基于多边法的多轴转台相交度测量方法

随着导航、光电跟测和飞行仿真等技术的飞速发展,对多轴转台的测量精度要求越来越高。轴线相交度是多轴转台重要的技术指标,为此,提出一种基于多边法的激光跟踪干涉仪测量多轴转台相交度的方法。该方法首先对激光跟踪干涉仪位置进行自标定,构建坐标系;其次将靶球依次安装于双轴转台（方位轴和俯仰轴）的测量平面,利用多台激光跟踪干涉仪跟踪靶球,分别测量两轴的转动轨迹,采用最小二乘法对获取的轨迹进行拟合,通过所有轨迹点建立双轴转台回转轴线相交度的求解方程,以实现其相交度测量;最后重点分析了测量方法的主要误差来源,对测量不确定度进行评价。实验表明：所提方法相较传统测量方法测量误差更小,减小了动态测量盲区,无需辅助工件,且不受轴数限制,能够无接触、高精度测量。     

1-2升压型双桥臂AC-AC开关电容变换器的仿真研究

为了更好地提升电路的性能和稳态特性,对1-2升压型双桥臂开关电容变换器在低频、高频的工作过程和换向过程进行了深入研究,给出了开关电容变换器的控制驱动方式,并通过高频分析进行暂态建模得到了等效内阻的表达式。最后通过仿真对分析结果进行了验证。     

基于RBF神经网络的传感器故障检测方法

针对液位控制系统在运行过程中容易发生传感器故障,提出一种利用RBF神经网络模型的方法预测液位系统的液位输出对传感器进行故障检测,通过比较神经网络模型的预测输出和控制系统实际输出的残差信号大小,并得到故障指示量,可以判断传感器有无故障发生。仿真结果表明,这种故障检测方法能达到比较可靠的检测效果。     

ADF参数优化方法在MRI图像中的应用

作为一个保边去噪的算法,各向异性扩散滤波(anisotropic diffusion filter,ADF)被广泛应用于磁共振成像(magnetic resonance image,MRI)图像的预处理中,且对MRI图像中的莱斯噪声具有很好的去除效果.各向异性扩散滤波参数的选择对于其去噪性能影响很大,为找出滤波器的最佳参数,我们用改进的遗传算法对其进行参数优化,并且采用了一种新的精英选择策略,而且还在交叉和变异过程中采用了自适应的交叉和变异概率,再分别对各向异性扩散滤波的迭代次数t、扩散阈值k以及时间步长λ等三个参数进行选择优化.最后,从峰值信噪比(peak signal-to-noise ratio,PSNR)、结构相似性指数(structural similarity index metric,SSIM)、均方差(mean squared error,MSE)三个方面,将经过参数优化的各向异性扩散滤波器对脑部MRI进行去噪处理,并与其它参数下的滤波结果进行对比.实验结果表明,经过参数优化的各向异性滤波器,无论是从视觉上还是相关评价指标上,均优于其它参数情况下的去噪效果.     

蓝莓采摘机振动采摘装置凸轮机构的设计与试验

为改变我国蓝莓种植人工采收现状,在课题组分析蓝莓植株生长形态、振动采摘机理的基础上,设计并研制蓝莓采摘原理样机。根据蓝莓采摘机的工作原理与运动要求,对采摘机构的核心部件-凸轮传动装置进行设计与分析,选择凸轮结构类型及外廓曲线种类,建立凸轮曲线方程。在ADMAS环境下,建立凸轮运动学模型并进行运动学仿真分析,制作了蓝莓采摘原理样机,并进行蓝莓采摘试验研究,得出凸轮转速与采摘机的采摘效率、未成熟果实采摘率、采摘果实破损率成正比,与未采摘成熟果实率成反比。     

永磁式电磁阻尼器磁性能解析计算及阻尼特性分析

Halbach永磁阵列作为一种新型的永磁体排列形式,以其优异的磁场利用率和自屏蔽性能逐渐受到广泛关注,以该永磁阵列为结构基础的电磁阻尼器相较于其他的结构形式表现出更好地磁场性能。以Halbach永磁阵列电磁阻尼器为研究对象,分析它的阻尼特性。首先根据阻尼器的结构形式建立了相应的数学分析模型,并利用分层理论对其进行了解析推导,同时建立有限元模型,并进行了互相印证。计算结果表明,初级与次级相对速度到达临界速度值时电磁阻尼力最大,若相对速度继续增大电磁阻尼力反而减小。通过引入火炮后坐运动方程,分析强冲击载荷下电磁阻尼器的电磁阻尼力、后坐速度和后坐位移规律,确保在后坐过程中后坐速度不超过临界速度。通过有限元法研究了不同气隙宽度和内筒厚度对电磁阻尼力的影响,结果表明电磁阻尼力随着气隙宽度的增大而减小,内筒厚度过大会导致电磁阻尼力曲线呈现出“马鞍”型。合理地选择结构参数能够避免退磁现象,确保所设计的电磁阻尼器能够满足使用要求,为电磁阻尼器的设计提供了参考。     

基于TDLAS甲烷检测系统的长光程池研究与设计

采用Herriott型长光程池结构原理,通过理论研究和仿真分析得到一定条件下Herriott池反射次数最优解,利用镀膜凹面镜作为反射镜,在池体上集成光学元件,进行了长光程、低成本、小体积光程池的设计。经过实验验证,所设计的物理长23cm,体积243mL的光程池,能达到11m有效光程长,并搭建在TDLAS甲烷检测系统中,结果表明检测下限最低浓度为476 ppb。这为低浓度、高精度、微型化的TDLAS甲烷检测系统的推广应用提供了一种有效的途径。     

筒状构件应力集中磁记忆检测补偿方法研究

筒状构件是一种常用的工程构件,一旦发生事故将会造成重大损失,应力集中是导致构件失效的重要原因。磁记忆检测方法是一种有效的应力集中检测方法。对筒状构件进行圆周扫查时,地磁场的作用变化影响磁记忆检测结果,容易造成应力集中区域的误判。建立铁磁质筒状构件外表面地磁场分布模型,探究地磁场在筒状构件外表面作用效果及补偿方法。试验结果显示,对铁磁质筒状构件进行圆周扫查时,法向分量与幅值约为地磁场的2倍。将磁信号法向分量减去2倍地磁场作为筒状构件磁记忆检测补偿方法,补偿后与直线扫查相关系数稳定在0.8以上,优于传统反向补偿法。提出的筒状构件补偿方法有效提高了应力集中区域定位精度。     

基于FPGA的微传感器信号采集系统

为实现对微传感器输出的模拟信号进行实时采集和显示,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的微传感器信号采集系统。系统由FPGA,24位高精度模/数转换芯片ADS1256和上位机构成。系统采用FPGA作为核心控制器,利用Verilog语言,对FPGA的普通I/O口进行编程,模拟串行外设接口(SPI)总线规范的信号时序,完成ADS1256的读写操作控制。通过RS—232串口通信将采集到的数据送入由Visual C++开发平台编写的上位机中,最终实现微传感器输出模拟信号的实时采集、显示和数据保存等功能。通过采集标准直流电压信号进行测试,测得采样误差小于0. 03%。     

转速对并列旋转双圆柱尾流的影响研究

目的:研究圆柱转速对并列旋转双圆柱尾流的影响。方法:利用PIV技术和热线风速仪对雷诺数Re为950、间距比T/D为1.6的并列旋转双圆柱绕流场进行了实验研究。结果:间距比T/D=1.6时,第一类旋转是对尾迹漩涡消减效果最优的旋转方向,此时相对速度|α|(圆柱壁上的线速度与自由流速度的比值)的提高能迅速消减尾迹中的涡量和湍流强度,使时均速度场更趋均匀,且最优转速|α|≈2.18。第二类旋转方向反而扩大了漩涡的分布范围,|α|的增加能一定程度消减尾迹的漩涡结构和湍流强度。对第三类旋转而言,|α|的增大只能使尾迹中主要的时均速度降、大湍流度(≥20%)以及漩涡的分布区域一起向下偏移,但不能消减尾迹的漩涡和湍流强度。结论:转速对并列旋转双圆柱尾流存在影响,可作为相关研究人员的参考。