MIG焊电弧声信号采集与分析系统设计

针对目前制约MIG焊熔透状态自适应控制发展而亟待解决的熔透状态信号获取问题,采用图形化编程语言LabVIEW,设计了一套集电弧声信号采集与分析于一体的系统软件.系统具备身份验证、参数配置与记录、采集预览、数据存盘重载、信号降噪以及特征提取等功能.试验表明,该系统能实时高效地完成对电弧声信号的采集、处理和分析,而且实现简单、界面友好、性能稳定可靠,为利用电弧声信号进行熔透状态自适应控制提供理论和应用基础.     

基于数学形态学和改进Otsu的单板缺陷检测

在经典检测算子中,针对单板灰度图像的缺陷检测存在缺陷边缘检测不清晰甚至出现伪边缘的问题,提出了一种Otsu改进算法与数学形态学相结合的单板缺陷检测算法.在HSI彩色空间中,对利用数学形态学滤波后的H、S、I分量采用本文算法进行分别处理,并将三分量的检测结果进行叠加.结果表明,该算法能够准确检测出单板的一个或多个缺陷边缘.与经典边缘检测算子的检测结果对比可知,该算法无论对于缺陷的定位还是边缘的提取均优于其他方法.     

木材断裂解离分形特征与分形断裂力学模型研究

目的 以椴木为研究对象,研究冲击载荷作用下椴木试件的断裂解离形貌特征和断裂力学特性,建立适用于木材原料断裂解离的分形断裂力学模型,并对其断裂解离力学行为进行描述。方法 对椴木试件进行冲击加载试验,分析试件断口的形貌特征和断裂力学特性,构建适用于木材原料断裂解离的分形断裂力学模型。结果 椴木试件横向冲击断裂断口裂纹形状和断口形貌特征比纵向冲击复杂,横、纵向冲击断裂断口均具有分形特征;椴木试件纵向冲击断裂韧性均值是横向冲击断裂韧性均值的1.112倍,椴木试件横、纵向冲击断口的分形维数均值分别为2.063 5和2.075 1,椴木试件横、纵向冲击韧性与其断口分形维数之间存在线性正相关关系,拟合优度分别为0.778 7和0.812 2;构建的木材原料断裂解离临界解离应力和断裂韧性的分形断裂力学模型也适用于脆性材料。结论 在木材原料冲击断裂解离时,木材原料初始裂纹长度越短,断裂解离断口越粗糙复杂,木材原料断裂解离所需要的能量越大;当裂纹沿着与冲击加载力方向垂直成大约1.055rad方向扩展时所需的能量最小,木材原料最易沿该方向进行断裂解离。     

基于智能手机群的车辆事故自救系统

针对目前现有汽车事故自救系统需要装配特定的传感器、GPS及通信模块的缺点, 设计了一种基于智能手机群的自动碰撞与坠落检测及事故自救系统. 该系统以事故车内多部智能手机用户物理运动的加速度信号为输入样本,以多个加速度数据为依据计算阀值, 不但使得事故判断的准确度显著提高还降低了严重事故时单个车载装置或手机损毁无法实现呼救可能性. 当信号超过阀值后, 自动借助手机的拍照、GPS定位、3G联网功能实现向救援中心报警求救. 在Android平台实现原型系统. 实验结果表明, 该系统具有非常好的碰撞及坠落识别准确度     

Research on Multi-robot Coordination Searching Ignition Sources Approach

For the purpose of study on forecasting forest fire behavior, a probability approach was presented to search ignition sources by multi-robot coordination. Firstly, the environment map is built based on Bayes rules. Then, the probability searching strategy based on the environment map was designed. Every grid of the searching area was assigned searching expectation value, and robots selected the grid with the highest expectation value as its searching target. The simulation results show the search time reduces greatly, which proves the feasibility and validity of the given algorithm under unknown fire condition.     

Research of Multiagent Coordination and Cooperation Algorithm

To solve the problem of conflict and deadlock with agents in multiagent system, an algorithm of multiagent coordination and cooperation was proposed. Taking agent in multiagent system as a player, the pursuit problem Markov model was built. The solution was introduced to get the optimal Nash equilibrium by multiagent reinforcement learning. The method of probability and statistics and Bayes formula was used to estimate the policy knowledge of other players. Relative mean deviation method was used to evaluate the confidence degree in order to increase the convergence speed. The simulation results on pursuit problem showed the feasibility and validity of the given algorithm.     

具有PID反馈增益的自主水下航行器反步法变深控制

本文针对海底地形测绘时自主水下航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)的变深控制问题,提出具有PID增益调节的AUV深度控制方法,基于反馈增益的反步法设计控制器,避免了采用传统反步法导致控制器中存在虚拟控制量的高阶导数问题;基于李雅普诺夫稳定性理论设计控制器参数消除了部分非线性项,得到的控制器的线性部分为状态变量的线性组合,具有PID控制器参数调节的形式;针对存在建模不精确、外界干扰和测量噪声时的闭环系统鲁棒性进行分析,保证了误差系统在扰动作用时的一致最终有界性.最后通过仿真实验验证了本文设计的控制器的有效性.     

模型参数估计法计算地下地返回导体参数频率特性

在地下地返回导体参数计算中,为降低优化算法对初值选择的依赖性和提高收敛速度,基于模型参数估计(MBPE),提出了基于频域参数逐步外推概念构造初始值的方法。以Sunde公式为基础,对隐函数形式的导体参数计算公式采用非线性优化方法求解,利用已计算的参数值推出下一个频率的近似解作为优化问题初始值,根据所得初值计算不同大地电导率接地导体参数,分析冲击电流激励下接地导体暂态响应。结果表明,当大地电导率为0.1 S/m、0.01 S/m和0.001 S/m时,土壤的分布电导均远远大于其分布电容,因此,冲击电流作用下,对于实际土壤参数,接地导体时域传输线模型中可不考虑对地电容的作用。应用MBPE方法可以避免计算导体参数时初值选择的盲目性,从而提高了计算效率并保证了算法的收敛性。     

贴面压机保压系统模糊自适应PID控制与仿真研究

基于短周期贴面压机液压伺服系统动力单元的保压压力控制,分析建立了由液压缸驱动的动力单元数学模型,以该模型为控制对象,设计了模糊自适应PID控制器,并对控制系统进行了仿真研究。结果表明,所设计的模糊自适应PID较常规PID调整时间短,稳态性能好,降低了控制器的输出能耗。将模糊自适应PID控制方法应用于短周期贴面压机保压控制,是可行有效的。     

基于ZigBee及PSO-BP神经网络的温室温湿度检测系统

为了满足日益发展的农业技术需求,并提高温室系统温湿度检测的精度,本文设计了基于PSO-BP神经网络的温室无线温湿度检测系统.该系统硬件结构由基于CC2530芯片制成的开发板及SHT11温湿度传感器实现,在采集数据的过程中加入经粒子群算法优化（PSO）的神经网络,以此补偿检测过程的非线性误差.通过Matlab软件仿真可验证PSO-BP神经网络的补偿效果.在实验环境下,此系统运行正常.