基于PLC的缠绕型管材切割锯的电气控制设计

针对以往多重增强钢塑复合压力管切割工作效率低、切面不平整的问题,设计了一款定长切割系统。使用PLC控制电机驱动,介绍了系统的机械结构以及触摸屏界面的设计。运用传感器对输入信号进行转换,PLC控制各个部分的电机,实现各功能模块的控制管理。工程的前期调试以及后续投入生产表明:此切割锯运行平稳,切口平整,设计合理,可单机操作也可联机操作,实现手动切割和自动化定长切割,满足使用要求。

基于变分模态分解和长短期记忆网络的大平移抖动电子稳像算法

山地车载光电系统在采集图像的过程中经常出现大平移随机抖动,造成视频模糊、稳定性较差等问题。均值滤波法和小波变换法等算法通常根据帧间运动的物理特性(如频率、幅值等)建立数学模型。针对该类算法通常基于先验的滤波算子进行处理,缺乏一定的自适应性,难以适用于复杂的电子稳像应用环境的问题,提出一种基于变分模态分解(VMD)和长短期记忆(LSTM)网络的自适应电子稳像算法。通过对全局运动矢量序列依频率信息进行自适应分解,以获得一系列具有窄带特性的本征模态函数(IMF);同时,结合IMF的时空域信息,将IMF作为训练变量,搭建LSTM网络模型,对IMF进行分类,筛选出有意运动主导的IMF并重构出有意运动矢量序列,实现视频的稳定。实验结果表明,与均值滤波法和小波变换法等算法对比,所提算法所得结果分类准确度最高(最低91.4%),通过深度学习网络对频率、幅值、时空域信息等进行综合评判,对大平移抖动稳像有明显的提升效果,具有更好的鲁棒性。

基于LuGre摩擦模型与自抗扰技术的调速伺服系统复合控制策略

为了提高调速伺服系统的跟踪性能,提出了一种基于LuGre模型的调速伺服系统自抗扰控制策略。利用LuGre摩擦模型对摩擦扰动进行辨识,并对其进行前馈补偿,在速度环和电流环分别加入一阶自抗扰控制器,对剩余扰动进行实时估计并补偿。ADRC弥补了摩擦模型的非绝对完美的问题,LuGre模型也缓解了ADRC的计算压力,互为补充,提高了性能。仿真结果表明:所提控制策略响应速度快、调节时间短、超调低,提高了系统的控制速度和精度。

四旋翼飞行器控制系统稳定性能研究

针对四旋翼飞行器是一个复杂的非线性、强耦合且易受干扰的控制系统,稳定性和动态性能存在矛盾,具有良好动态性能的四旋翼却很难达到理想的稳定控制。为解决传统四旋翼设计中只追求保持平稳悬停的静态稳定性,忽略动态调整时稳定性的问题,并克服大幅度干扰信号或姿态调节信号产生的发散式抖动,以及提升四旋翼的稳定性能和抗干扰性能等困难,提出一种采用Ziegler-Nichols方法参数整定PID的四旋翼控制方案,分析系统模型推导出优化的PID参数。实验结果表明,改进方法使四旋翼良好地跟踪给定信号,既能保持平稳悬停,又能应对大幅度动态调整,解决了传统四旋翼不能兼顾静态稳定性和动态稳定性的问题,为提升四旋翼稳定性能提供了一种科学方法。

新型水基高分子焊锡球表面处理剂及其性能研究

为解决焊锡球在长期存放与运输过程中易被氧化的问题,以Sn3.0Ag0.5Cu焊锡球为研究对象,研制出一种新型水基高分子焊锡球表面处理剂,此种表面处理剂是由苯并三氮唑和聚乙烯醇4000作为成膜剂,使用抗坏血酸作为抗氧化剂,并添加少量碱性配位剂与表面活性剂制成。表面处理剂处理后对焊锡球进行抗氧化性测试、剪切强度测试、空洞测试以及包覆情况测试与Raman光谱表征,结果表明:经此种表面处理剂处理后的焊锡球焊点剪切强度提高48%;焊锡球焊点空洞率低于4%,符合业内要求(低于15%)。上述结果说明此种表面处理剂处理过后的焊锡球会在表面形成一层致密的抗氧化薄膜,能提高焊球的抗氧化性能。

基于激光结构光的管道激光/电弧复合焊焊道跟踪与能量控制系统

利用650 nm激光结构光发射器与CM0S光电传感器结合获取焊道图像信息,应用数字图像处理技术提取纵向偏差、横向偏差、错边量和对口间隙信息,激光结构光焊道跟踪系统跟据纵向偏差、横向偏差实时调整焊炬位置,保证激光焊点准确对中。能量控制系统依据错边量和对口间隙信息实时调节激光输出功率,提高了管道激光/电弧复合焊对错边量和对口间隙的适应范围,为其工程应用打下了技术基础。

球磨机灰色预测无模型自适应控制策略

球磨机负荷控制系统是一个具有大时滞、强时变性、强非线性及多变量与强耦合等特性的复杂系统。为了更好地克服球磨机负荷控制系统中存在的大滞后和不确定性等问题,提出了灰色预测无模型自适应控制(MFAC)策略。在控制系统下,分别采用PID、灰色预测PID、MFAC及灰色预测MFAC进行控制仿真分析。实际应用验证了该策略的可行性与合理性,表明了灰色预测无模型控制策略具有良好的控制性能和实用价值。

一种白光LED筒灯及无线控制器设计

基于发光二极管(LED)在芯片级和系统级合成白光,暖色温的显色指数和光效较低,不能满足室内照明的要求,提出一种色温和亮度可调、高显色指数和较高光效的混光LED筒灯设计方法及控制策略。设计采用琥珀、白、蓝三色LED加色混光照明,根据三色LED的色度坐标、光通量比例,通过ZigBee无线控制三色LED电流值和混合比例,获得不同色温和亮度下的白光。通过搭建实验平台,实际测试显示,设计实现了色温和亮度可调,而且显色指数高。

基于BMP180气压传感器的微正压控制装置研制

变电站(所)是电网的枢纽,而开关柜是变电站的最基本的电力设备,本文提出了一种基于BMP180气压传感器的单片机智能微正压控制解决方案,使配电柜在微正压控制装置的控制下,利用风机通入干燥气体,控制进风量略大于出风量,保持开关柜内压力略高于开关柜外的压力,形成微正压的安全小环境,阻止潮湿空气进入开关柜内,从而保证柜内仪表和电器元件的安全运行。

全程全网通信电子演示系统研制

该项目要实现一个电子展示系统,把现有的运营商网络结构和业务的基本流程进行动态展示,将不同通信过程的信令和媒体接入过程分别展示出来,辅助通信技术方面的教学需求。

Ge对Sn⁃58Bi焊料合金微观组织和性能的影响

Sn‐Bi焊料是一种低温无铅焊料,在低温焊接领域应用较为广泛,但其存在脆性大和延展性差的缺点。为此,制备不同Ge含量的Sn‐58Bi焊料合金,研究不同Ge添加量对Sn‐58Bi焊料合金的显微组织、熔化特性、润湿性和力学性能的影响。结果表明:添加Ge元素可以显著细化Sn‐58Bi焊料合金的共晶组织。当添加的Ge元素质量分数为0.005%~0.01%时,焊料合金的湿润性有明显提升;Ge的添加量从0增大到0.01%时,Sn‐58Bi合金的拉伸强度和断后伸长率均提升显著,但继续增加Ge的含量,合金拉伸强度和断后伸长率提升缓慢。Ge元素的添加对Sn‐58Bi焊料合金的熔点基本没有影响。

基于自适应S曲线变换的红外图像增强

随着红外热成像技术的不断发展,红外图像在民用领域和军用领域都得到了越来越广泛的应用。原始红外图像反映的是特定场景的红外辐射分布,其整体视觉效果往往较差,具有对比度不佳和图像纹理细节不清晰的缺点。它在直方图中呈现出灰度值范围较窄和峰值明显的特点,其图像清晰度往往不佳,因而其必须经过图像增强处理才能适于人眼观察。本文提出了一种基于自适应S曲线灰度变换的红外图像增强算法。通过客观评价指标的计算,结合主观评价方法对图像进行对比评价,结果表明本文提出的算法能够提高红外图像的对比度和增强图像细节,在保证图像不失真的基础上有效地改善红外图像的视觉效果。

基于YOLOv8的路面病害识别方法研究

路面病害自动识别是道路养护领域研究热点,其中如何提高路面病害自动识别率和精确度是研究者关注的重点。提出了基于YOLOv8模型的路面病害识别方法,该方法利用YOLOv8模型对图像预处理后的数据集进行训练,生成训练模型,以识别路面病害图像。实验结果表明,采用该方法进行路面病害识别,检测精度达到94.6%,模型性能指标F1值达到0.94,取得了良好的识别效果。

基于YOLOv5算法的圆心定位方法

准确地获取图像中圆形目标的圆心是目标识别和定位中的关键问题。目前圆心定位主要采用最小二乘拟合圆以及HOUGH变换方法,但这些方法在不同程度上存在着鲁棒性不强、对环境光线要求高、需提前调试参数确定阈值、复杂背景下效果急剧变差等局限性。针对该问题,提出一种综合运用YOLOv5算法、Grabcut算法和灰度质心法进行图像分类、图像分割和灰度重心算法求取圆心坐标。该方法使用YOLOv5对图像中的圆形目标进行粗定位,再通过图像分割方法分割出圆形目标,最后使用加权型的灰度重心算法准确定位出圆心坐标,实现对圆形标志的可靠定位。用多个实验比较了该算法与现有算法的精度和稳定性,实验表明,该算法与现有算法相比,在干扰及形变的情况下圆心定位平均相对误差保持在0.5pixel以内,而在干扰、强形变及目标残缺的情况下仍能保持在7 pixel以内,该算法不仅提高了圆形目标圆心检测的鲁棒性和准确性,而且具有良好的抗干扰性。

热电偶动态校准系统设计及动态性能评估方法

热电偶传感器的动态特性与其换热方式密切相关,针对热电偶传感器动态校准的问题,分析了不同换热方式下的热电偶动态特性,应用激光器建立了动态校准系统,可实现热电偶应用环境下的动态校准。对一球形偶结K型热电偶进行了动态校准实验,得到了其时间常数值。并给出了传感器工作频带的求取方法及动态不确定度估算方法,该热电偶的工作频带为0.16398 Hz,相对动态不确定度小于1%。该动态校准系统及动态性能评估方法可改进以适用于其他对流换热环境下的热电偶动态校准。

土壤重金属数据异常识别方法——以北京农田区样点数据为例

土壤重金属调查数据中的异常往往会导致评价分析结果与真实分布情况产生偏差和错误,直接影响后续的决策管理。针对传统异常值检测中邻域范围的确定偏于主观,且异常值检测后无法识别其类型的问题,提出了一套土壤重金属异常识别方法。该方法基于K临近法确定重金属合理稳定的最佳邻域区间,结合局部空间自相关法识别空间异常值,基于相关性分析识别土壤重金属异常类型。以北京市2006年铅(Pb)和铜(Cu)重金属含量为例,将该方法与其他方法结合进行变异特征和插值预测精度评价分析。结果显示,Pb和Cu含量存在稳定的邻域区间,其中6号点位的Pb、Cu含量,39号点位的Cu含量存在异常;前者异常类型疑似真实异常,后者异常类型疑似数据错误;将原始样点进行全局、局部和疑似数据错误异常样点剔除后,样本总体的离散程度降低,样本空间自相关性程度及区域结构性变异趋势增强;剔除全局和局部异常点后,数据空间插值误差明显减小,去除疑似数据错误异常点后插值误差较去除局部异常点时的插值误差基本一致。说明原始样点中对判断为疑似数据错误的样点进行剔除后对整体插值估计影响甚微,证明该土壤重金属异常识别方法的有效性和准确性。

六自由度并联平台多轴运动控制系统设计

为了提高大型和异形零部件的装配效率和装配精度,设计了六自由度并联平台多轴控制系统。通过控制6个电动缸的伸缩变化,实现动平台在空间6个自由度的运动。选用倍福C6015-0010型控制器作为整个系统的控制核心,使用TwinCAT控件实现工控机与运动控制器及数控系统的通信。可以实现控制系统的方位角、俯仰角和横滚角精度达到±0.01°,垂直、纵向及侧向线位移精度达到±0.1 mm。

基于北斗卫星的船舶监控系统的数据通信技术开发

不论是在内河航运还是海上货物运输,为了保障水路交通运输的效率和安全性,都必须要加强船舶的实时监控。北斗卫星通信与导航系统是我国独立研发的一种有源三维卫星定位系统,可以为用户提供高精度定位、实时通信等功能。本文的研究对象是船舶监控系统,系统介绍了北斗卫星导航系统的组成和工作原理,并在此基础上研发了监控系统的数据通信技术。试验表明,基于北斗卫星的船舶监控系统具有覆盖范围广、船舶定位精度高、时效性强等优点。

电子信息工程的现代化技术探讨

在21世纪信息技术快速发展的时期,电子信息工程的现代化技术得到了充分的发展,电子信息工程逐渐成为人类日常生活工作中关注的一个社会科技热点问题。电子信息工程以极强的影响力来影响着人类各方各面,随着人们对于电子信息工程的要求不断增多,当前我国的电子信息工程依然面临着庞大的发展挑战。本文笔者通过对电子信息工程的相关概念以及问题的阐述,重点分析电子信息工程的特征,探讨了如何促进电子信息工程现代化的措施与发展战略。

基于北斗的远程老人健康监护系统设计

针对我国当今社会普遍关注的老年人远程监护问题,设计了一套基于北斗的远程老人健康监护系统.系统使用生理检测传感器对老年人的心率、体温进行检测.系统采用北斗导航定位系统获取位置信息,通过基于通用分组无线服务技术的通信系统进行数据传输.监护人使用安卓智能端的应用程序实时监控老人身体情况及位置信息,当生理参数出现异常时通过短信息获得通知.经过实际应用测试表明,硬件部分能够实现心率、体温检测及精确定位功能,安卓智能端能够实现远程检测,可以获取实时的心率、体温值,并且具有成本低、易操作、可拓展等特点.