雷达流量站在线监测系统的设计与实现

随着水利部门对河流、渠道水文监测的要求不断提高,流量在线监测已经成为急需解决的问题,因此设计了一种基于RG30雷达流速仪的流量在线监测系统。可以利用太阳能电池和市电作为供电电源,通过遥测终端定时采集流速、水位数据并根据流量模型计算流量数据,然后将流速、水位、流量数据通过无线传输模块上传至监控中心数据库,通过软件平台显示数据。在象山县隔溪张水库渠道进行安装,试验表明系统运行稳定,数据测量准确。     

纱线自动接头机关键技术

现有的针织车间接头装置只适用于部分纱线,无法对通用纱线进行接头以及很难在纱架上进行在线接头,为模拟人工打结的工艺流程,设计了一种由负压吸线机构、压线机构、张紧机构、机械打结机构和挑线机构等组成的小型机械式接头机。一方面对其打结机构和挑线机构的机构组成及运动原理进行分析;另一方面对其打结方式及过程进行仿真分析,同时研制样机进行实验测试。结果表明:该机械式接头机能够利用打结机构与挑线机构之间的相互配合,模拟人工打结方式将2根纱线吸取、并拢后完成接头,打结成功率高于99%,具备结构小巧、纱线适用类型广等优点,具有较高的实际推广应用价值。     

光照入射角对太阳能电池输出功率的影响

为了研究在自然条件下,光照入射角对太阳能电池实际输出功率的影响,对单晶硅、多晶硅和非晶硅太阳能电池进行了不同倾角和方位角的测试实验,得到了太阳能电池转换效率关于倾角和方位角的对应关系,并用转换效率的变化曲线分析和说明光照入射角对太阳能电池输出功率的影响.     

不同负载对太阳能电池输出功率的影响

利用直流电子负载对太阳能电池进行了恒压、恒流和恒阻三种模式下的测试,得到了太阳能电池的输出功率响应曲线,又用陶瓷电阻进行了恒阻模式下的测试和对比.实验结果表明,太阳能电池的输出特性随不同类型的负载变化趋势基本一致.通过比较得出了在利用直流电子负载进行太阳能电池特性测试时,恒压、恒流模式下的测试结果比较可信,恒阻模式下的测试结果存在突变现象,输出响应存在问题,不推荐使用;而在纯电阻的恒阻模式下,太阳能电池的输出特性与恒压、恒流模式下的测试结果一样可信.     

一体化清污水闸结构设计与控制方法研究

针对传统水闸无法实现渠道自动清污和清淤的问题,提出了一种集拦污栅、清淤器和液压伺服控制系统于一体的清污水闸.首先,利用SolidWorks软件设计了一体化清污水闸的三维机械结构,并对其清淤、清污动作进行了模拟仿真;然后,对其核心受力部件液压缸进行了受力分析,通过ANSYS Workbench软件对液压缸和底座进行了校核...     

圆纬机纱架自动换筒技术

针对传统人工换筒的圆纬机存在生产自动化程度低、劳动强度大、人力成本高等问题,提出一种基于桁架机器人和换筒机械手的自动换筒方案。根据人工更换纱筒仿生工艺,结合圆纬机生产车间布局、纱架结构、纱筒类型以及换筒周期等因素,设计了桁架机器人和换筒机械手的机械结构,以及自动换筒的工艺流程和电气原理图等,并研制了实验室测试机构。最后研究了基于AS320T模块和伺服电动机的纱筒更换控制算法,实现了利用触摸屏作为人机交互界面的自动换筒功能。测试结果表明,采用此控制技术满足了圆纬机纱架自动换筒的准度、稳定性以及重复性要求,实现了以“机器换筒、人工接头”的方式为圆纬机续线,对解决传统人工换筒存在的问题具有重要意义。     

基于改进残差网络的空纱筒识别模型

针对纺织车间背景复杂、纱筒种类多导致利用传统机器视觉识别空纱筒准确率低、模型参数量大的问题,设计了一种基于改进残差网络的空纱筒识别模型。该模型借鉴ResNet系列的模型结构,进行卷积核轻量化,改进经典的残差模块并加入SENet注意力机制,以达到提高检测空纱筒的准确率,减少模型参数的目的。最后通过数据增强,创建了适合工厂实际生产的纱筒数据集。实验结果表明：在消融实验中,应用SENet注意力机制可以提高3.86%的准确率,利用优化残差模块不仅减少了650%的模型参数还提高了1.22%的准确率。在原数据集的验证集上,改进模型的准确率为99.6%比ResNet-18模型高4.46%,与VGG-16和AlexNet相比提高了7.05%～9.41%。在增强的数据集上,识别模型的准确率都有了较大的提升,但改进模型的准确率变化不大,说明该模型的鲁棒性较好,不易受到样本不足的影响。改进模型的参数数量缩小到原模型参数数量的1/10左右,为嵌入式设备部署空纱筒识别模型提供了思路。     

基于COMSOL的圆纬机电磁选针器特性分析

针对现有电磁选针器长时间工作存在发热及电磁力降低等问题，提出一种基于COMSOL的电磁热耦合仿真方案。通过COMSOL多物理场耦合能力对短时间内电磁热耦合进行仿真，得出电磁选针器各发热部分平均时间损耗并将其作为热源，然后利用温度场进行单物理场仿真，得到长时间工作状态下电磁选针器温升曲线。最后通过对脉冲电压脉宽、塑料骨架结构、线圈匝数、外部冷却条件等参数进行调整，优化电磁选针器发热状况，并增强选针器电磁力等性能。仿真结果表明，磁保持电磁选针器正常工作下饱和温升约20.00℃，经优化后，温升下降约5.81%，同时电磁力也有一定提升。     

插管式机器人空管状态检测方法

针对利用插管式机器人在巡视络筒机设备时，存在无法检测储管纱圆盘均匀排布孔内是否存在管纱的问题，提出了一种基于图像识别的空管状态检测方法。结合络筒机及插管式机器人工作机制，将集嵌入式控制系统、相机模组于一体的空管检测机构固定在竖直机械立柱上，并随插管式机器人做水平往复直线运动。嵌入式控制系统通过捕获插管式机器人发送的锭位信号，实现该锭位储管纱圆盘图像采集，通过学习、调节、分块定域、矫正等准备环节及分级处理环节进行图像处理，并将处理后各均匀排布孔内管纱的实时情况经由通信接口传输至插管式机器人。最后搭建实验平台，进行空管状态检测稳定性测试。结果表明，本文方法检测效果稳定、准确度高，且成本低、安装简单，便于实际工程应用。     

基于机器视觉的空纱筒口定位方法

为实现换筒桁架机器人空纱筒口定位功能，提出一种深度学习与传统图像处理相结合的定位方法。首先通过改进的Yolov5模型框定图片中纱筒口的位置；然后利用Sobel边缘检测、阈值分割、滤波、闭操作处理框定区域的图像，并通过最小二乘法拟合得到空筒口径及中心坐标；最后利用单目相机小孔成像原理完成纱筒口的定位。结果表明：改进后的模型在检测准确率上达到99.2%,检测速度可达54.3帧/s,同时模型参数量减小到3.71 M,X轴、Y轴、Z轴方向的定位误差分别控制在1.3、1.9、0.7 mm以内，本文研究结果可满足换筒桁架机器人空筒口定位功能需求。