正交约束下的机器人线结构光手眼标定

为了将传感器局部坐标系下的测量数据转化为机器人坐标系下的全局三维数据,需要确定机器人法兰盘与传感器之间的关系,即手眼标定。为实现机器人与线结构光传感器的现场手眼标定,提出一种正交约束条件下的新方法,该方法标定过程无需人工参与,仅需一块具有空间正交约束关系的平面靶标。标定过程中任意变换机器人位置与姿态,控制激光线与靶标两直角边分别相交,并记录传感器测量坐标值以及对应的机器人姿态数据,再基于空间正交约束建立非线性优化模型,最后采用内点法迭代求得最优解。实验结果表明：该标定方法快速、稳定且精度较高,系统整体测量精度优于0.3 mm,可满足常规测量需求。     

一种扇区投影和滑窗连线的特征提取方法

针对点云特征线提取中不均匀点、不明显特征点和特征线断裂的问题,提出了一种扇区投影和滑窗连线的特征提取方法。该方法首先对点云进行全局密度分析,计算平均点间距,然后采用扇区投影法统计扇区内邻近点的分布情况,由分布情况确定点云模型边界点,进而计算局部三角形法线,根据法线突变情况判断尖锐折边点,在扇区投影的基础上延伸局部探线,根据不同的探线类型制定判断非尖锐折边点的相关策略,最后基于滑窗连线的方法,将无序特征点有序连接,得到光滑特征线。实验证明,该方法可以较完整地提取模型的特征线,同时具有一定的抗噪能力。对比其他两种方法,本文方法对模型中的弱特征更敏感,提取效果相对较好。     

带有大中继线圈的无线充电磁耦合器抗偏移特性研究

感应式电能传输技术在电动汽车实际应用中不可避免地出现原副边线圈相对位置错位,这会导致系统效率下降、线圈过流等一系列问题。针对这些问题,提出一种带大中继线圈的三线圈磁耦合器结构用于提升系统抗偏移能力。结合解析法和有限元法,分析了影响系统效率的关键因素,研究了不同补偿参数下三线圈磁耦合器传输性能以及不同偏移程度下两线圈和三线圈的互感和损耗的变化规律,并验证了含大中继线圈的三线圈磁耦合器在提升抗偏移能力方面的独特优势。在此基础上,提出基于两线圈和三线圈切换的具有强抗偏移能力的磁耦合器优化设计方法。设计并研制了线圈尺寸为400 mm×400 mm的磁耦合器样机,实验结果表明在偏移尺寸达到线圈尺寸50%、输出功率为3 kW的情况下,磁耦合器效率可达95 %,相比传统两线圈磁耦合器效率提升5 %。     

基于激光诱导击穿光谱的煤样典型特性研究北大核心CSCD

为了准确检测煤样的各种元素含量、灰分和发热量等工业指标,提出利用激光诱导击穿光谱技术进行煤样的光谱强度信息采集。激光诱导击穿光谱技术作为一种新型的元素分析技术,通过高能脉冲激光聚集在样品表面,分析等离子体释放出的元素谱线信息,得出样品元素含量和组成。而光谱信息采样的延迟时间是光谱检测中一个非常重要的参数,为了研究延迟时间对煤样激光诱导击穿光谱信号强弱的影响,提出了通过连续背景强度变化和相对标准偏差计算来判定测量煤样的最佳延迟时间。本研究选取山东济南众标科技有限公司的三种标准煤样作为研究对象,实验测试使用Nd∶YAG脉冲激光器,波长为1064nm。对于煤质的检测,采用AvaSpec Dual型光纤光谱仪,光谱探测波长范围为两通道195~467nm和615~973nm。延迟时间为247~252μs对三种标准煤样ZBM100、ZBM101、ZBM104的光谱信息进行特征分析,通过光谱信号强度和连续背景强度随延迟时间变化的关系,判断出247~252μs范围内的最佳延迟时间。随着延迟时间的增加,连续背景强度快速衰减,在250μs时,连续背景强度和光谱信号强度分别衰减到延迟时间为247μs时的30和50。其次通过在不同延迟时间下相对标准偏差的计算,判断出标准煤样样本中Al、Si、Fe三种元素最佳延迟时间为247μs、248μs、249μs所对应的标准偏差达到最小值,得到因选用标准煤样对象不同其相对标准偏差对应元素的最佳延迟时间也会有所差异。研究结果表明,三种标准煤样ZBM100、ZBM101、ZBM104的光谱强度在247~252μs的最佳采样延迟时间为250μs。此实验研究结果,为激光诱导击穿光谱技术探测和分析煤质检测的最佳延迟时间提供了依据。     

FMQL45T900平台千兆以太网三层交换功能实现

随着以太网通信技术的发展,局域网子网间的通信业务增长迅速,而适用于子网间数据通信的传统路由器因为其转发速度慢、用户配置复杂等缺点,难以满足当前大量跨子网以及虚拟局域网之间通信数据量的需求。基于片上系统(System-on-Chip, SoC)平台FMQL45T900型号的FPGA芯片,采用VHDL硬件描述语言,自主研发了12端口的千兆以太网三层交换功能,并已在相应的硬件平台上进行了功能验证和性能测试。实验结果表明,基于固定长度链表的哈希查找方式实现简单、查找高效、复杂度低,该研究成果可在某些需要进行数据灵活交换的特殊的场景下进行应用。     

变电二次线智能检测技术及实践应用

电力二次回路是保证电路安全稳定运行的基础,但是在二次回路使用中不可避免地会出现故障,此时使用 二次线检测技术可快速锁定故障.为提高二次线检测水平,通过总结分析二次回路特征、检测必要性,并使用检测装 置进行二次线检测,明确检测装置使用方法,从而提高二次线检测水平.希望通过分析及检测装置的应用,为相关工 作者提供参考.     

基于动态ROI识别的智能车辆车道线检测

车道线检测技术是实现汽车无人驾驶的关键技术之一,能够帮助无人驾驶更快地实时处理从相机捕获的图像。近年来,研究人员在车道线检测的精度上取得了很大的进展,但在实际驾驶中,车辆可能会因有限的控制器算力而对车道线检测的速度和准确度产生影响。提出了一种动态识别感兴趣区域的方法,以Donkey car自动避障小车为主体进行实车试验,通过实时减少摄像头采集的图像中干扰信息,更加准确地识别车道线,在采集的图像数量不变的情况下,提高了卷积神经网络(convolutional neural networks, CNN)模型训练的速度和小车自动驾驶时车道线识别的准确度,进而减少了因车道线误判而存在的压线和驶离路面的情况。优化后的模型比原模型在训练时间方面缩短了约38.71%,在小车自动驾驶时间上缩短了约21.67%,同时小车在转弯处行驶速度更加均匀,左右摇摆幅度减小。结果表明,所提方法具有良好的检测效果和准确率。     

三线圈无线电能传输系统恒压输出研究

针对自动引导车(AGV)无线电能传输(WPT)系统中磁耦合机构偏移影响输出电压稳定的问题,在输出并联型LCC/Multi-S的基础上提出了一种新型三线圈结构的WPT系统。该系统采用一种新型类中国结(CK)线圈结构和DDQ线圈作为磁耦合机构,通过合理参数配置,不仅实现了与负载无关的恒压(CV)输出,并且实现了X方向、Y方向以及XY方向同时偏移时的CV输出。利用COMSOL有限元仿真工具对该磁耦合机构的互感特性进行了仿真分析,从理论上证明了系统在线圈偏移的工况下能够实现CV输出;最后,搭建了试验平台验证了理论分析的正确性和可行性。     

基于LSTM-ARIMA算法的发电机定子线棒出水温差预测

对定子线棒出水温度的最大温差进行预测,对于保障汽轮发电机的安全运行具有重要意义。但由于发电机运行过程中工况多变,温差时间序列变化模式复杂,因此趋势预测相对困难。本文使用长短时记忆(LSTM)神经网络对复杂的变化模式进行学习,并进一步融合了差分整合移动平均自回归(ARIMA)模型,用以弥补工况多变导致的训练不足的问题,从而对LSTM神经网络的预测结果进行修正。然后,在型号为QFSN-660-2-22的汽轮发电机运行数据上开展了实验,结果表明该方法预测效果优于单独的LSTM神经网络和ARIMA模型算法,并且可用于短期预警,准确率高于95%。     

“虚实结合”的EDA课程设计实验教学案例

为提高学生的工程实践能力,我校EDA课程设计结合自研在线教学平台,采用案例式教学方式,锻炼和培养学生对EDA开发工具综合运用的能力和动手实践能力。EDA课程案例包括Matlab设计仿真、Modelsim仿真及D/A电路设计调试等EDA完整工程设计流程,线上实验平台提供远程硬件调试功能,学生可以随时随地通过线上实验平台对设计进行验证并与教师进行在线交流。该案例的成功实施有助于虚实结合的实践教学方法探索。