基于激光图像的轮对踏面磨耗动态测量

为了实现铁路货车轮对踏面磨耗动态测量,建立了基于激光图像的踏面磨耗检测系统。对该系统中踏面磨耗动态测量方法进行了研究。首先,采用基于量子粒子群优化算法的二维最大相关准则法进行图像分割。然后,采用基于形态学的细化算法和爬虫跟踪法组合的方法提取中心线。接着,采用基于多项式的空间坐标变换算法和双线性插值算法组合的方法对畸变的曲线进行校正。最后,采用曲线匹配技术匹配标准曲线和磨耗曲线。实验结果表明:系统对踏面磨耗的测量误差小于0.2 mm,检测时间2.1 s,满足车辆段修现场使用要求。     

基于以太网的倾角测量系统设计

针对工业长距离测控环境,设计了基于以太网的倾角测量系统,与传统的RS 232,RS 485/422通信接口相比,以太网接口具有低成本、易于组网的优势,方便实现企业管控一体化。根据MEMS加速度传感器的工作原理和特点,研究了一种基于MEMS加速度传感器以及体积最小的以太网芯片的倾角测量系统的实现方法,详细介绍了系统的工作原理,重点阐述了系统的硬件电路设计和软件设计,编写了基于UDP通信协议的微控制器端的软件和上位机端的实时显示软件,并进行了实验测试。实验结果显示:该系统集成度高,功耗低,可靠性高,可用于各种长距离姿态测量。与传统的倾角测量系统相比具有测量精度高、测量范围大、使用及携带方便等特点。     

城轨车辆抗侧滚扭杆装置可靠性分析

抗侧滚扭杆装置在普通地铁车辆和轻轨车辆的二系悬挂中得到了越来越广泛的应用,抗侧滚扭杆主要用来增加车辆的抗侧滚刚度。为此对抗侧滚扭杆装置的可靠性要求也越来越高。文章建立了抗侧滚扭杆装置的可靠性模型,并以此模型为基础进行了在新的抗侧滚扭杆装置设计时的可靠性分析。最后根据分析结果提出增加抗侧滚扭杆装置可靠性的若干措施。     

基于SOC的高精度倾角测量系统的设计

为解决自动水平调节系统和工程应用中倾角测量高成本、低精度的问题.提出了一种利用MEMS双轴倾角传感器、信号调理和SOC等电路实现高精度倾角测量的方法,并从传感器信号稳定性处理、温度补偿、信号采集处理、基准源设计和信号曲线拟合方法等多角度实现了倾角的低成本、高精度测量.实验测试表明,系统最大绝对误差小于0.005°,相对误差小于0.02%.     

基于激光传感技术的远距离车辆无线控制研究

研究激光传感技术的远距离车辆无线控制方法,精准控制远距离车辆的行驶路径和行驶速度,以保证车辆安全行驶.通过在车辆驾驶室内安装激光传感器采集车辆行驶路径数据信息,经去噪处理后提取车辆行驶路径特征,利用配线柜将所获数据实施整合并传输给管理终端,通过控制车辆行驶路径和车辆行驶速度两方面实现远距离车辆无线控制.通过仿真实验可知...     

基于激光散射的表面粗糙度测量系统研究

为了测量金属和绝缘表面两种材料的粗糙度参量,采用了基于激光散射法的斜入射粗糙度测量系统。用半导体激光器作光源,用互补金属氧化物半导体工业相机拍摄粗糙度表面的散射光斑,分析光斑特征参量与粗糙度之间的对应关系,通过理论分析和实验验证了特征参量与粗糙度值之间存在单调性关系,利用MATLAB设计图形用户界面,实现粗糙度值的一键式测量功能。结果表明,该系统的系统结构简单,对金属样品和塑料绝缘表面进行测试,测量结果与触针式测量之间的误差小于8%(其中绝缘表面小于5%),能够实现不同材料表面的粗糙度值测量。这一结果对物体表面的粗糙度测量研究是有帮助的。     

基于CCD的远场激光光斑测量系统开发与应用

针对被测激光器的特点,设计了基于CCD的远场激光光斑测量系统,通过设置CCD摄像机的控制参数,确保正确采集光斑图像,实现了图像的采集、显示、存储功能,并编写光斑图像分析软件,实现了光斑图像处理、参数计算、能量三维娃示等功能。     

激光图像挠度测量系统稳定性实验研究

本文介绍了适用于大型桥梁的激光图像挠度测量法的测量原理．在实验室构建出整个测量系统．并进行了室外和室内稳定性实验。实验结果表明该测量系统在室内具有较好的稳定性和可行性．能够用于具有密封梁体的大型刚构桥梁挠度的测量。     

基于激光自混合干涉的高精度角度测量方法

针对光学高精度角度测量技术的需求,基于激光自混合干涉技术提出一种高精度角度测量方法。建立了激光自混合干涉技术高精度测量角度的系统模型,利用干涉条纹计数法分析出目标物体具有角度变化时,外腔长度产生的变化量,并通过激光三角法测量原理计算出目标物体旋转的角度,从而构建出精确的角度测量系统。实验结果表明:该测量系统在±0.4°角度范围内测量精度可达(±3.1×10-3)°,具有精度高、速度快等显著优势,是对现有高精度角度测量技术的一种有益补充。     

定向刨花板定向角的激光测量

在实验室和生产线上用便携式激光监测系统对定向刨花板(OSB)的刨花定向角进行在线测量,结果表明,激光监测系统能对OSB的刨花定向角的分布情况进行高效、实时、准确的在线测量,为实现OSB生产工艺的及时优化和提高产品的质量提供技术支撑.     

利用测量显微镜开展激光束角漂实验研究

针对在高功率固体激光器运行中对于光束指向性的严格要求,开展了对星光Ⅱ激光装置子束的角漂测量工作。在实验中采用了微米量级的光学测量显微镜,且在实验数据的统计分析过程当中考虑了激光器的内因和环境因素等外因对角漂的影响,利用均方根的概率统计方法对数据进行处理。研究结果表明,星光Ⅱ子束漂为1.55″±0.72″,基本达到了角漂量小于2″的设计运行指标,能够满足高功率固体激光器的打靶要求。     

灰色PID控制在AUV横滚控制中应用研究

针对AUV航行环境复杂、模型参数摄动大、执行机构的饱和非线性等特点,采用灰色预测算法改进传统的AUV PID横滚姿态控制器,设计了灰色PID控制算法,以达到抑制和消除横滚的目的。仿真结果表明,灰色预测PID算法操舵平滑,控制速度快,鲁棒性和环境适应能力更好,完全能胜任AUV横滚姿态控制的要求。     

激光陀螺测角仪测角误差来源研究

激光陀螺动态测角仪是近几十年来发展起来的高精度、高灵敏度的动态测角系统。为了充分利用激光陀螺高精度的优良性能来提高角度测量的精度,对激光陀螺测角仪系统的结构和工作原理进行了介绍,综合国内外文献中对各主要误差源进行了定性的分析,估算了各误差的大小,由此得到了系统总的测角不确定度约为0.3'。结果表明,量化误差对测角精度影响较大。这一结果对探索进一步提高系统精度的方法具有指导性的作用。     

弹载滚转稳定平台相对转角测量电路设计

提高常规高旋弹药飞行姿态参数测量精度的难点是如何解决惯性器件量程与精度互相矛盾的问题。采用滚转稳定平台能够解决弹体高旋对惯性器件量程的影响,能够采用小量程、高精度的陀螺仪测量弹体的飞行姿态参数。然而滚转稳定平台的惯性测量组合与弹体之间有相对转动,此时惯性测量组合所测参数并不是弹体的飞行参数,需要一个能够测量相对转角的装置才能得到弹体完整的飞行姿态参数。针对此问题,本文利用增量式光电编码器设计相对转角测量电路,并对增量式光电编码器在实际应用过程中出现的问题进行了研究,最后通过三轴飞行仿真转台试验进行验证。试验证明,该相对转角测量电路具有一定的可行性和有效性,能够有效测量惯性测量组合与弹体之间的相对转角,具有一定的工程应用价值。     

辊面激光强化过程的瞬态应力分析

轧辊表面在激光扫描过程中经历剧烈的热循环,由温度场的集中效应造成辊面应力呈现动态变化的趋势,扫描瞬时的光斑内部应力场以压应力为主。由于组织比容的变化,辊面处理后的残余应力分布更加复杂,采用实验手段测量应力分布状况的难度较大,因此,利用数值分析方法是合理的选择。     

基于激光传感器的自主寻径智能车设计

设计了一种基于激光传感器的自主寻径智能模型车系统,以飞思卡尔公司16位单片机MC9S12XS128为核心控制器;系统采用激光传感器阵列检测路径信息,得到智能车与路径的横向偏差,采用比例控制算法控制舵机转向,并对直流驱动电机进行增量式PID闭环调节控制,从而实现智能模型车快速稳定地自主寻径行驶。     

轧辊表面激光重熔热障涂层抗热冲击性能研究

为了提高轧辊表面涂层的抗热冲击性能、延长其高温条件下的使用寿命,采用5kW CO2激光器,对轧辊表面等离子喷涂热障涂层进行了重熔处理。利用扫描电镜和能量色散谱仪,观察激光重熔涂层的涂层形貌和微观结构, 对分界面元素进行了微区成分分析。将试样在1000℃下保温10min后,放入常温(25℃)水中激冷,探究其抗热冲击性能,并与等离子喷涂涂层进行了对比。结果表明,经激光重熔后,涂层孔隙、裂纹明显减少,涂层质量明显提高;涂层与基体之间在一定程度上实现了冶金结合,结合强度明显提高;开始出现裂纹以及最终失效时的冲击循环次数由原来的14次和32次分别提高到43次和94次。该激光重熔工艺有助于提高涂层的热冲击性能,可延长轧辊的使用寿命。     

基于激光自混合干涉能判别转向的角度测量方法

针对现有激光自混合干涉(SMI)角度测量方法无法判别角度旋转方向的缺陷,提出一种基于SMI和表面等离子体共振(SPR)的、能判别旋转方向的角度测量方法.通过判断出射激光束的平均光强变化,确定被测物体旋转的方向;通过预先标定好的激光SMI输出光强和旋转角度间的对应关系,实现对被测物体旋转角度的测量.搭建了旋转平台微小旋转...