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1.
Micro-milling is an extensively used micro-machining process for producing high precision 3D components from varied materials. However, tool wear in micro-tools is a big concern, as component accuracy directly depends on it. Also, size effects limit the monitoring by the naked eye, but it can be compensated by implying a proper wear monitoring mechanism. Various direct and indirect methods have earlier been used for monitoring purposes, and considering the needs of the fourth industrial revolution, one of the direct methods, machine vision, when combined with image processing algorithms, can play a more prominent role. Current work focuses on creating a wear monitoring algorithm based on fuzzy c-means clustering technique directly implied on acquired colour micro-tool images. The proposed algorithm has three steps: the first step is Region of Interest (ROI) extraction, where the background is removed, orientation correction is done, and ROI on each tooth is extracted from micro-tool colour images. The second uses the fuzzy c-means technique on ROI to cluster them, from which wear cluster is chosen and morphologically enhanced. The last step performs pixel level measurement and results in numerical wear width. Overall, quantitative results at each step are correlation coefficient of 99 % after image registration, segmentation accuracy of 92 % and wear measurement accuracy of 97 %. A comparison is also made between the proposed algorithm, k-means clustering and RGB thresholding technique, where the proposed algorithm outshines. Lastly, the wear measurement error of the proposed algorithm is less than 5 %, indicating its repeatable, reliable, and robust nature.  相似文献   
2.
为了抑制铣削过程中产生的颤振,提高铣削加工过程中零部件表面质量。设计了小波神经网络PID控制方法,并对控制效果进行仿真。采用时域数值法对动态铣削过程中离散时间进行求解,利用小波神经网络PID控制方法对铣削过程进行控制。通过仿真和实验对铣削金属表面粗糙度进行测量,并且与增量式PID控制系统进行比较和分析。结果显示,采用增量式PID控制方法,铣削力和铣削深度实际值与理论值存在较大误差;采用小波神经网络PID控制方法,铣削力和铣削深度实际值与理论值存在较小误差。采用小波神经网络PID控制方法,可以提高铣削参数控制精度,减少铣削过程中对颤振的影响,提高铣削零部件表面质量。  相似文献   
3.
针对燃油系统地面模拟试验气箱压力控制所存在的非线性、时变性问题,提出了一种基于改进粒子群算法(IPSO)优化的BP-PID控制器。该控制器结合改进粒子群算法全局搜索能力强和收敛速度快的特点,对BP神经网络的连接权值不断地调整,输出最优的PID控制参数。依据地面模拟试验参数,建立了主要器件的数学模型,利用Simulink软件对各器件的仿真模块进行搭建,构成一个完整的气箱控制系统进行研究。结果表明,IPSO-BP-PID控制比BP-PID控制响应速度快,稳定性好,超调量小,大大提高了气箱压力控制过程的精确性与鲁棒性。  相似文献   
4.
The isothermal extrusion process of hollow aluminium profile was investigated using incremental proportional–integral–derivative (PID) control algorithm and finite element simulations. The range of extrusion speed was determined by considering the maximum extrusion load and production efficiency. By taking the optimal solution temperature of the secondary phase as the target temperature, the extrusion speed–stroke curve for realizing the isothermal extrusion of the aluminium profile was obtained. Results show that in the traditional constant extrusion speed process, the average temperature of the cross-section of the aluminium profile at the die exit rapidly increases and then slowly rises with the increase in ram displacement. As the extrusion speed increases, the temperature difference at the die exit of the profile along the extrusion direction increases. The exit temperature difference between the front and back ends of the extrudate along the extrusion direction obtained by adopting isothermal extrusion is about 6.9 °C. Furthermore, the heat generated by plastic deformation and friction during extrusion is balanced with the heat transfer from the workpiece to the container, porthole die and external environment.  相似文献   
5.
重载AGV在满载工况转向时,转向阻力明显增大,给转向控制系统敏捷、精确控制造成困难。为此,提出一种基于模糊PID的控制方法,以实时、动态的修正转向系统控制参数。根据AGV转向系统结构建立了控制模型,搭建了模糊PID控制器,制定了隶属度函数及模糊规则,并根据转角偏差及偏差变化率更新控制器的参数,使液压调整量根据需要进行动态修正,保证车轮在高转向阻力时快速、准确的偏转。仿真及试验结果表明,模糊自适应PID算法可有效降低系统超调量、振荡幅度,加快系统响应速度,提高了重载AGV液压转向系统的控制精度和反应速度。  相似文献   
6.
针对整数阶滑模控制在无刷直流电机系统中容易引起的抖振现象,以及无刷直流电机系统的非线性、实时性,设计一种模糊分数阶滑模控制器。在整数阶滑模控制器的基础上,在滑模切换函数中加入分数阶微积分算子,结合系统二阶状态方程和指数趋近律,设计了分数阶滑模控制器,并且通过Lyapunov稳定性原理和分数阶微积分理论证明了系统的稳定性。仿真及试验的结果表明,对比传统的整数阶滑模控制,所提方法可以有效减弱无刷直流电机系统的抖振,具有更好的动静态控制性能。  相似文献   
7.
煤泥水的处理属于选煤厂的一个极其关键的过程,最终的处理结果能够影响到煤泥水的回用和洗水闭路循环指标,并且对于选煤厂以及其它环节,如发热量、分选效率指标等影响很大。也是制约经济以及社会效益的关键的因素。模糊控制原理包含的内容比较多,基于其整体性,提出自动添加药剂控制策略,用模糊控制算法代替目前使用的常规控制算法,根据在线设定的模糊规则参数,以进料浓度为输入量,以浓缩池沉积面厚度参数作为反馈量,以变频器频率为输出量,设计模糊控制器。对药剂添加系统进行补偿控制,基于此控制策略对实际数据进行验证采集。结果表明: 所设计的模糊控制系统项目参数选择符合控制要求,进而可以达到控制的标准,控制系统的稳定性也较好,煤泥水处理效果和处理速度得到了保证,进一步提升了经济效益等综合指标。  相似文献   
8.
短波发射机功率稳定一直是通信领域致力改善的重点问题,短波发射机功率不稳定会直接影响无线电通信质量,造成通信失真、表达不清晰等问题。针对上述问题,基于软件校准设计短波发射机功率控制系统。该系统借鉴MVC设计模式搭建系统数据库层、业务逻辑层、控制层以及界面显示层基础框架;将功率计与短波发射机相连,实时采集工作状态下的短波发射机功率数据,通过信号处理器实施处理后并存储,借鉴传输元件,将数据发送到控制器,通过控制器校准短波发射机功率与预期之间的偏差,以偏差量为输入,利用改进PID运算得出控制量,生成控制命令,通过输入输出信号接口板输出命令,控制驱动装置调节短波发射机运行参数,实现功率控制。结果表明:与 控制系统、自动调谐系统应用相比较,在所设计系统应用控制下,100s内短波发射机的功率变化曲线与预期曲线之间的拟合优度指数更大,更接近1,优于对比系统,说明相比于对比系统。本系统控制表现更好,更能维持短波发射机功率稳定,达到了研究目标。  相似文献   
9.
The energy management and trajectory tracking control are crucial to realize long-endurance autonomous flight for hybrid electric UAVs. This study aims to comprehensively consider energy management and trajectory tracking for hybrid electric fixed wing UAVs with photovoltaic panel/fuel cell/battery. A double-layer fuzzy adaptive nonlinear model predictive control method (DFNMPC) is proposed. Separated by the surplus demand power, energy management and trajectory tracking problem are decoupled into the high-layer fuzzy adaptive nonlinear model predictive controll problem (H-FNMPC) and low-layer fuzzy adaptive nonlinear model predictive controll problem (L-FNMPC). H-FNMPC solves the trajectory tracking and navigation control probelm for the greatest benefit of solar energy. L-FNMPC solves the power allocation problem of hybrid energy system for minimum equivalent hydrogen consumption. A fuzzy adaptive prediction horizon adjustment method based on UAV maneuvering degree is proposed to effectively improve proposed method adaptability to different mission profiles. Analogously, a fuzzy adaptive equivalent hydrogen consumption factor adjustment method in L-FNMPC is proposed to ensure the flexible utilization of battery. In addition, an equivalent hydrogen flow rate calculation method based on the real-time current ratio is proposed for PV/FC/Battery hybrid energy system. Numerical simulation results including a spiral trajectory tracking and a quadrilateral trajectory tracking, demonstrate that DFNMPC can simultaneously handle energy management and trajectory tracking problem for hybrid electric UAVs. Compared to hierarchical fuzzy state machine strategy, DFNMPC can save 13.3% hydrogen for the spiral trajectory tracking, and 56.9% for the quadrilateral trajectory tracking. It indicates that the energy efficiency can be improved from both levels of energy management and flight motion. The proposed method prospected for exploring high-energy-efficiency autonomous flight of hybrid electric UAVs in the future.  相似文献   
10.
针对多自由度机械臂控制系统存在的高度非线性、强时变性、强耦合性等问题,提出了一种基于模糊自整定的鲁棒PD控制策略,引入模糊控制器替代传统PD控制的参数整定过程,实现PD参数的在线自调整功能,并设计鲁棒自适应补偿器,将鲁棒算法和自适应算法相结合以补偿系统的不确定性。引入Lyapunov函数验证了控制系统的稳定性,并通过Matlab环境下的Simulink仿真研究,验证了此控制策略的轨迹跟踪误差收敛速度较快,提高了系统的鲁棒性和学习能力,具备应用在复杂的机械臂控制系统的可行性。  相似文献   
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