电力电子技术实践创新平台的构建

面对电力电子技术的快速发展,为培养和提升学生"4种能力",介绍构建电力电子技术实践创新平台理论依据及实现方法。以dSPACE DS1104和Quanser Q8标准工业快速开发平台、实时仿真模型库为核心构成电力电子技术实践创新平台技术内涵部分,按照构思、设计、实施、运作的CDIO培养模式,专业与人才培养层次等围绕实践创新平台展开或扩充。将此平台用于本科生实验创新项目、研究生人才培养和教师科研项目中,取得了满意的效果。     

《微机原理及应用》课程辐射教学法改革探讨

指出了面向"工程研究应用型"的电气信息类专业本科学位教育中,《微机原理与应用》课程教学实践中存在的问题与不足之处,就采用辐射教学法的内容、方法与手段和实验环节等方面,提出了改革的措施,实践表明这些措施有利于培养与提高学生的专业技能和综合素质,收到了较好的教学效果。     

PSO优化的六自由度机械臂全局快速终端滑模控制

针对六自由度机械臂控制系统,提出一种基于粒子群优化（PSO）算法的全局快速终端滑模控制方法,以更大程度地减小系统的抖振,提高系统的响应速度。对于机械臂多输入多输出的特点,为了方便设计,将系统划分为6个二阶子系统,对各个关节进行设计,分析克服控制律的奇异性,同时运用Lyapunov理论证明系统的稳定性,并基于PSO算法完成控制参数的优化。实验结果表明:优化后的控制方法不仅可以提高系统的快速性,还可以明显减小系统的抖振,使系统具有良好的动静态性能。     

一种实验室综合管理系统的开发与实践

设计开发了一种基于指纹识别技术和UHF无线技术的实验室综合管理系统;该系统以实验室业务管理为核心构建了数据库并运用ADO技术对其访问,采用了URU4000B指纹仪进行身份注册与验证,开发了无线发射接收电源通断控制装置控制实验设备电源开关,将三层C/S软件架构思想应用到软件系统的设计;该系统实现了包括实验设备、实验人员、实验项目的综合管理,并为网上预约提供了数据支持和接口;使用效果表明,该实验室综合管理系统不仅节省了大量的布线,减轻了设备与通信线路的维护压力,而且显著提高了实验室运作效率和设备的有效使用率.     

微型光谱仪数据采集系统设计与标定

针对目前多采用CCD作为微型光谱仪的光电探测,文中介绍一种利用日本滨松公司的一款高性能线性CMOS图像传感器S11639-01设计了一款微型光谱仪。图像传感器的驱动及光谱仪数据采集系统控制均采用ARM Cortex-M7内核的32位处理器STM32H743芯片。系统硬件电路结构紧凑、数据采集分辨率高、传输实时性好。光谱仪的光路结构由入射狭缝、平场凹面光栅、线阵CMOS探测器组成,该结构相对简单,有利于光谱仪的微型化。采用美国海洋光学标准低压汞灯和卤钨灯对光谱仪进行实验测试,实验所得数据通过波长标定、光谱自动寻峰等技术进行处理,可以得到该系统光谱响应范围220 nm-950 nm,光谱波长标定误差低于0.05 nm,系统最小分辨率1.153 nm,线性度在99.898%以上。     

采用自适应滑模速度观测器电动汽车驱动控制

为提高电动汽车驱动系统抗干扰能力和控制性能,降低制造和运行成本,提出一种自适应滑模速度观测器。利用基于异步电机模型的滑模状态观测器得到的观测电流与实际电流误差构成滑模面。通过Lyapunov理论推导出转速的自适应收敛律,确保辨识电机转速稳定。最后,基于异步电机和电池组的电动汽车驱动实验结果表明,转速观测器能够准确地辨识转速,控制系统具有良好的调速性能。     

CaTiO3:Pr纳米荧光粉的制备及其光谱性质研究

通过共沉淀法制备了掺镨(Pr)的纯相CaTiO_3∶Pr纳米荧光粉。采用差热和热重分析(DSC/TG),X射线衍射仪(XRD),荧光光谱仪(PL)研究了前驱体和荧光粉的热动力学行为,晶体结构和光学性能。讨论了前驱体在煅烧过程中所经历的化学反应,研究了pH值和掺杂浓度对CaTiO_3结构和性能的影响。结果表明,升高pH值可以明显减少晶体内部缺陷,却不改变晶粒尺寸;当pH值和Pr~(3+)离子掺杂浓度分别为8.5和0.1%(原子分数)时,荧光粉的发光性能最好。光谱分析结果表明,Pr~(3+)离子间的电偶极作用是产生浓度淬灭效应的主要原因。     

基于改进RRT-Connect算法的移动机器人路径规划

针对双向快速扩展随机树算法RRT-Connect在移动机器人路径规划中生成路径绕远、转折多、收敛速度慢等问题,提出一种改进RRT-Connect算法。对新节点引入考虑祖代点的重选父节点环节,利用三角不等式原理优化部分路径长度,对每一个新节点的生成设置转角约束以减小路径转折,同时设计一种动态步长策略以加快算法的收敛速度。在两树连接阶段,为使拓展树之间能够平滑且快速连接,在连接处设置转角约束和距离约束,并使用同父节点重连的连接方法。实验结果表明,改进算法能够缩短规划路径长度和收敛时间,生成的路径质量较改进前更优。     

融合颜色与光照信息的改进AKAZE图像匹配算法

传统AKAZE算法主要以图像的灰度信息作为输入,忽略了颜色与光照信息,且存在过多的冗余特征点。提出一种融合颜色与光照信息的改进图像匹配算法。在图像原始灰度信息中增加颜色补偿量和光照补偿量,克服传统AKAZE算法未利用颜色和光照信息来区分同名点的缺点。在特征点邻域内计算欧式距离和区域重复率以确定重叠程度较高的相邻特征点,比较相邻特征点的响应强度,将响应强度值较小的特征点作为冗余点并删除。在图像匹配后利用随机一致性算法剔除误匹配点对,通过并行运算对算法进行加速。实验结果表明,该算法可以有效识别同名点并剔除图像中的冗余点,运行效率优于SIFT和SURF等算法。