,利用驱动装置与间隔棒升降装置调节电量信号传输行为,完成机器人平衡驱动系统的设备结构设计。根据位姿解算结果与电力驱动强度表达式求解平衡方程,实现对平衡效应的分析,结合相关设备元件完成输电线路间隔棒安装机器人平衡驱动系统的设计。实验结果表明,利用所设计系统安装电路间隔棒,相邻棒结构的最大间隔距离不超过50.13 m,与理想间隔距离的差值较小,对于维持电路间隔的均匀分布状态、实现电量信号的稳定传输,可以起到一定的促进性影响作用。

灌装生产线中蠕动泵的选用研究

蠕动泵系统的分配精准度较高和可远程控制的特点,使其在灌装生产线的流体分配环节得到了广泛应用。文章主要分析了蠕动泵系统的泵头、泵管和驱动器的选用考量因素,用相关数据证明了选用适配的蠕动泵系统能使灌装分配更加高效、精准。

一种基于3-line-MLA寻址的STN-LCD驱动方法

对STN-LCD 4-line-MLA方式进行了改进,提出了一种3-line-MLA的方法,利用插入的虚拟行和虚拟像素,可使驱动IC的SEG的电平由原来的5级降为2级,驱动的矩阵运算简单.

纳米银油墨压电喷墨液滴成形及喷头驱动参数优化研究

为了有效消除单孔式压电喷墨喷头打印纳米银油墨时产生的卫星液滴,提高导电图案成形精度,采用集成式CCD相机观墨模块观测完整的液滴形成过程,研究了喷头驱动参数(包括驱动波的各阶段时间和电压)对腔内压力波的影响,以及驱动电压、液体粘度和表面张力对液滴形成过程中液线形态的影响。结果表明:在电压上升沿1时间2μs、波峰电压持续时间28μs、电压下降沿时间4μs、波谷电压持续时间11μs、电压上升沿2时间2μs,驱动电压45~55 V的喷头驱动参数下,喷头产生了理想的压力波并达到了无卫星液滴产生的稳定喷墨状态。液体粘度越小、表面张力越大,液线越容易破裂形成小液滴进而成为卫星液滴,可通过控制液线长度低于发生破裂的阈值从而抑制卫星液滴的产生。

基于行驶轨迹的道路出入口标线精细化设计

在道路出入口经常发生车辆换道碾压实线的违章事件,严重时还导致交通事故的发生。本文以太原市玉门河南沿岸近西中环出入口为研究对象,测定了该出入口的物理尺寸,收集分析了车辆换道运行数据据,利用Matlab建立了基于车辆运行车速-行驶轨迹的换道轨迹模型,对该出入口的交通标线进行了精细化设计。Matlab、VISSIM仿真表明,考虑运行车速-行驶轨迹的标线设计更符合车辆的实际运行情况,可减少因设计不合理而造成车辆碾压实线的违章现象。研究表明,标线设计要结合道路物理结构、运行车速、车辆行驶轨迹等,具体问题具体分析,方能促进人、车、路的和谐发展。

大跨度S形舞台升降台设计

针对大跨度S形舞台升降台设计中的难点进行分析,优选多组多点钢丝绳卷扬提升方式,采用双驱动系统同步驱动,并阐述多分段刚性传动轴的折线布置方法。结合工程实例提出经济、合理的设计方案,为此类设备的设计提供参考。

适用于右转辅助的非机动车道检测

为避免传统车辆或无人驾驶车辆在右转时与快速行驶的自行车发生碰撞的风险,需要在转弯前稳定地检测出非机动车道,并实时定位骑车者.为实现该目标,通过调整初始代价及代价聚合,完成更为精确的非机动车道图像立体匹配;基于改进的Hough变换算法,对路面上的非机动车道线进行识别和提取;之后结合立体视觉来获取非机动车道的精确三维坐标.实验结果表明:所提方法可以在大部分场景下检测出不同类型的非机动车道,且具有较高的精确度,适用于广义非机动车道检测,对于先进驾驶辅助系统或无人驾驶车辆实现全道路场景识别起到了积极的辅助作用.