天车机器人设计

为实现天车调运的自动化、机器人化,设计了实验室环境中的天车机器人。天车机器人的大车通过齿轮机构驱动,小车通过丝杠机构驱动,实现大车、小车及吊钩的3个坐标方向的运动;下位机采用单片机控制系统,通过电机驱动器实现对不同电机的控制,并通过蓝牙与上位机进行控制指令的通信;天车机器人视觉系统采用平行双目立体视觉结构,经标定后实现对目标物的视觉定位、测量等功能。实验结果表明:标定后的天车视觉系统校正精度高、目标定位准确,为进一步研究立体视觉匹配及深度信息测量打下了基础。     

基于RBF神经网络的烧结终点预报系统

为稳定烧结机运行工况,提高烧结矿的产量和质量,需要将烧结终点控制在一个相对稳定的范围,因此准确预报烧结终点对烧结生产具有重要意义。分析了烧结工艺流程及烧结终点的确定原则,建立了基于RBF神经网络的烧结终点预报模型。根据影响烧结终点的工艺参数,提取了与烧结终点关联的5个特征量作为网络的输入量。用现场采集的生产工艺参数对模型进行训练,仿真分析验证了模型预报的有效性。     

挖掘机器人双目视觉系统标定方法与立体匹配

在挖掘机器人视觉系统实现中,摄像机标定、特征提取、立体匹配是关键环节,而立体匹配又是视觉系统中最复杂、最重要的步骤。首先分析了通用双目立体视觉模型及平行双目立体视觉模型,对挖掘机器人平行双目立体视觉系统测量方法及参数标定进行了研究。结合基于特征的匹配方法,通过对左、右图像角点的提取,实现了基于极线几何约束的特征点匹配。通过对铲斗图像匹配实验,验证了该方法能满足挖掘机器人视觉系统要求。     

基于自抗扰控制器的测厚仪反馈式控制系统

综合考虑测厚仪反馈AGC系统轧制时存在厚度反馈时滞以及外干扰,提出将自抗扰控制技术运用于测厚仪反馈型AGC系统,设计一自抗扰控制器用来减弱厚度反馈时滞和外干扰给系统带来的不利影响.仿真结果证明该控制器能有效地抑制干扰、减小时滞对板带出口厚度的影响,其控制性能优于常规的PID控制器,为带钢厚度精度的提高提供了一种新的解决办法.     

基于模糊控制的高温试验压力机炉温控制系统

在用工控机对高温实验压力机进行整体控制的基础上,引入模糊控制策略,构建二维模糊控制器,以炉温偏差e和偏差变化率作为输入量,炉膛温度u作为输出量,对炉温进行控制.经MATLAB仿真表明,模糊炉温控制系统优于PID控制系统,效果较好.     

基于小生境粒子群优化的挖掘机器人自抗扰视觉伺服控制

为提高挖掘机器人的自主挖掘能力,设计一种基于图像的自抗扰视觉伺服控制器,对挖掘机器人的动臂、斗杆、铲斗组成的3节机械臂末端位置和姿态在x-z平面进行控制,实现自主挖掘目标任务。针对自抗扰控制器需要整定的参数较多,参数间相互影响,整定困难的特点,引入粒子群算法对控制器参数进行优化。由于原始粒子群算法存在后期易陷入局部最优的缺欠,采用小生境粒子群算法对自抗扰控制器参数进行整定优化。对粒子群及小生境粒子群算法的优化性能进行比较研究的基础上,设计了适合挖掘机器人的自抗扰视觉伺服控制器,采用小生境粒子群算法得到自抗扰控制器整定参数。搭建xPCTarget主机—目标机环境进行试验及仿真,表明小生境粒子群优化的自抗扰视觉伺服控制器控制精度高、鲁棒性强。     

基于视觉技术的圆环外观缺陷检测算法研究

针对圆环外观缺陷检测问题,在利用视觉技术的基础上,提出了一种基于极坐标变换的视觉检测算法。分析了圆环外观存在缺陷的种类问题,采用极坐标变换和插值算法将圆环区域转换成矩形区域;在矩形区域内提取圆环亚像素边缘进行圆环宽度测量,获取圆环矩形区域内上下边缘坐标数组并计算其纵坐标平均值,搜索可疑缺陷处;计算了最大最小宽度,并与标准圆环宽度进行对比来判断圆环缺陷的种类,然后依据缺陷处纵坐标判断缺陷位置。利用Halcon软件实现了该算法,实验结果表明:该算法能精确测量圆环宽度和实现圆环外观缺陷检测。     

基于RBF网络的高炉热流分析传感器故障诊断

在炼铁高炉热流强度分析系统中要用到温度、流量等传感器,为确保热流分析系统中传感器数据的可靠性及系统的连续、稳定运行,诊断系统用径向基函数(RBF)神经网络对传感器进行故障判断。系统由上位机、温度及流量采集装置、传感器等组成,采用RBF神经网络为每一个传感器建立预测模型,网络的输入为传感器采集信号最近的n个值,输出为该传感器在n+1时刻的预测输出值。网络通过在线学习实现对传感器的在线故障监测,经仿真分析表明:用RBF神经网络构建预测模型可满足实时性的诊断要求,提高了诊断系统的诊断精度。     

高炉炉衬检测方法的研究

针对高炉炉衬在生产过程中所起的重要作用,必须加强对炉衬的日常监视,发现问题及时处理,以免造成重大事故.本文重点介绍了几种常用的高炉炉衬的检测方法,包括热电偶法、电阻法、电容法、激光测距法以及多传感器融合检测法等,分析了这几种方法存在的不足之处,并给出了一种准确、可靠的高炉炉衬的检测方法.