高压输电线软体巡检机器人磁致动机制及PI滑模控制研究

为解决高压输电线刚性悬臂巡检机器人尺寸大、笨重、越障不灵活、效率低等问题,设计一种高压磁致动软体巡检机器人,利用载流线圈在高压直流环形磁场中受到的安培力驱动软体机器人以柔顺和蠕动方式高效灵活地跨越多种障碍物。对该机器人进行本体构型设计并分析其工作姿态,实现稳定巡检功能;对磁致动驱动器进行理论设计和分析,利用Comsol仿真软件对其所需驱动力进行仿真,验证理论的可实行性;通过拉格朗日法对高压磁致动软体巡检机器人进行动力学建模,构建系统动力学方程,获取机器人的关节角度、速度、加速度之间的关系;最后,通过MATLAB利用基于PI滑模控制法对简化后的高压磁致动软体巡检机器人动力学模型实行速度和角速度高精度追踪仿真。仿真结果表明:在滑模控制下,角度在1.5 s追踪上理想信号,角速度在0.3 s后追上理想信号,证明基于PI的滑模控制器能够实现对高压磁致动软体巡检机器人的有效控制。

基于机械手搬运工件的生产线高效智能拣配系统

为提高企业生产线的拣配效率和质量,设计了基于机械手搬运工件的生产线高效智能拣配系统。在构建系统整体结构的基础上,建立机械手运动学方程,获得机械手关节角信息及其坐标状态,将其输入伺服电机中,控制机械手搬运工件时的轨迹,完成机械手轨迹规划。然后,在建立机械手欧拉方程的基础上设计PI控制策略,根据规划的机械手轨迹控制机械手完成工件搬运,实现生产线的高效智能拣配。实验结果表明,应用该系统后,机械手规划轨迹、角位移和运动位移的误差较小,能够可靠地完成生产线高效智能拣配。

地铁延长线专用通进传信系统实施方案探讨

随着城市建设发展,地铁线网也在逐步扩大,在既有线基础上延伸的建设项目越来越多。就地铁专用通信系统的关键子系统在延长线技术选择、方案构成等从建设成本、运维管理、技术可行性等方面进行讨论,重点对各系统在轨道交通中的功能以及定位进行深入剖析。尤其是对传输系统、LTE车地无线系统以及其他系统延伸线与现有网络对接中设计技术方案比选进行分析讨论,为其他线路延伸线设计建设提供参考。

全自动运行线路列车广播对讲系统解决方案

乘客信息系统(Passenger Information System,PIS)是提高列车乘客服务质量的关键环节,列车广播对讲系统则是PIS系统的核心组成部分,负责地铁列车实时进出站广播、资信广播、紧急广播以及紧急对讲等。以南京地铁7号线为例,全面阐述了全自动运行线路无人驾驶列车对列车广播对讲系统的功能需求与解决方案。

潘晓川教授的反投影滤波(BPF)新型重建算法介绍

计算机断面成像(CT)的精确重建方法一直是现代CT成像领域中一个活跃的研究方向。近几年,关于平行束、扇束、锥束CT精确重建的研究取得了一系列重要的突破和创新成果。本文主要介绍了美国芝加哥大学潘晓川教授为首的课题组提出的一类基于反投影卷积(BackprojectionFiltration:BPF)的CT精确重建算法。BPF算法最重要的贡献在于它成功地解决了从沿探测器方向截断的投影数据进行CT精确重建的问题;因此,通过BPF算法能够设计出针对目标的感兴趣区域成像策略,减少成像扫描、重建时间,辐照剂量和散射光子。

利用分子标记辅助选择聚合Pi-1和Pi-2基因改良两系不育系稻瘟病抗性

以含广谱稻瘟病抗性基因Pi-1和Pi-2的BL122为供体,温敏核不育系GD-7S为受体,通过杂交、回交和自交并结合分子标记辅助选择,将Pi-1、Pi-2基因导入温敏核不育系GD-7S中,获得5个携带两个抗性基因的纯合改良不育株系。利用34个广东代表性稻瘟病菌株接种鉴定,5个改良株系的抗性频率为94.12%-97.06%,而对照GD-7S抗性频率仅为17.65%;自然病圃诱发鉴定5个改良株系的叶瘟和穗颈瘟均为0级,表现高抗。经自然条件和人工气候箱育性鉴定,改良株系与对照均为无或少花粉败育类型,自交结实率为0,说明不育起点温度与对照基本一致。统计分析表明,除剑叶长和每株穗数外,改良株系与对照在其他农艺性状方面均无显著差异。与恢复系L38杂交,改良株系的杂种F1与对照的F1大多农艺性状无显著差异,说明改良株系基本保持了GD-7S的农艺性状和配合力。

一种用于小体积偏置探测器锥束CT系统的反投影滤波重建算法

在传统的CT系统中,系统的硬件成本和计算量都是非常巨大的。本文深入分析了一种利用偏移放置的面阵探测器的锥束CT系统,在这种系统中X射线束仅仅覆盖被扫描物体的一半体积,投影数据在探测器方向上是截断的,探测器尺寸和投影数据量都减少为传统CT系统的一半。在这种扫描方式下,现有的重建方法是首先利用重排算法获得180度范围内的平行束投影数据,然后再利用滤波反投影(FBP)算法重建出物体的三维图像。但是重排算法不可避免地会引入误差,降低重建图像的空间分辨率。本文提出了一种反投影滤波(BPF)形式的直接反投影重建方法,该方法不需要对投影数据重排,直接反投影滤波重建出最终的图像。因此,该算法在数学上更简洁,计算速度更快,能够更多地保留重建图像的高频信息。最后,数值模拟实验结果验证了该系统和重建算法能够获得高质量的CT图像。

锥束CT 精确重建算法研究最新进展(英文)

第八届三维图像重建及核医疗学国际会议于2005年7月在美国盐湖城召开。该会议是在CT、PET 及SPECT 图像重建领域最负盛名的会议之一。本文主要介绍在本次会议上提出的几种最新锥束CT 精确重建算法,包括MD-FBP 算法、R-line 算法等;还讨论了这两种精确锥束重建算法的各自优点,并对CT图像重建领域下一步的研究方向做了展望。

重组天花粉蛋白突变体质量标准的研究和建立

目的：建立重组天花粉蛋白突变体（MTCS）的质量控制标准和检测方法。方法：用HL-60细胞株／MTT比色法定量测定MTCS体外生物学活性；用C4-HPLC和非还原型SDS—PAGE测定蛋白纯度；用毛细管电泳法测定等电点；用胰酶消化／RP—HPLC测定肽图；用还原型SDS—PAGE测定蛋白分子量等。结果：MTCS原液和成品对HL-60细胞的反应曲线与参考品的反应曲线一致，都呈现典型的S型曲线并且符合四参数方程式Y=（（A—D）／（1＋（X／C）^B））＋D，相关系数大于0．99；蛋白质纯度大于95．0％；等电点为9．16；蛋白原液的肽图与参考品肽图图形一致；分子量为2．72×10^4。结论：建立的MTCS质量控制标准和检测方法可以有效控制该制品的质量，并用于该制品的常规检定。

利用分子标记技术聚合Pi-1和Pi-2基因改良三系不育系荣丰A的稻瘟病抗性

以籼型水稻材料BL122为稻瘟病抗性基因的供体亲本,三系不育系荣丰A的保持系荣丰B为轮回亲本,通过常规杂交、回交、田间农艺性状筛选和分子标记辅助选择相结合,将Pi-1、Pi-2两个基因导入到荣丰B中,获得5个带有两个目标基因的改良保持系纯合株系。利用广东省致病性代表的30个稻瘟病菌株进行人工接种鉴定,5个改良株系的抗性频率均为100%,而原始对照荣丰B的抗性频率仅为56.67%;自然病圃诱发鉴定5个改良株系的穗颈瘟均为1级,表现高抗,而对照为7级,表现感病。所有改良保持系株系与荣丰A杂交和回交进行不育系转育,根据农艺性状综合评价,筛选出不育性彻底、后期熟色好的三系不育系安丰A。利用该不育系与一批恢复系配组,其杂交稻组合均表现出良好的稻瘟病抗性和丰产性,显示出很好的应用前景。

考虑锁相环影响的LCL型并网变换器电流环控制器参数设计

通常风电场位于大电网的末端,并网端口电压的大幅波动将引起锁相环不同程度的暂态响应,使并网系统无法呈现预期的控制性能,甚至出现暂态不稳定的现象。考虑锁相环的暂态特性以及线路参数对大功率直驱风电系统中LCL型并网变换器电流控制性能的影响,提出了一种基于多目标函数的电流环PI控制器参数设计方法。首先,建立了并网电流控制系统的精确静态模型。在此基础上,通过对系统响应特性的幅值裕度、相位裕度和静态误差的分析,得到了满足上述要求的PI控制器参数取值范围。随后,建立了受锁相环性能影响的并网电流控制系统的暂态模型,进一步对已有的PI参数取值区间进行优化,得到了性能更优的控制器参数组合。最后,基于典型参数下1.5 MW的LCL型并网变流器进行了仿真分析,在10 k W的直驱式风力发电并网变流器样机上进行了实验验证。结果表明,该方法可全面改善并网电流控制的动静态响应特性以及对电网环境的适应能力。

基于PLC的变压器铁芯纵剪线控制系统改造

运用三菱FX2N系列PLC对上世纪七八十年代进口的德国乔格公司的变压器铁芯纵剪线控制系统进行改造升级,采用PI控制对铁芯纵剪线进行速度控制,模糊PI控制对其进行电流控制,使其能恢复原有功能,满足生产需要。现场运行表明:该系统方案设计合理,运行稳定,提高了剪切效率,降低了变压器的生产成本,具有一定的实际应用价值。

基于模糊控制的铁芯横剪线控制系统改造

原有的变压器铁芯横剪线控制系统由许多单片机、大量的数字和模拟电子元器件构成,系统的元器件老化严重,故障率非常高。运用欧姆龙CQM1H系列PLC取代原控制系统进行改造升级,并且运用PI控制对铁芯横剪线进行速度控制,引入模糊PI控制对其电流进行控制,使该设备能够恢复原有功能,正常自动运行,满足变压器厂的生产需要。现场运行表明:方案设计合理,系统运行稳定,提高了硅钢片的生产效率,降低了变压器的生产成本,具有一定的实际应用价值。

基于径向基神经网络的双馈风力发电机低电压穿越控制研究

根据风力机能量转化机理及风电机组运行状态,建立了双馈感应发电机(DFIG)完整的5阶数学模型,分析了其电流控制方案,提出了一种基于径向基(RBF)神经网络辨识的PI控制器自适应控制算法.利用RBF神经网络进行在线辨识,并根据被控对象的Jacobian信息在线调整PI控制器参数,以改善系统的动态响应特性和提高系统的低电压穿越(LVRT)能力.通过构建系统的Simulink仿真模型进行仿真.结果表明,该控制算法有效地抑制了由电压跌落引起的电流震荡,缩短了系统的故障恢复时间,增加了系统的自适应性和鲁棒性,从而提高了系统的低电压穿越(LVRT)能力.

体CT锥束精确图像重建Katsevich算法的理论研究

本文主要介绍了关于新型的锥束CT重建算法——Katsevich算法。首先描述了如何引入Katsevich重建公式，同时介绍了Tam-Dannielson窗口和PI线的一系列与其他重建算法不同的重建方式，指出反投影过程与Feldkamp重建算法的反投影过程是一样的。我们可以利用这个重建算法有效地进行锥束螺旋CT重建，并得到效果理想的图像。我们也可以设计相应的并行算法，便于分析这些算法的复杂度，如：分析算法时间并且采用并行算法加快运行速度。这个方法也可以被用来改进成为其他重建公式（例如Zou和Pan的BPF型反转公式）。

轨道交通多线路共用乘客信息系统技术方案研究

本文对多线路共用乘客信息系统技术方案进行研究,提出以基于面向服务架构(SOA)对系统进行设计,最后对车站/车载终端设备接入流程进行说明。

变桨距风电机组自适应PI优化控制

使用基于现场数据的神经网络建模方法建立变桨距风电机组动态模型。鉴于风速高于额定风速时,传统PI控制器由于其固定的控制参数无法对时变性和非线性严重的风电系统进行精确恒功率控制,提出一种基于小世界优化算法的自适应在线整定PI控制策略。该策略利用BP神经网络对被控对象进行在线辨识,为确定控制参数提供精确的实时变化信息,同时引入小世界优化算法实现对PI参数快速、准确在线整定,以达到最优控制效果。仿真结果表明该控制策略可有效控制风电机组在高风速下的输出功率,效果优于单纯的PI控制。

非PI线的半覆盖螺旋锥束CT的Katsevich重建

半覆盖螺旋锥束CT可以扩大传统螺旋锥束CT的视场区域,但是每个投影角下的投影数据都是横向截断的。Katsevich算法作为一种精确的重建算法,它可以得到质量较高的重建图像,但是它要求PI线上的数据是非截断的,无法直接应用于半覆盖的螺旋锥束CT。根据半覆盖螺旋锥束CT的特点和Katsevich算法本身的分析,提出了一种非PI线的Katsevich算法。它将求导后的投影数据直接沿探测器的行方向进行滤波,而不是将投影在Tam窗内重排后滤波。反投影时,也不需要根据重建点求相应的PI区间,而是直接根据重建点的z坐标求出的2π区间。实验结果表明,提出的成像方法避开了PI线对重建的影响,得到了待检测区域的完整图像。

模糊控制查询表的MATLAB实现

通过建立一个工业自动化控制中经常使用的模糊PI控制器模型,详细论述了运用MATLAB语言编写模糊控制查询表的方法,该控制表可以表格形式存放于计算机,从而大大提高了如PLC等内存小的工业控制器的运行效率,也可实现在线推理控制。

优质抗稻瘟病三系不育系金抗1A的分子选育

以水稻品系LAC23为抗性供体亲本,优质保持系金23B为受体亲本,以回交转育为基础,逐代用分子标记RM224或MRG4766检测导入广谱抗稻瘟病基因Pi-1,获得抗稻瘟病能力提高的新品系金抗1B,并以此与金23A连续多代回交,最终育成抗稻瘟病籼型三系不育系金抗1A.金抗1A抗性达到LAC23(Pi-1)的抗性水平,且保持了金23A米质优、育性稳定、配合力强等优良经济性状.