基于mDixon序列下腹部MRI数据的sCT生成方法

为通过磁共振成像(MRI)数据生成合成计算机断层扫描(sCT),根据mDixon序列的下腹部MRI数据,提出迁移模糊聚类(TFCM)与支持向量机相结合的方法。借助病人MRI源数据提供的高级历史知识,利用TFCM对下腹部MRI数据进行处理,采用有监督学习方法对聚类结果投票,完成图像组织分割,并对分割的组织区域赋予相应的CT值来生成sCT。实验结果证明,该方法可以将下腹部MRI数据分割成脂肪、空气、骨头和软组织4类,并准确生成sCT,其预测值绝对误差最小仅为81 HU,相较于FCM方法,分类结果更优。     

SCARA四轴机器人控制系统综述

SCARA工业机器人因速度快、精度高及机构特点,特别适合于装配工作,因而在3C、食品药品、汽车工业等生产领域有着广泛应用,如装配印刷电路板和零部件等。首先,讲解轨迹规划并对其进行分类,包括基本轨迹规划、最优轨迹规划和人工智能轨迹规划,并总结了各类方法的优点和存在的问题。其中基本轨迹规划是在关节空间进行多项式、样条曲线插补,在笛卡尔空间进行速度规划、直线和圆弧插补;最优规划包括时间最优、能量最优、冲击最优;人工智能是建立在遗传算法和机器学习的基础上对轨迹进行规划。实现轨迹规划需要控制器驱动器等硬件基础和控制策略保障轨迹跟踪,综述了现有的控制系统架构及控制方法。目前主流的控制系统包括运动控制卡型和基于工业总线型,利用工业以太网可以实现自动化系统的网络化。同时,为方便读者选择合适的SCARA机器人,介绍了国内市场的情况,并对比了一些产品的性能及优缺点。最后,对未来发展进行了展望,主要包括驱控一体型控制系统、机器人模块化及人机协作方面。     

数字伺服系统机械谐振频率偏移现象机制分析及实验研究

高刚度的伺服系统在柔性传动机构中极易引起机械谐振。为提高系统的鲁棒性，通常采用自适应陷波滤波器，但会产生机械谐振频率偏移现象，无法快速实现振动抑制。基于此现象，从系统阻尼、离散化周期以及陷波器串入3个角度对机械谐振频率的影响进行了定量分析，深入剖析机械谐振频率偏移现象的机制，揭示了谐振频率变化的本质原因。通过理论分析，得出在谐振出现偏移现象时最有效最快速的陷波频率仍是系统自然谐振频率（NTF）的结论。最后，通过MATLAB/Simulink和实验验证了理论分析的正确性与有效性。     

基于PI-Lead控制的永磁同步电机双环位置伺服系统

为提高位置伺服系统轨迹跟踪精度及极限带宽,该文研究了一种位置-电流双环伺服结构,其位置控制采用结合相位超前环节的比例积分控制器（PI-Lead）。首先,探讨了P-PI-PI和PI-P-PI两种传统三环位置控制结构在轨迹跟踪精度上存在的局限,研究了速度前馈提升精度的机理及问题;然后,证明了PI-Lead双环结构相位超前环节对维持系统稳定的意义,详细分析了低通滤波器对系统性能的影响及其参数设计方法,给出了PI-Lead双环位置伺服系统基于闭环频域指标的参数整定策略;最后,对比分析了双环结构与传统三环结构的特点,推导了三种结构的位置极限带宽。实验结果表明,PI-Lead双环结构无需任何前馈补偿即可基本消除系统动态跟踪误差,并具有更高的位置环极限带宽。此外,由于减少了速度控制环节,其无需速度测量且参数整定更加简单。