储油罐虚拟环境建模方法研究与发展现状

储油罐虚拟环境模型的创建,有利于解决油罐内摄像头失效情况下真实清洗机器人运动状态未知的问题,是进行储油罐清洗机器人遥操作过程的关键.基于此,从结构化环境方向详细介绍了基于OpenGL、VRP、VRML、WTK虚拟环境建模研究以及基于逆向工程三维激光扫描技术研究,从非结构化环境方向描述了基于点云信息和SFM三维场景建模方法及应用;分析了储油罐虚拟环境建模的研究现状、基本步骤以及储油罐虚拟环境建模过程中待解决问题,最终提出了利用实时交互的基于点云信息三维场景建模方法进行储油罐虚拟环境建模的发展趋势.     

海洋立管涡激振动位移响应测试方法及试验研究

海洋立管涡激振动会使立管产生疲劳破坏.实时监测应变并通过应变数据转化为立管的位移,从而可直观、准确地判断海洋立管的状态,预知可能发生破坏的位置并采取应对措施.建立了数学模型,通过理论分析立管的挠度曲率与应变、位移存在的关系,进而拟合立管的挠度曲线.基于挠度曲线的边界条件以及广义最小二乘法确定挠度曲线未知数的求解方法.设计试验方案,搭建试验平台,通过光纤光栅应变传感器及解调仪获得试验数据,求解挠度曲线.并通过试验过程中位移的测量值来验证位移计算值的正确性及可行性,试验结果表明:位移的计算值精度能够满足工程上的要求,该方法可作为检测立管涡激振动的一种方法.     

工程车辆翻车保护结构试验台测试系统研发

翻车保护结构试验台是用来检测工程车辆驾驶室安全强度的重要试验装置,按照国际及国内相关检测标准,提出了一种基于虚拟仪器的便携式测控系统方案;采用便携式PC机和USB同步采集卡,利用LabWindows/CVI软件,使用多线程等关键技术进行系统开发;针对能量计算要求精度较高,提出了一种改进能量计算精度的算法;针对现有检测标准中评价方法的不足,提出一种比较实用的评价方法;该系统实现了数据采集、实时显示与存储、数据回放、生成数据报表等功能,系统运行稳定可靠。     

用LabWindows/CVI实现Moxa NPort Serve串口通讯的方法

介绍LabWindows/CVI环境下,基于TCP/IP的设备实现多串口通讯的方法。与其它开发串口通讯的方法相比,LabWindows/CVI中独有的、功能强大的RS232函数库使串口通讯更容易实现。     

基于虚拟仪器技术的装载机力学性能检测系统

虚拟仪器技术是测试与控制领域中最流行的技术之一。提出了一套基于虚拟仪器的装载机力学性能检测系统的开发方案。整套系统在LabWindows/CVI环境下开发,集成了DAQ采集、数据库及多媒体技术,实现了在线数据高速实时采集、信号分析、数据库管理等多项功能。目前整套系统已在几大工程机械厂投入使用,具有工程实际使用价值,可满足工程机械厂测试力学性能的任务多样化的要求。     

基于组态软件的CNG调压站监控系统设计

在分析压缩天然气（CNG）监控系统功能的基础上,采用组态软件技术设计了一种CNG凋压站监控系统,给出了系统硬件和软件的设计方法．实现了调压站多项运行参数的实时监测与报警、排气、换热、加臭等系统的自动控制．提高了调压站监控系统的智能化和自动化水平。通过系统测试实验表明：该系统具有检测方便、运行可靠、界面友好的特点．可满足CNG调压站各特征参数的测试要求。     

基于模型的晶体生长控制技术的研究

上称重提拉法晶体生长模型由上缩颈、放肩、等颈、收肩、下缩颈和收尾拉脱等组成,每种晶体分别配有不同的生长模型,由监控站根据工艺要求指定执行对应的生长程式。为确保生长程式的集中发布和准确执行,系统采用基于Modbus-TCP的可编程控制器,将生长工艺发送至生产设备。晶体重量与温度回路采用串级控制,数据表明晶体生长稳定,等颈误差小于±0．2mm。     

管程清洗机器人导轨的轻量化多目标优化设计

在满足静刚度的条件下,为减轻导轨质量,对其进行多目标优化设计。利用特殊结构设计的导轨实现齿轮齿条传动与承受载荷和导向运动作用的有机结合,该导轨是直角坐标式换热器管程清洗机器人的关键部件,在整体机器人的静力学分析中,其应力、应变最大,因此,对导轨进行了关键部件的有限元分析。以竖直导轨为研究对象,利用SolidWorks进行三维建模,通过专有程序接口将模型导入ANSYS Workbench中进行静力学分析,并利用ANSYS DesignXplorer模块和筛选算法对导轨尺寸进行轻量化设计。与初始设计相比,质量减轻了25.9%,实现了清洗机器人导轨结构的轻量化设计。     

超低速运动装置设计分析

单晶炉提拉装置是提拉法生长晶体的关键设备,由于激光晶体生长机理决定了其生长速度非常缓慢。提拉装置要求长期运行在超低速的状态下,针对运动系统的震动、晃动、摩擦、爬行等都会影响速度的稳定性,采用交流伺服技术对激光单晶炉的提拉装置进行了全新改造设计,并对其精度进行了综合分析。通过采用变增益的PID控制方法长期运行的实验数据表明,该装置运行精度高,稳定性好,适合生长大尺寸激光晶体,同时设计采用通用零件,满足大规模工业化生产的需求。     

基于C#参考式扭矩传感器标定及测试系统的研制

针对扭矩传感器校准测试设备中存在的定位精度不高、对中性较差、测试功能单一等问题,设计了一种参考式扭矩传感器标定及测试系统。系统中对中机构使用锥柄结构,可以提高定位精度和对中性,提高测试的精度,在静态标定和动态测试过程中通过高等级精度扭矩传感器与待测扭矩传感器进行对比。软件部分基于C#语言开发,使用Access数据库存储数据,使用可扩展标记语言(XML)记录传感器初始信息,可实现数据分析、可视化与储存。系统采用多线程技术实现数据采集和硬件控制的协调同步,保证了数据采集精度。结合试验台硬件可以实现系统的静态标定与动态测试两个重要功能。该系统结构简单、实际操作简便、工作效率高。