基于SVD的直线电机动子位置的高精度测量方法

针对直线电机动子位置测量的高精度和实时性要求,提出了一种基于奇异值分解(SVD)相位相关算法的高精度图像测量方法。通过直线电机动子上的高速相机采集相邻栅栏图像,采用单行抽样栅栏条纹数据,再利用相位相关技术得到相邻栅栏图像的相位相关矩阵,进而利用SVD得到水平位移相位矢量。通过相位解缠算法和最小二乘法线性拟合得到二幅栅栏图像的亚像素位移量,将相邻栅栏条纹的像素位移值和动子实际位移进行标定,结果用于直线电机动子位置测量系统标定。并且进行傅里叶变换前采用Hanning窗抑制频谱泄露,提高匹配精度。实验结果表明,该直线电机动子位置的亚像素测量方法可以满足实时性和高精度测量要求。     

基于多峰拟合的直线电机动子位置精密测量方法

为满足直线电机动子位置的高精度测量要求,提出一种基于多峰拟合相位相关算法的直线电机动子位置精密测量方法。通过直线电机动子上的高速相机采集相邻栅栏图像;采用相位相关算法得到相邻栅栏图像的相位相关函数;根据相位相关频谱的峰值分布特性,采用多峰拟合获得相邻栅栏图像的亚像素位移值;根据测量系统标定系数,进而获得直线电机动子位置的精确位置。实验结果表明,该亚像素测量方法用于直线电机动子位置检测能达到精密定位,测量精度为1/100 pixel,且具有较强的鲁棒性和较高的实时性。     

基于图像熵的直线电机动子位置精密测量方法

采用图像熵对栅栏条纹进行筛选,改进了图像相关测量方法,实现了对直线电机动子位置的精确实时测量。首先,分析了栅栏图像的Pnatt熵与像素相关性之间的关系,提出了采用图像熵表征栅栏图像筛选的特征值,从而筛选出非周期性更好的栅栏图像;其次,通过子区大小智能选择获得相邻两幅图像的计算区域,再采用粒子群优化算法对两计算区域的归一化互相关系数矩阵进行搜索,从而得到图像平移值,最后根据系统标定系数得到直线电机动子在拍摄间隔内的位移量。实验结果表明,基于图像熵筛选的栅栏图像在直线电机动子位置测量中具有更强的抗干扰性,测量精度达0.01像素。     

基于E-SPCM的直线电机动子位置高精度测量方法研究

针对直线电机动子位置测量,引入一种基于扩展采样相位相关法(E-SPCM)的亚像素位移图像检测方法,以提高测量精度和抗干扰性。首先建立了直线电机位置检测系统,通过高速相机实时采集条纹图像序列;其次对条纹图像进行边缘特征提取,利用相位相关得到相邻条纹图像的互功率谱,即动子位置的整像素位移;进而对整像素邻域的互功率谱进行上采样相位相关计算,实现高精度的亚像素位移测量,进一步由系统标定得到实际位移值。对比传统相位相关算法,所采用的方法能够提高测量精度且有很好的噪声抑制性能,最后搭建了实验检测平台,验证了算法的有效性。     

运动模糊图像点扩展函数的参数鉴别

为了更加准确地鉴别出运动模糊图像的点扩展函数参数,提出了一种在倒谱域鉴别模糊参数的方法。该方法通过对运动模糊图像的倒谱图实施灰度变换,运用Canny边缘检测精确提取出倒谱,进而计算出运动模糊的尺度;对倒谱实施RADON变换确定运动模糊的方向。对130幅不同模糊程度的计算机仿真图像和相机实拍的图像鉴别结果表明:该方法鉴别PSF参数准确,且具有较强的鲁棒性。使用鉴别出的PSF参数,运用维纳滤波对运动模糊图像进行了复原,复原结果也证实了本方法鉴别PSF参数的有效性和准确性。     

基于非周期正弦条纹的直线电机动子位置测量

为了从目标拍摄源上提高直线电机动子位置检测的精度和抗干扰性,构造了一种非周期正弦条纹图像,并引入一种基于梯度法的图像亚像素测量方法,实现对动子位置的高精度测量。首先,改变正弦条纹的条纹周期,得到一系列非周期正弦条纹,并生成非周期正弦条纹图像;其次,采用图像的Pnatt熵优选出具有强鲁棒性的非周期正弦条纹图像;最后采用基于Barron算子的梯度法计算相邻目标图像的亚像素位移,结合标定系统物像标定系数,获得直线电机动子的实际位移。仿真和实验结果表明,对比于非周期栅栏图像,本文构造的非周期正弦条纹图像具有较强的鲁棒性,且测量精度达到0.02pixel。     

直线电机动子位置测量的非周期栅栏图像优选

图像位置测量方法在双次级永磁直线电机动子位置测量中应用时,目标源图像的选取对其测量的精度和抗干扰性至关重要。采用栅栏图像作为原始拍摄面,根据其宽度标准差和灰度梯度和来构造不同的非周期栅栏图像用于实验。利用四叉树分解方法把采集到的非周期栅栏图像分割成各个块图像,根据块图像的边缘纹理与其邻域像素存在的约束条件来区分并消除边缘纹理对噪声测量的干扰,准确得出块图像中的噪声污染程度;再对各块图像进行加权平均后得到整幅图像的噪声水平。最后,利用峰值信噪比来评价图像的质量,并通过相位相关算法来验证其抗干扰性,从而筛选出强鲁棒性的非周期栅栏图像。结果表明,在栅栏图像宽度标准差为[8.1,8.3]、灰度梯度和为[18 000,22 000]之间取值构造的灰度非周期栅栏图像的峰值信噪比值较优、相似性峰值高、图像的抗干扰性强,能够实现直线电机动子位置的高精度测量。     

运动模糊图像快速递推复原算法研究

在运动模糊图像恢复中,常用的方法都是基于滤波算法,这些方法计算比较复杂.针对图像模糊参数未知情况,对其频谱图采用Radon变换,然后分别基于MRT和IPM方法得到模糊方向和模糊尺度,最后采用基于Z变换的离散递推算法恢复出图像,得到了质量较高的恢复图像.     

U型槽式直线电机的阻抗不对称分析

研究了直线电机动子线圈排布对电流响应的影响及其位置控制。由于直线电机的特殊结构,动子中线圈排布与旋转电机大不相同,直线电机中与线圈排布相关的阻抗不对称因素更明显。利用电感理论计算得到的自感和互感,对阻抗不对称因素的影响做了仿真分析,优化了线圈排布,改善了阻抗不对称性和电流响应性能。     

数控珩磨机床中直线电机的安全保护装置研究

直线电机驱动珩磨机床往复运动可以提高运行速度、换向加速度和定位精度,提高珩磨质量和效率。直线电机垂直应用的关键问题之一是直线电机在运动中意外失电,直线电机动子的安全保护问题。针对此问题,设计了一种气动抱闸保护装置。通过对直线电机运动系统的力学分析,建立了直线电机的数学模型,并对安全保护装置下直线电机失电后动子的运动状况进行了计算分析。结果表明,该气动抱闸装置具有很好的刹车效果,并且该气动抱闸装置也适用于直线电机垂直应用的其它场合。     

永磁同步电机转子起始位置检测新方法

针对目前永磁同步电机(PMSM)起始位置检测方法存在依赖精确的电流检测电路或需要复杂的建模和计算等问题,提出了一种永磁同步电机起始位置的新型检测方法.该方法在电机加电启动时按一定顺序给电机施加24个特殊空间矢量,使电机转子在较短时间内产生微小抖动,通过判断抖动的方向来推算此时电机的转子位置,该方法具有简单易实现的优点....     

工件表面质量检测中高速图像采集技术研究

针对工件表面质量在线检测过程中的高速图像采集环节,提出了一种工件图像高速采集方法。分析了图像采集中定位精度、运动模糊、曝光时间和工件运行速度之间的定量关系,研究了传送机构与工件表面的振动对图像采集的影响,设计了图像采集时序。利用光电传感器实现工件的快速触发,使用高精度延时模块实现工件的准确定位,通过减小曝光时间控制运动模糊。基于高速采集方法设计了高速图像采集系统,定位精度小于0.1mm,运动模糊小于1pixel,保证了工件的准确定位和图像的清晰度,有效保证了工件表面质量检测。     

小波变换及其在MEMS谐振器运动轨迹的特征提取中的应用

为测量微电机械系统(MEMS)谐振器的动态特性参数,根据MEMS谐振器运动图像的特点,将小波变换应用于MEMS谐振器运动轨迹的特征提取中.基于模糊图像合成技术,利用小波变换对MEMS谐振器的模糊运动图像进行了增强及降噪处理,并结合传统的图像处理方法,提取MEMS谐振器的运动轨迹,最终获得了MEMS谐振器的特性参数,从而可为MEMS器件的设计提供重要参考.实验结果表明,利用小波变换的方法获得了更好的测量精度,测量重复性误差为100nm.     

A novel method for identifying rotor-stator rubbing positions using the cepstrum analysis technique

A novel method of aero-engine rubbing positions identification based on cepstrum analysis is proposed, and the transfer path characteristics which reflect the transfer characteristics information from rubbing points to casing measuring points are separated from the vibration acceleration signals of casing by means of cepstrum analysis. Therefore, there is different transfer characteristics information at different rubbing positions, and in view of this, twenty rubbing positions identification features from the cepstrum are extracted. A large number of rubbing experiments of different positions are simulated with the rotor experiment rig of aero-engine, and the characteristic analysis of experimental samples at different rubbing positions is carried out, and the results indicate the consistency of features to the same rubbing position and the difference of the features to the different rubbing positions. Finally, the aero-engine rubbing positions identification is carried out using the nearest neighbor classification method, the recognition rate reaches 100%, and the effectiveness of the method is full verified.     

Dynamic timber cell recognition using two-dimensional image measurement machine

Image motion blur and defocus blur often occur when there is a relative motion between the imaging camera and the detected object. In this paper, we propose a robust timber cell recognition scheme using the low quality color timber cell images with the above-mentioned image blurs. First, a novel two-dimensional image measurement machine is devised, to obtain the object images sequentially by using a color camera. Second, the image-moment-based blur invariant features are calculated. Third, timber cell recognition is performed by using the computed Euclidean distance based on the moment invariants. We have experimentally proved that the effective use of image blur information improves the recognition accuracy of camera-captured timber cells. Moreover, the allowed maximum translation speed of the moving gallery is also discussed theoretically and experimentally. This scheme can identify the timber species by means of the cell recognition so as to judge the physical property and economic value of different timber species correctly.     

基于LabVIEW电机转子转动惯量在线测量系统设计

为了准确测量电机转子的转动惯量,采用空载减速法,以图形化编程语LabVIEW8.6为开发平台,开发设计出一套电机转子转动惯量的测量系统。该系统选用固高gts800运动控制卡实现对电机的控制,NIUSB-621x高速数据采集卡将采集到的信号传送到PC机,由LabVIEW测量系统对数据进行转换、曲线拟合处理和计算,实现数据的实时获取、显示,并将SQL数据库技术引入到转动惯量测量系统软件开发中,以方便测量数据的管理。该系统满足了电机转子转动惯量测量试验的要求,对于在线电机转子转动惯量的测量有着重要现实意义。     

采用去模糊图像处理的气/固两相流固体颗粒速度测量方法

在燃煤火力发电站的煤粉输送系统中,为了提高煤粉的燃烧效率,获得煤粉与空气混合物的参数就显得至关重要。本文提出一种基于图像处理技术的气/固两相流固体颗粒速度测量方法。通过控制CCD照相机的曝光时间获得颗粒的运动模糊图像,在此基础上利用图像处理方法估计出模糊图像的点扩展函数（PSF）,并利用透镜成像原理建立运动模糊长度与颗粒运动速度之间的联系,最终获得颗粒的运动速度。在此理论分析的基础上,本文利用该方法对颗粒自由落体形成的运动模糊图像进行了处理,仿真及实验结果表明该方法适用于气/固两相流颗粒速度的测量。