数控强力旋压机的直线同步进给驱动控制

针对3D65CNC强力旋压机同步驱动过程中的两直线电机位置不同步的问题,采用变论域模糊PID控制方法对两永磁同步直线电机的位置误差进行补偿,设计了变论域模糊PID同步控制器。但单轴具有良好的伺服系统是双轴保持同步状态的重要前提,针对直线电机具有明显的非线性、不易对其进行精确的建模,采用无模型自适应控制和伪微分反馈(PDF)控制的方法对单轴直线电机进行控制。最后通过Simulink仿真证明该方案提高了同步控制的精度。     

基于梯形算子的AFM驱动器非对称迟滞性校正

原子力显微镜(AFM)通常采用压电陶瓷(PZT)作为驱动器以实现纳米尺度的观测和操作。然而,PZT自身的迟滞非线性会对AFM观测质量和操作精度产生很大影响。基于Prandtl-Ishlinskii(PI)模型的前馈控制方法可对PZT的迟滞非线性进行补偿,但传统PI模型无法消除PZT的非对称迟滞性的影响。针对这个问题,提出一种基于梯形算子的非对称迟滞模型,并可用系统辨识方法获取逆模型参数,该方法可有效实现具有非对称迟滞特性驱动器的前馈补偿控制。AFM系统实验证明,该模型可有效减小非对称迟滞性导致的建模误差,基于该模型的前馈迟滞补偿控制可有效提高AFM的扫描成像质量。     

铸铁热分析冷却曲线特征参数的数据处理方法

为了快速且准确地从热分析冷却曲线上提取特征参数,介绍了一种利用均值滤波法和Matlab软件的数据处理方法。结果表明,这一方法可以得到准确的特征参数,增加了热分析法作为质量控制手段的价值。     

第二类双边装配线平衡的混合粒子群算法

双边装配线广泛用于汽车、卡车等大型产品的装配过程中。为有效解决第二类双边装配线平衡问题(TALBP-II),提出了一种新的混合粒子群算法(HPSO)。该算法利用粒子群进行全局搜索,使用遗传算法中的交叉算子增强全局搜索,同时利用变邻域搜索进行局部搜索。结合TALBP-II的特点,提出一种解码方式,减少由于操作关系导致的空闲时间。提出工位时间判断策略,缩小搜索空间,提高局部搜索效率。实验结果表明所提出的混合粒子群算法能有效解决第二类双边装配线平衡问题。     

一种基于改进光流法的电子稳像算法

针对煤矿井下机载抖动视频序列低照度、低清晰度以及易受噪声影响的特点,提出了一种基于改进光流法的电子稳像算法。算法利用SUSAN算子获取帧间匹配特征点,并提出基于金字塔改进光流模型,实现抖动视频序列的全局运动矢量计算。为克服机载图像中局部运动目标和移动背景的影响,利用RANSAC算法去除误匹配点,提出稳像参考帧的动态更新机制。针对矿下机载摄像抖动的不确定性,运用均值滤波求解运动补偿矢量,在保留主动运动的同时过滤随机抖动。理论分析和实验结果表明,提出的算法不仅保留了光流法获取运动矢量的精度,而且提高了算法的实时性,对于煤矿井下机载抖动视频序列具有较好的稳像效果。     

磁流变阻尼器的分数阶Bingham模型研究

为解决磁流变阻尼器的Bingham模型在拟合阻尼力-位移关系时"具有较高精度,但是无法准确描述阻尼力-速度的滞后"的问题,基于传统Bingham模型进行了改进,应用分数阶微分形式的Bingham模型,更加准确地拟合了速度-阻尼力的滞回特性。在改进的模型中以分数阶导数代替了传统模型中位移的一阶导数,既能够描述磁流变液屈服后的粘性剪切流动,又包含磁流变液体在低剪切速率下未屈服时的弹性变形。对一种磁流变阻尼器进行了实验,比较传统Bingham模型和改进分数阶模型阻尼力-位移和阻尼力-速度拟合的精度,分析分数阶微分项阶数与控制电流及阻尼力-速度滞后特性的关系。实验结果表明,分数阶微分形式的Bingham模型拟合磁流变阻尼器力-位移和力-速度关系,其精度均较传统Bingham模型有明显提高。     

一种改进的Canny自适应边缘检测算法

针对原始的Canny边缘检测算法高低阈值不利于选择的问题,提出一种改进的Canny自适应边缘检测算法。该方法采用3×3的Sobel边缘算子模板代替2×2邻域内求有限差分来计算梯度幅值;利用梯度直方图来选取高低阈值,提高了算法的自适应性;在边缘的连接上采用边界追踪的方法,来保证边缘的连续性和唯一性。以20m m量块图像边缘检测为例进行了实验。结果表明,该算法在保证实时性的同时,具有更好的检测精度和准确度,细化图像边缘和抑制伪边缘噪声方面的性能也得到了提高,是一种有益的边缘检测改善方法。     

基于Smith-RBF-PID控制在台车式电阻炉温控系统中的应用

针对台车式电阻炉因非线性、强耦合、大滞后等因素影响其温度控制的快速性、精确性和平稳性问题,提出了一种应用于台车式电阻炉温度控制系统的Smith-RBF-PID智能控制策略。本系统以热处理工艺要求为目标,结合Smith预估补偿控制与RBF神经网络互补的优势,在线整定PID参数,最终完成了炉温控制器的设计。仿真和实际运行结果表明,基于该控制策略的控制系统不仅满足了工艺设计要求,且具有响应速度快、超调小、鲁棒性强的特点。     

煤炭传输带边缘磨损机器视觉无损在线检测

通过分析煤矿胶带运输过程的实际需求,将机器视觉技术与传输带在线检测相结合,选用高精度线阵CCD实时取像,研究传输带磨损边缘提取定位算法,在图像数字化、图像编码、图像增强的基础上,进行边缘提取和阈值分析。针对经典Sobel边缘检测算子存在定位精度不高和对噪声敏感等缺点,提出增加6个方向模板来提高定位精度的改进算法。     

一种基于微分的改进电压跌落检测算法研究

电压检测算法是动态电压恢复器(Dynamic Voltage Regulator,DVR)关键技术之一,但其响应能力和补偿精度无法同时兼顾的问题制约了DVR的发展与应用。为了达到改善该问题对DVR的影响的目的,通过深入分析基于瞬时无功理论的dq0检测法和单相瞬时电压的dq0检测法,并引入了微分提取直流分量法,得到一种基于微分的改进电压跌落检测算法。Matlab仿真结果表明:此算法不仅能够提高响应速度,还大大改善了检测的精度。