应用于机械手的磁致伸缩触觉传感器阵列与物体识别

利用磁致伸缩材料铁镓合金(Galfenol)设计制作了触觉传感单元,并将其集成为阵列,安装在二指机械手上.基于电磁原理、逆磁致伸缩效应和欧拉伯努利动力学原理,建立触觉传感单元力测量模型.设计的传感单元测力范围为0～3N,当压力小于1.5N时,灵敏度为151mV/N,在1.5～3N区间,灵敏度约为109mV/N,测量较低的静态力时具有更高的灵敏度,在2～4Hz范围内对动态力具有动态响应快、灵敏度高的特点.根据机械手的测量范围,选取形状较为规则的六种饮料瓶样品进行了抓取,搭建实验系统进行数据采集与存储,测试了传感器阵列的输出特性,集成的传感器阵列能很好地辨识所选样品,对于装满水样品有更高的精度.选择合适的特征值,应用支持向量机算法,通过选择不同的特征值数量和训练集与分类集的比例,对采集的数据进行分类识别.经计算可知,选择三个特征值且训练集与分类集比例为9:1时识别率最高,为87.5％.     

双发单收谐振型电磁波测井线圈系刻度方法研究

增大源距是提高随钻电磁波电阻率测井仪器探测深度的有效方法,但是接收信号随源距增大严重衰减。本文将谐振原理引入随钻电磁波电阻率测井,采用双发单收谐振型线圈系结构,提高接收线圈的电压幅度。实验室通常采用刻度环模拟地层电导率,开展仪器响应特性研究。双发单收谐振型线圈系的刻度方法与传统的开路线圈系结构完全不同。本文基于DOLL几何因子理论,对双发单收谐振型线圈系刻度环参数选择方法进行研究,发现参数选择应该兼顾相对平稳度与刻度环电阻分辨度,以减小测量误差。实验比较了均匀地层中接收线圈开路和谐振响应特性,表明谐振方法只增大了接收响应的幅值而没有改变幅度比,验证了刻度环参数选择方法的正确性以及谐振方法的正确性。     

PLC在燃气自动焊接机中的应用

介绍采用PLC程序控制的燃气自动焊接机的工作原理、点火装置的工作控制流程及编程方式。     

基于DSP的BP神经网络真空度数据采集系统

设计了基于DSP芯片TMS320F2812和BP神经网络数据融合的真空度信号数据采集融合系统。首先,利用横磁场脉冲磁控法和屏蔽罩电位法双传感器,对真空灭弧室进行真空度检测,采集的模拟信号经放大处理后通过DSP转换到数字信号;其次,利用BP神经网络方法进行数据融合,以获取准确的采样数据。BP神经网络的训练过程需要的时间长、数据量大,所以利用特征向量进行训练的环节在MATLAB上实现,将训练好后得到的权值矩阵和阈值向量嵌入到DSP中;然后,对真空灭弧室的真空度采集数据处理后的融合值由TMS320F2812的e CAN模块串行通信到上位机由VB可视化页面对数据进行检测分析。重点提出的基于DSP的BP神经网络数据融合技术的数据处理方法和串口通信,并实验证明这种方法具有良好的容错性,诊断结论的可信度明显提高,能够有效提高测量数据的稳定性和准确度。     

72.5kV高压真空灭弧室内部电场的优化设计

高压真空灭弧室绝缘设计的关键是其内部电场分布的设计。为优化高压真空灭弧室内部的电场分布,使其内部电场强度分布均匀,建立了真空灭弧室的参数化模型。针对真空灭弧室设计工艺参数是变量的问题,利用ANSYS的有限元分析及其参数化语言对真空灭弧室轴向尺寸进行优化设计,通过一阶迭代方法,得到了真空灭弧室相关尺寸的优化序列及变化曲线。优化后与初始参数值相比,电场强度分布更加均匀。     

基于多传感器振动信号融合的真空断路器故障诊断

根据真空断路器故障诊断特点,提出了小波包、RBF神经网络与D-S证据理论相结合的决策层信息融合诊断方法。首先,运用小波包—能量谱分析方法对振动信号进行分解处理,提取特征向量,并以此作为诊断的依据;其次,建立神经网络模型,以特征向量为RBF神经网络的输入,进行断路器初步故障诊断;然后将诊断结果作为对各种故障模式的基本概率分配值,利用D-S证据理论,实现对初步诊断结果的融合,从而得到最终的融合诊断结果。实验结果表明,该方法诊断真空断路器故障能取得良好的效果。     

The jointing stress analysis of one-shot seal-off high-voltage vacuum interrupters

The free shrinkage of ceramic or metal is restricted due to solidification of the solder. Hence the shrinkage stress arises and the jointing strength is reduced during the brazing of high-voltage vacuum interrupters （HVVIs）. The solder bound contour was gained by solved energy bound equation. The finite element model of weld beads was established with Surface Evolver software. Then the stress in two different cooling techniques （ natural cooling and force cooling） was calculated with ANSYS. Comparing the stress, a better cooling technique was selected for HVVIs. Its cooling time is shortened by 3 hours while the jointing stress doesn＇ t increase and the tensile strength of ceramic to metal seal is not decreased. The stress-rupture tests have validated the calculated results. More important, a method is found, by which the brazing technique could be improved in advance instead of blind experiments.     

低压交流串联故障电弧模型及实验

基于电路理论,将电弧等效为时变电阻,提出了一种以电弧电阻和负载参数为变量的电弧数学模型。将电弧电阻看成时间的周期函数,并对电弧电阻进行分区域处理,给出了各区域电弧电阻的数学表达式。应用模型计算不同负载下的电弧电流,计算结果分别与Cassie电弧模型、Stokes电弧模型仿真结果、实验结果进行对比。对比结果验证了此电弧模型的正确性和实用性。此研究可为低压串联故障电弧的诊断提供理论依据。     

谐振式无线电能传输线圈结构优化与实验研究

针对当前基于单层谐振器的无线电能传输(WPT)系统传输距离、效率受线圈半径、匝数等参数限制的问题,设计了一种交叉双层平面结构的新型谐振器。根据无线能量传输原理,建立了以单层谐振器为系统的电路模型,并对其传输特性进行建模与仿真分析,研究了线圈匝数和半径对系统传输特性的影响;选取一定半径和匝数的单层平面线圈为系统谐振器,仿真分析了输出功率、效率等传输特性随距离的变化关系,通过实验验证了理论与仿真的一致性;在保持线圈匝数和半径不变的条件下,系统的谐振器依次采用双层平面结构、交叉双层平面结构,通过实验对比,验证了交叉双层平面结构的可行性。最后,通过缩小半径的交叉双层平面线圈结构与单层平面线圈结构的实验对比,新型谐振器的优势得到了进一步的验证。