基于图像处理的炮弹跳角测量方法研究

传统的跳角测量方法,由于人工误差和实用性较弱,大部分有测量效率低、误差大、实用性小、测量范围窄等缺点。针对这些问题,提出一种基于图像处理的炮弹跳角测量方法。使用相机在炮筒中采集炮口图像,通过改进圆拟合算法检测炮口图像的中心位置;在双目摄像机的标定下得出炮弹射击目标点的位置,将炮口图像中心位置瞄准火炮射击目标后实弹射击;在数据处理中,计算得出炮弹初速度矢量的方向,结合炮口图像中心位置的瞄准方向,计算出火炮跳角的大小。实验结果表明,改进算法提高系统抗干扰能力的同时还提高炮口图像中心定位的精确度。拟合结果显示,改进的算法得到的炮口中心与理想中心之间的误差小于0.20个像素,具有较高的精度。     

基于FPGA和无线通信的炮口冲击波测试系统设计与实现

由于炮口冲击波超压测试现场环境比较恶劣,为了提高存储测试系统的可靠性和灵活性,给出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和无线通信的炮口冲击波测试系统的设计与实施方案。测试系统的激波管动态校准结果表明,系统符合国军标对炮口冲击波超压测试的基本要求。该系统在多次靶场实爆试验中进行了测试试验,都成功捕获到炮口冲击波超压曲线。试验结果表明所设计的炮口冲击波测试系统具有体积小,微功耗,灵活性高,测试效率高等优点,在炮口冲击波测试中具有良好的应用前景。     

基于摇架约束的炮口振动仿真分析

针对火炮射击时身管振动动力学和减小炮口振动的问题,建立了综合考虑弹炮刚柔耦合和摇架约束的身管振动动力学模型,以和射击精度相关的炮口振动横向线速度、横向线加速度和角位移、角速度表征炮口振动,在ADAMS中对身管振动动力学模型的四个参量进行了数值仿真求解,并考虑通过改变模型中摇架前后衬套距离来减小炮口振动。仿真结果表明,摇架约束的模型能够反应火炮射击时的身管实际振动规律,为减小炮口振动设计提供的依据。     

炮口冲击波超压无线存储测试系统设计

为了评估炮口冲击波对相关操作人员及设备造成的损伤和破坏程度,将存储测试技术应用到炮口冲击波测试中,并结合无线传输技术,使得测试主控制台可以在一定距离外进行有效监控。通过对测试系统进行的激波管动态校准,符合国军标对炮口冲击波超压测试的基本要求。测试装置在无线触发状态和多次重触发状态进行了测试试验,均成功获取到炮口冲击波超压曲线。试验结果表明所设计的炮口冲击波无线存储测试系统能有效工作,同时具有操作简单等优点,具有良好的应用前景。     

第八讲无人机气压高度测量不确定度评定

地球导航定位通常采用空间大地坐标系,导弹发射通常采用发射坐标系.详细定义相关地球坐标系后,可借助大地直角坐标系,将弹体位置、速度、航姿角从空间大地坐标系转换到发射坐标系.     

基于PSD的转轴振动位移测量与分析

针对脉冲发电机转轴高速旋转时振动位移的测量工作,以一维位置敏感探测器(PSD)作为传感器,C8051F040为微处理器,设计了一种转轴振动位移测量装置,该装置采用串口与上位机通信,上位机操作界面采用VB进行设计,对采集数据进行显示和分析;介绍了测量原理,从硬件和软件方面讨论了系统构成,对实际测量信号进行了处理、计算和分析。实验测量表明:测试结果满足转轴振动位移测量要求。     

基于DSP的采煤机滚动轴承振动检测系统设计

简述了采煤机滚动轴承振动的数学模型和电涡流式振动位移传感器的结构及基本工作原理,提出了一种以TMS320F2812为核心控制器、电涡流式振动位移传感器为前端信号采集部分的采煤机滚动轴承振动检测系统,并给出了系统硬件设计和软件流程。井下测试结果表明,该系统可靠性高、实时性强。     

基于M估计的三维容栅微小位移系统参数估计

为解决采用传统最小二乘法对三维容栅微小位移系统进行参数估计时产生的拟合偏离问题,提出一种基于M估计的参数估计.使用Huber robust作为损失函数,减少测量数据中少数离散点的干扰.对测量的位移数据做正态性校验,确保预测模型为线性系统.对预测值和测量值进行皮尔逊相关性分析,评估二者的相关系数和显著性.实验测试结果表明,该方法在拟合性能不变的情况下进一步提高了测试系统的稳定性,对系统的参数估计有显著意义.     

空气弹簧隔振台特性试验及信号处理算法研究

超精密测量对环境振动要求非常严格,其仪器设备中多安装隔振装置。为评估某重点实验室圆度仪中使用的仪用小型空气弹簧隔振台的隔振性能,利用压电式加速度传感器设计振动测试试验。根据振动测试中信号的实际情况,设计信号处理算法,对采集到的加速度信号进行预处理、积分运算、频谱分析,消除信号中低频趋势项和干扰噪声,还原实际振动状况,准确获取隔振系统振动位移曲线及其固有频率。试验表明,该空气弹簧隔振系统各项指标满足隔振要求。信号处理算法对振动测试中的加速度信号处理具有一定指导意义,也可作为故障诊断中加速度信号处理的参考。     

乘用车排气系统吊钩位置优化

使用模态分析和平均驱动自由度位移法,对某乘用车排气系统吊钩位置进行分析评估,提出优化方案,采用排气系统频响分析验证优化效果。优化后各吊钩振动位移和加速度明显降低,验证该排气系统吊钩位置优化方案的合理性和可行性。     

无线传感器网络技术在炮口冲击波测试中的应用

炮口冲击波现场试验中测点分布数量较多且相对分散,且对测试仪器机动性要求较高,针对该问题,将无线传感器网络技术应用其中,不仅能提高测试系统的上下电灵活性,而且为整个测试系统提供了统一时基。重点介绍了系统无线模块的电源管理模块智能化设计和无线传感网络的工作流程,并且对测试系统的无线同步性进行实验室激波管校准试验和现场火炮实测试验。试验结果表明:将无线传感器网络技术应用于炮口冲击波测试,可以使仪器操作更简单,提高测试系统的机动性和测试效率。     

一种新型光谱共焦位移测量系统研究

设计并搭建了一种光谱共焦位移测量系统。利用高斯拟合算法拟合每组实验数据,获取光谱响应曲线峰值对应的光波长值,采用Levenberg-Marquardt算法优化求解高斯函数的参数向量;利用双频激光干涉仪对系统进行标定,获得光波长和反射镜位移之间的对应关系;对整个系统作精度分析。实验结果表明:高斯拟合算法适合作为该位移测量系统的数据处理方法;用双频激光干涉仪对系统标定的方法能够准确定位反射镜的位置。该设计系统的测量范围为20 mm,测量精度为10μm,能够满足一定精度的测量要求。     

盘式制动系统模态实验探究

本文研究盘式制动系统模态特性,通过实验测试和有限元分析得到制动盘自由和耦合振动模态,验证对称结构振动的正弦和余弦模态假设,提供环形梁简化模型的分析依据,比较摩擦块与制动盘耦合振动和制动盘自由振动的异同.动态测试得到耦合系统的位移响应.     

盘式制动系统模态实验探究

本文研究盘式制动系统模态特性，通过实验测试和有限元分析得到制动盘自由和耦合振动模态，验证对称结构振动的正弦和余弦模态假设，提供环形梁简化模型的分析依据，比较摩擦块与制动盘耦合振动和制动盘自由振动的异同。动态测试得到耦合系统的位移响应。     

一种用在控制棒棒位测量中的拟合方法

控制棒测量是反应堆中的关键系统,其中控制棒能否及时落棒影响着反应堆的运行安全,测量控制棒在堆中位置是其中的关键问题。为研究控制棒位移测量问题,使用电容传感器进行数据标定,拟合传感器电容和位移之间的关系式,在模拟落棒时根据电容值反映当前控制棒位移。提出了一种基于最小二乘法的卡尔曼滤波算法,该方法能在进行数据拟合时考虑到系统中噪音干扰因素。实验结果表明,加入卡尔曼滤波算法最小二乘法的结果优于单独的最小二乘法。     

人工心脏差分涡流位移传感器的性能测试装置

针对第三代人工心脏磁悬浮系统中差分式涡流位移传感器的特殊结构,研制了一种基于正交坐标系的传感器性能测试装置。该装置将正交坐标建立于转子径向面上,以中空环形转子为测试靶板,以涡流传感器探头为测试点,通过改变传感器探头的二维坐标,实现对涡流传感器探头二自由度的性能测试。实验结果验证了该性能测试装置的可行性与有效性。     

基于光纤陀螺技术的三轴振动转角测试

提出了基于光纤陀螺技术的三轴振动转角测试方法,根据三轴试验需求组建了光纤陀螺转角测试系统.通过三轴振动试验应用该系统对振动台台面的转角位移进行了实测,对振动台面的实时角速度信号进行频域分析和处理.结果表明:基于光纤陀螺技术的三轴振动转角测试系统方案的可行性与正确性.     

基于压电陶瓷的柔性机械臂主动振动控制实验研究

柔性机构因其工作效率高,能量消耗低和结构简单等优点被广泛应用于机器人领域.但柔性机构由于刚度较低,易产生弹性振动,使机器人的定位精度和运动精度降低.为了验证在前期的工作中提出的柔性机械臂主动振动最优控制位置分析的正确性,搭建了一个基于Labview的测试系统.在柔性臂上不同位置粘贴压电片来实现对柔性臂不同位置的主动振动控制,通过测试系统得到最优控制位置处和最优控制位置附近的柔性机械臂振动的传感电压,根据控制前后传感电压的变化分析柔性臂抑制的强弱.根据实验结果显示,柔性臂在前三阶振动下,分别在其最优控制位置上获得最高的抑振率,从而验证了最优控制位置的有效性.     

转轴多维动态参数端面视觉测量方法

针对转子多维动态信号测量需要在多个位置采用不同种类的传感器进行分布测量以及难以通过单一传感器实现转子多动态参数同步测量等问题，提出一种基于面阵相机的转轴多维动态参数的视觉同步测量方法。首先，系统地描述了基于转轴端面标靶图案的三维振动位移和转速视觉测量原理，建立了转轴真实动态参数和标靶图案动态参数之间的内在联系。其次，推导了转轴振动三维位移和转速测量公式，联合转轴三维运动仿真模型验证了转轴动态参数的测量原理和算法正确性，通过仿真模型分析了影响系统测量精度的因素。最后，通过搭建转子测试平台，将视觉系统测得的转轴三维振动位移和转速分别与电涡流位移传感器和编码器的测量结果进行对比，验证了转轴多维动态参数端面视觉测量方法的有效性和可靠性。     

超高压压缩机管线系统的振动控制仿真

研究石化企业中普遍存在着压缩机及其管线系统振动问题,强烈的振动会使管线及其部件产生疲劳破坏,甚至还会引起泄漏、停机、爆炸等严重事故.为了解决振动故障,提出了现场管线剧烈振动的原因和振动区域,设计了改变系统刚度进行振动控制的方案;同时为解决传统手工建模繁琐的问题,采用ANSYS软件的参数化设计语言(APDL)建立了管线系统的全参数振动分析模型,并依据现场测试数据修正模型,复原振动现场.经测试数据显示系统的振动位移大幅度降低,最大降幅达50%,所有位移值均满足了压缩机振动规范.结果证明,用APDL的振动控制方法解决了建模繁琐的问题,提高了仿真建模效率,并成为解决超高压压缩机管线系统振动控制的一种有效方法.