基于ARM-Linux的爬壁机器人远程自动控制系统

目前,船舶清洗系统的爬壁机器人普遍采用无线工控机进行控制,为了改进无线工控机不能实时显示现场工况和状态信息以及自动寻径控制的缺点,研制了一种控制系统以实现控制的远程可视化,并能自动寻径。系统使用ARM Linux平台,外部电路包括摇杆电路、串口 ZigBee电路、视频解码电路等。自动控制算法采用基于图像识别的跟踪迹Q（λ）算法,能够通过图像实现算法快速收敛,完成自动寻径。经过测试,系统能实现对爬壁机器人的自动控制,并且跟踪迹Q（λ）算法比传统的Q learnig算法或Q（λ）算法收敛速度分别提高22.8%和13.8%。     

基于LADRC的三相四线制并联型有源电力滤波器系统分析

为改善三相四线制有源电力滤波器控制器的动态响应速度和性能,首先建立了一种典型三相四线制并联型有源电力滤波器(SAPF)的数学模型;然后设计了1阶线性自抗扰控制器(LADRC)对其进行控制;最后利用经典控制理论在频域对2阶线性扩张状态观测器的收敛性进行了分析;推导了基于1阶线性自抗扰控制器的三相四线制并联型有源电力滤波器系统的抗扰特性和稳定性问题。仿真结果表明,此控制方案优于传统比例–积分–微分控制器,具有良好的跟踪效果和抗扰特性。     

一种快速光栅条纹中心亚像素坐标提取方法

光栅条纹中心的精确提取会直接影响到线结构光视觉的测量与重建精度。为了解决传统的Steger算法计算量大,且在光条不均匀时提取不精确等问题。基于改进的Steger算法,提出了针对光栅条纹中心的快速亚像素坐标提取方法。通过高斯滤波、形态学等方法得到去复杂背景的激光条纹图像,用自适应阈值法缩小ROI区域,用霍夫变化求取光栅边缘线,求出边缘线中点,然后直线拟合,最后用改进算法提取中心坐标。实验结果表明:与模板法、传统Steger算法等光栅条纹中心提取算法相比,算法的鲁棒性更强,最大提取误差在0.3个像素,平均误差为0.1个像素,平均运行时间相比传统算法减少0.4 s。     

复杂背景条件下的电气设备图像实例分割算法

变电站巡检拍摄的电气设备可见光图像存在背景杂乱、目标轮廓不规则等特点,造成设备分割精度不高,影响智能巡检系统设备识别效果。基于此,提出一种改进的YOLACT++模型,实现设备目标精确实例分割。首先,设计了电气设备特征提取主干网络DAGNet,提升了网络对复杂背景下重要特征的关注度;同时在原型网络分支引入3D注意力模块SimAM,降低混乱背景对目标分割的干扰。使用某市8个区域58座110 kV变电站和86座35 kV变电站巡检所得避雷器、断路器等6类电气设备的1 730张可见光图像的标记数据集对该模型进行验证,实验结果表明,改进YOLACT++模型分割的AP_all指标为84.1%,相较原模型提高了4.4%,与YOLACT、Mask R-CNN和YOLOv8模型相比分别高出4.0%、9.3%、1.6%,较好地实现了6类电气设备的识别,可满足电力巡检中准确性和快速性的要求。     

高效可逆变流器的自动定时控制算法

电流滞环控制系统中,开关高频化带来严重的开关损耗、电磁干扰和谐波污染。文章提出了自动定时控制的优化算法,将开关频率限定在一定范围内,以达到高效节能的目的;综合考虑交流侧感抗、开关频率、谐波畸变率和开关损耗等指标,提出了主电路电感参数和开关频率的选择公式,并采用TMS320F2812数字信号处理器构造了试验样机,进行仿真和试验研究,其结果证明了该方法的有效性和实用性。     

基于数据驱动的电动执行器故障诊断方法

本文针对在流程工业自动化系统中大量使用的电动执行器,结合热工系统的应用背景,提出了一种基于数据驱动的电动执行器故障诊断方法.该故障诊断方法包括特征提取和故障识别两部分:采用主成分分析法提取故障特征信号;采用基于支持向量机的方法进行故障识别.构造多类支持向量机分类器,建立了电动执行器多故障诊断模型.仿真实验研究证明了该诊断方法的可行性和有效性.     

确定金属型铸造界面传热系数方法的研究

铸造凝固过程数值模拟中通常用界面传热系数表示热阻的影响,在诸多影响模拟精度的因素中,该系数起主导作用。为提高模拟精度,以ANSYS软件为平台,在测温试验的基础上,考虑铸件与铸型的不同接触位置以及不同界面传热系数对模拟结果的影响,采用0.618黄金分割法选取了该系数;应用最小二乘法建立起界面传热系数与时间关系的数学模型,并对金属型铸造凝固过程的温度场进行了模拟,将模拟结果与试验结果做了对比分析,得到了合理的温度分布。研究的结果为获得精确的界面传热系数提供了一种研究方法。     

基于正交试验的THP98C-1000型液压机上梁结构优化设计

以THP98C-1000型液压机上梁的结构优化为例,采用多指标正交试验的方法确定不同结构参数对变形和应力影响的主次顺序,并通过综合平衡分析得出各结构参数的最优条件组合,从而达到对液压机上梁结构进行优化设计的目的.本文的设计方法提高了液压机性能,降低了材料消耗,同时也为其他机械结构优化设计提供参考.     

基于开关电源的传导抗扰度测试方法

复杂的电磁环境中,电力电子装置在运行时产生的电磁干扰问题越来越严重,从而对系统本身提出了更为严格的要求,其中传导电磁抗扰度的定量预测和有效抑制问题成为一个技术难题。本文面向电力电子设备的电磁抗扰度问题,做了一次尝试,以开关电源(型号为NET-50B)为例,在空载和带电阻负载两种情况下,对其进行传导抗扰度试验,通过耦合/去耦网络将干扰电压(140 d BμV)注入开关电源,测试不同频率下其输出端电压稳定情况,并利用频谱分析仪对测试过程中产生的辐射场进行了监测。通过测试,得到了该型号开关电源的电磁抗扰度情况,验证了该测试方法的有效性,对电力电子设备传导电磁抗扰度的预测分析具有重要意义。     

屏蔽层对电缆寄生参数的影响分析

电缆作为连接各种电子设备必不可少的元件,是电磁兼容设计的重点问题之一,大部分电磁干扰敏感问题、电磁干扰发射问题、信号串扰问题都是电缆产生的。针对电缆是否应用屏蔽层的电磁干扰问题进行对比分析,通过运用Q3D软件对电缆的寄生参数进行提取并得到其场分布图,建立电缆的等效电路模型,使用6500B阻抗分析仪对于屏蔽电缆和非屏蔽电缆的寄生参数进行测量验证,分析了屏蔽电缆的接地原因。研究结果表明:屏蔽电缆的寄生参数有所增加,但是其对辐射干扰有明显的抑制作用。