基于马赫-曾德干涉仪的光纤电流互感器设计

电流互感器作为一次侧电流的常用计量设备之一,它在电力系统的交流电测量、继电保护、电力设备检修控制等相关领域均具有十分重要的地位。针对传统电流互感器存在的线性度低、抗干扰能力差及精度低等问题,尤其在工频小电流精确测量这一难题方面更是捉襟见肘。鉴于此,本文提出一种基于马赫-曾德干涉仪的光纤电流互感器。该互感器利用电流经过电阻所产生的焦耳热改变光纤中的光信号特征,从而引起马赫-曾德干涉仪的输出信号变化,然后通过光电探测器完成对干涉仪的光信号捕捉,并将其转换为电信号输出,完成工频小电流检测。结构上通过采用PCB型罗氏线圈作为感应取电装置,并利用MATLAB完成其动态响应分析。另外针对信号采集、传输、处理过程中所出现的噪声信号,设计了基于FPGA技术的信号处理系统,以提高信噪比。最后通过实验对工频小电流进行测量,线性度为0.996 1,检测精度可达到0.14%。实验结果表明提出的光纤电流互感器相较于传统光学电流互感器相比,具有更高的线性度和测量精度,为基于热效应的电流互感器发展提供了新的思路,也为工频小电流的测量提供了一种新的方法。     

基于改进MobileNetV3烧结断面火焰图像识别

烧结机尾断面火焰图像蕴含大量与烧结终点相关的特征信息，充分利用烧结火焰图像特征信息进行在线判断烧结终点状态，具有可行性及工程实际意义。针对烧结机尾断面火焰图像特征信息难以提取、识别精度低以及难以满足实时性等问题，提出一种基于改进的MobileNetV3烧结断面火焰图像识别算法。以MobileNetV3作为烧结终点火焰状态特征信息提取的基础模型，引入注意力机制；改进通道注意力结构，减少特征损失提高识别精度；引入空间注意力机制，设计双分支通道空间注意力模块精确捕捉了红火区在烧结断面火焰图像中的位置和内容信息；引入数据增强和余弦退火学习率来提高模型的泛化能力，并采用冻结训练策略加速模型收敛。在烧结火焰数据集上的实验表明，该算法能够充分利用烧结火焰图像中的特征信息，识别准确率达到97.54%，较改进前提高了6.41%。     

包装生产线的操作臂轨迹规划的一种优化方法

目的 为提高仓库存储、包装生产领域操作臂运动效率,提出一种基于混合优化的鲸鱼算法（MAIWOA）来求解操作臂始末2点运动过程中时间最优值。方法 首先是通过混沌算法优化初始化种群;其次,提出一种对勾函数和包围收缩学习机制来帮助算法跳出局部收敛;然后利用改进的反向树形拓扑结构来提高种群探索的多样性;采取改进收敛因子和自适应权重机制来平衡前中期的全局探索能力和后期的收敛性。结果 该算法在收敛速度和收敛精度上均有可观的提升。将该算法应用到五次多项式插值关节运动时间最优求解上取得了很好的效果,关节1、2、3的运动时间由20 s分别缩减到了9.642 5、9.2515、10.787s,效率分别提高了51.79%、53.74%、46.07%。结论 将MAIWOA应用到一般性操作臂轨迹规划上,可提高生产线上操作臂的执行效率。     

利用图像拼接实现微结构的大视场测量

为实现基于图像的飞秒激光烧蚀硅晶片光斑阵列的完整测量,对采集的多幅光斑阵列图像拼接,得到完整的飞秒激光烧蚀光斑阵列图像。首先,对飞秒激光烧蚀光斑图像进行增强处理,对光斑进行方形拟合提取中心点,获取每两个中心点间的像素值,运用线纹对微视觉测量系统标定,获得像素尺寸与几何尺寸之间的比例系数,根据比例系数对像素尺寸与几何尺寸进行换算,得到对光斑阵列的视觉测量值;最后,用拼接后的光斑阵列进行图像测量,得到测量尺寸与实际尺寸间的误差平均值为3.00%。经实验验证,利用图像拼接对微视觉系统大视场微结构进行图像测量是可行的。     

基于稀疏子空间的卷积神经网络目标跟踪

针对粒子滤波目标跟踪过程中初始化和权值退化的数据处理情况,在粒子滤波框架下提出一种基于稀疏子空间的卷积神经网络目标跟踪算法。以仿生学为基础,在目标跟踪过程中引入稀疏子空间和卷积神经网络。首先,利用稀疏子空间模型筛选出与目标状态相似度较高的候选区域进行后续跟踪处理,减少冗余计算并降低跟踪的复杂性;然后,将稀疏子空间输出用作卷积神经网络的输入,并利用卷积神经网络模型对图像数据处理的优点进行目标跟踪的数据处理;最后,通过对目标数据的不断更新来减少目标表观变化的影响。实验表明,该算法能够更好地处理目标跟踪中的目标遮挡、运动模糊、光流与尺度变化,提高算法的准确性和数据处理能力。     

改进鹈鹕算法优化LSTM的加热炉钢坯温度预测

在钢铁生产加工过程中,钢坯出炉温度直接影响着钢材的质量,为了精确预测钢坯出炉温度,因此提出了改进鹈鹕优化算法(IPOA)和长短记忆神经网络(LSTM)相结合的轧钢温度预测模型。首先,通过主成分分析法(PCA)对数据进行处理,其次运用改进鹈鹕优化算法寻找到LSTM的最优参数,最终建立基于主成分分析的IPOA-LSTM轧钢温度预测模型,并同LSTM模型以及IPOA-LSTM模型进行对比,基于主成分分析的IPOA-LSTM模型的均方根误差为3.276 3,平均绝对误差为2.116 1,决定系数R²为0.958 2,与其他两个模型相比有更高的预测精度。     

事件触发下的网络化系统非脆弱耗散控制方案

针对带宽资源有限、存在系统外部干扰以及参数不确定性的问题,提出了一种基于事件触发的网络化系统非脆弱耗散控制方案。首先,在网络化控制系统（NCS）模型的基础上,提出了一种非周期采样的事件触发方案,并建立一个时滞闭环系统模型;然后,利用锯齿波的结构特点构造新型双边李雅普诺夫泛函;最后,结合杰森不等式、自由权矩阵、凸组合等方法,导出保证系统稳定性的充分条件,并计算出反馈控制器的增益。数值仿真结果证明,所设计的双边泛函比用单边泛函具有更小的保守性,事件触发机制与普通采样机制相比能够节约带宽,且所设计出的控制器具有可行性。     

基于PLC的云平台污水处理控制系统设计

针对污水处理行业日趋智能化、复杂化导致生产过程中所出现数据传输不稳定、信息更新不及时、远程监控困难等问题,利用物联网技术、智能网关实现下位机不同数据协议融合,利用遥信消息队列传输(MQTT)技术和云平台服务器搭建基于可编程逻辑控制器(PLC)的云平台污水处理控制系统.详细介绍了污水处理功能组成结构、数据采集和传输原理、实现远程监控,并通过数据传输性能实验,证明了云平台服务器在数据传输能力、稳定性、实时性上具有一定的优势.     

基于GaN器件大功率双向DC/DC变换器的设计与仿真

介绍了一种新的高功率双向隔离式DC/DC变换器作为高功率转换系统的主要电路。DC/DC变换器使用基于氮化镓(GaN)的功率开关器件。对10 kWGaN大功率DC/DC变换器的拓扑结构进行了优化、参数化和分析,并通过仿真和实验验证了其有效性。它由使用新型的GaN晶体管组成的两个单相全桥电路、两个输入/输出电感和一个高频变压器组成。变压器在实现两个全桥变换器之间的电气隔离方面起着至关重要的作用。使用MATLAB仿真软件对10 kW的变换器进行了建模。MATLAB仿真结果验证了变换器的性能适合于高功率应用并能实现轻负载条件下的零电压开通(ZVS)和零电流关断(ZCS)。然后,设计了一个10 kW的实验原型,以验证所设计拓扑的有效性。     

热轧生产中重负荷齿轮油净化、除水新型净油机

针对重负荷的齿轮传动装置中齿轮油杂质含量大、含水量高且难以分离等问题，介绍了一种具备自动排水功能的新型离心式净油机。主要介绍了其工作原理、自动排水功能的设计及其附加特殊功能。应用表明，该离心式净油机能够高效地将油液中水、杂质快速分离并自动连续排出；此外，还具有强大的破乳化能力，去除油液中的溶解水，使油液中含水量低于0.05%，排出的水中含油量低至6.99 mg/L，远远低于30 mg/L的国家环保直排水指标要求；还有，对大颗粒杂质和15 μm以下的微小杂质均具有非常好的去除效果。采用新型离心式净油机，可有效提高油品利用率，降低成本消耗，提高设备使用寿命。