大位移传感器的设计与验证

为了研发与验证Flex无线传感器用于土体监测时的可行性,本文参考已有的土体变形监测技术后,结合3D打印技术,传感测量技术与蓝牙无线传输技术,成功制作了 Flex无线土体位移传感器.本试验首先通过3D打印封装Flex制作变形监测传感器,再由室内试验模拟基坑和边坡工况,利用Flex传感器随着土体的变形分别可以对土体水平或竖直位移进行测 量.试验结果表明:Flex在用作室内试验时有较好的精确度,单个传感器量程为0°～60°,分辨率为0.3°～0.4°,并且可以实时反映土体的变化情况,其回传到后台的数据可以进一步分析得到土体位移量.     

青霉素发酵过程的多阶段MPCA建模及监控

青霉素发酵过程具有非线性极强、动态特性变化快等特点,机理模型难以建立,过程监控和控制很困难.本文针对以上特点,基于多方向主元分析法(MPCA),研究了多阶段MPCA法对青霉素发酵过程的建模及监控.该方法通过多阶段线性结构改进传统MPCA法的单模型线性化结构,以分段线性建模逼近非线性的方式,弥补传统MPCA法的不足,提高监控的准确度和速度.本文详细地讨论了多阶段MPCA建模方法、原理,并通过在青霉素发酵仿真过程的戍用,验证了该方法的监控效果要好于传统MPCA法,可以更及时地检测到过程故障,从而进一步说明该方法比MPCA法的监控性能更可靠.     

我国无人机的发展现状与展望

随着近年来我国国防建设速度的加快,空天一体的战略构想逐渐受到了人们的关注,如何加强空天攻防体系建设不仅成为了国家战略决策层要优先发展的重点,也成为了未来国家空军进行现代化建设的中心环节.无人机作为集中新时期信息技术、航空技术、机载武器技术于一体的多元化使用扩展平台,由于其低成本、低资源消耗的特点逐渐受到了空军的关注,而作为集成化的战术武器平台,军用无人机也作为新种类的航空武器出现在了空军现役武器装备当中.鉴于此,本文就当前我国军事无人机的发展现状展开详细的探讨,并提出具体性的研究思路,以供广大读者借鉴.     

基于过渡时段分析的多阶段建模及故障诊断

针对间歇过程多阶段硬化分和误分类导致监控效果不理想的问题,提出了1种基于过渡时段分析的多阶段MPCA监控策略。该方法按照过程动态特性的变化,依据模糊C-均值算法(Fuzzy c-Mean,FCM)将过程数据划分为多个阶段,根据隶属度函数处理过渡阶段数据,建立阶段之间的联系;之后采用动态时间规整算法(Dynamic Time Warping,DTW)将分段后数据非线性化规整对齐,较好地解决了过渡阶段的监控问题,并通过在青霉素发酵过程的应用验证了该方法的有效性。     

基于Multisim的测控电路线上线下混合式实验教学设计与实践

<正>根据疫情防控期间“停课不停学”要求，为确保实验教学顺利有效开展，引入Multisim仿真软件，从实验预习、实验教学实施、实验教学考核、实验报告撰写等4个方面对测控电路实验进行线上线下混合式教学方案设计，并展开实施。以电压比较器实验项目为例对其线上教学实施环节进行重点设计，分别对过零比较器、滞回比较器、窗口比较器三种电压比较器进行电路绘制和仿真分析。通过对电路进行运行和调试，得出仿真结果与实验原理一致。实践结果表明：对于测控电路实验，引入仿真软件，采用线上线下混合式教学，具有一定的可行性，能够激发学生的积极主动性，有助于培养学生分析问题和解决问题的能力；同时，整个实验过程无形融入的工匠精神对履行“立德树人”有一定参考意义。     

基于STM32的六脉波交交变频调速系统设计

本文针对传统的交交变频器输出波形谐波含量大的问题,结合变频调速系统的发展趋势,设计出一款六脉波交交变频调速系统,主要从系统硬件电路设计和软件设计两个方面对交交变频调速系统进行研究,并以STM32F103ZET6为主控芯片,设计出周边控制和保护电路,搭建出交交变频器的调速平台,编写出实时在线计算的交交变频调速程序。研究表明,此系统不仅能够实现变频调速,且调速效果比传统的交交变频系统要好很多。     

基于视觉技术的铸件打磨机器人设计

通过分析铸件毛坯现有打磨技术的劣势,提出自动扫描三维重构铸件模型,获取工件3D点云数据,然后根据打磨工艺自动规划路径并进行离线编程,获得机器人运动程序,最后按照工艺路径自动完成铸件打磨的工艺方案。在综合考虑成本、功能、力学及干涉等各方面因素的基础上,确定打磨装备的整体布局形式,并对专用恒力打磨机构、视觉系统等关键部件作了详细设计与阐述。利用现有的机械设备、工业相机及线激光组成的视觉系统对实验工件进行三维模型重构,结果显示:模型尺寸精度在±0.1 mm以内,扫描速度为1 000 mm/min。打磨实验显示:打磨后工件表面粗糙度值小于Ra6.3μm,整个打磨表面平整度也满足检测需要,单台设备打磨效率达到人工的10倍左右。     

基于混合粒子群算法的注塑机电液伺服系统控制研究

注塑机电液伺服系统是一个时滞、非线性复杂系统,传统PID控制往往难以取得理想的控制效果。为了获取良好的控制效果,提出一种用混合粒子群算法优化PID控制器参数的方法,将模拟退火算法引入到粒子群算法中,能够更加快速、准确寻优出PID控制器最优参数。利用MATLAB仿真软件建立注塑机电液伺服系统控制模型,将混合粒子群算法与粒子群算法、遗传算法进行对比。仿真结果表明:利用混合粒子群算法优化的PID控制器收敛速度快、准确性高、鲁棒性强,明显提高了系统的控制性能。     

基于实例分割的装车质量检测与调整方法研究

针对当前散料装车系统不能准确、完整、及时地获取料堆轮廓,料位检测易受到噪声干扰,导致无法保障装车作业质量等问题,创新性地提出了以实例分割技术为基础的装车质量检测与调整方法。基于Yolact实例分割术的货车箱体和煤堆检测,训练后的模型能在烟尘和强烈的光影环境下准确检测出煤堆和车厢边沿区域。基于煤堆和车厢边沿区域的装车撒料检测和基于煤堆和车厢侧边沿内侧垂直边缘的料位判断,检测得到的煤堆与车厢内壁接触线能够直接反映装车程度。基于实时料位信息的给料自动调整方法,通过已经装好的列车车厢数据进行自调整,适用于不同的车厢尺寸。试验结果表明,该方法不需要对车速进行设定就能实现比较理想的装车效果,对实现散料自动装车具有实际应用价值。