基于虚拟仪器的简易声源追踪系统设计

为了在大型粮仓中局部出现害虫鸟类时可以快速找出其位置,解决目前声源定位设备成本高、计算量大实时性差的问题,对波达声差(TDOA)定位技术和互相关时延算法进行研究,提出一种改进了广义互相关时延估计算法,设计实现一种基于虚拟仪器的简易声源追踪系统根据害虫害鼠发出声音进行位置追踪进行粮仓管理;详细介绍了系统软硬件设计实现,系统可以实现参数设置、声源坐标的实时获取、文件存储、三维动态和数值显示等功能;实验结果显示,该系统具有实时性好、精度高、计算量小、工作稳定等特点.     

圆柱销在线激光扫描检测仪

介绍了圆柱销的无接触精密检测系统，阐述了其光学系统、信号处理系统的工作原理。采用二次微分法提高了系统的分辨精度，实际分辨率≤３μｍ。给出了系统的光学系统、激光扫描系统的设计参数。本系统不仅适用于圆柱销的在线外接触精密检测，亦可直接应用于其他工作的在线精密检测。     

基于X射线断层扫描的小麦籽粒模型构建及离散元参数标定

为构建精准的离散元模型,标定离散元仿真参数,本文以小麦为研究对象,基于X射线断层扫描技术获取1024张不同灰度值的二维切片,采用图像滤波、图像分割等算法构建小麦籽粒的三维外轮廓模型;在EDEM中导入小麦外轮廓模型,构建了4种不同数量的填充球模型来拟合小麦籽粒的真实形状;通过休止角实际实验与EDEM仿真实验,运用Plackett-Burman实验、最陡爬坡实验、响应面优化实验标定了小麦离散元仿真参数;最后对标定的离散元参数进行仿真分析并与实际实验进行对比,发现仿真值与实际值相对误差小于1.30%,表明本文方法构建的离散元模型及标定的参数可用于仿真实验。     

基于数字孪生的桥式起重机自主运行系统研究

为了提高桥式起重机的智能化水平和数字化水平,借助数字孪生技术,对一桥式起重机的安全自主运行系统进行了仿真和实验研究。首先,采用数字孪生思想构建了起重机自主运行系统整体架构,根据桥式起重机的实际运行情况,采用四模型(即虚拟模型、物理动力学模型、行为控制模型和规则计算模型)的方法,构建了起重机的孪生模型;然后,在起重机孪生实验平台上进行了起重机路径规划和大小车轨迹跟踪仿真实验,采用了变论域模糊PID控制器,对起重机大小车轨迹跟踪进行了控制;最后,对该数字孪生系统进行了互联互通实物验证实验。研究结果表明：在起重机数字孪生系统中可以同步进行虚拟仿真和实物实验;在起重机大小车轨迹跟踪实验中,使用所提变论域模糊PID控制方法时,大车跟踪误差在±7 cm内,小车跟踪误差可达±6 cm,表明该控制方法的先进性;同时,该系统初步达成数字孪生技术虚实同步、虚实融合、虚实对照的目标,并且具有良好的三维可视化效果,可为推动机电装备的数字化进程提供一种思路。