基于特征点匹配的三维点云配准算法

三维点云配准在逆向工程、机器人导航、物体形状检测和三维重建等领域有着十分广泛的应用。针对预先没有任何信息的三维点云数据配准问题,提出了一种基于特征点匹配的三维点云配准算法,根据点云区域法向量的分布特征提取特征点集,接着对特征点集采用快速点特征直方图(FPFH)进行描述,然后对FPFH特征使用双向最近邻距离比匹配方法实现初始配准。最后采用自适应收敛阈值的迭代最近点算法,对理想成像的特点进行分析,预先设置配准收敛阈值,能够有效地减少迭代次数,以此来实现更加快速、准确的点云精确配准。实验仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于点云数据的变电站三维仿真模型的实现及展望

使用GPS、Street View全景相机、室内三维移动扫描仪IMS3D、DPI-8手持式三维激光扫描仪的作业方法,获取变电站室内室外设备、场景等的多角度实景照、片点云数据,进而对获取的数据进行分析处理。然后使用Autodesk 3d Max工具,对三维场景中的变电站设备、建筑及周边地形环境等按照给定的建模标准进行高精细建模。首先建立设备模型库;再结合真实地形绘制整个变电站三维模型;最后获得与现场一致的三维模型。     

基于模型参考自适应的单神经元PID控制器设计

将神经网络和模型参考自适应控制系统相结合,研究基于模型参考自适应理论永磁同步电动机(PMSM)BP神经网络速度辨识的单神经元比例积分微分(PID)速度控制器。该系统基于模型参考自适应理论利用BP神经网络辨识器得到的参数信息,使用单神经元PID控制器取代传统PID控制在线调整权值。根据李亚谱诺夫稳定性理论验证了该控制器的稳定性,仿真与实验研究证明该方法改善了PMSM速度控制系统的动态响应与自适应控制能力。     

三相SVPWM整流器在风能最大功率点追踪中应用

变速风力发电机高效利用风能所需的风能最大功率点追踪(MPPT)算法的关键在于能否根据风速变化快速调节风轮转速,使其迅速达到相应的最佳转速。采用直接转矩控制思想以达到此目标,首先介绍了风力发电机空气动力学特性及永磁同步电机直接转矩控制原理,然后通过空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)直接电流控制的整流器实时控制其输出电流跟踪指令电流的方法实现变速风力发电机中的MPPT控制。仿真研究证明该方法具有控制简单、跟踪响应快的特点,能够达到风能的MPPT算法要求。     

光伏系统最大功率点追踪的一种改进方法

介绍了一种光伏电池的实用仿真模型,分析了最大功率点追踪算法的优缺点,在原有的干扰观测法基础上,提出了一种改进的变步长的算法,既能满足追踪速度的要求,又能满足精度的要求,并且通过仿真模型验证了该算法的有效性。     

基于角点检测的图像快速配准改进算法

图像配准是计算机视觉检测的关键步骤之一。提出了一种基于边缘特征的角点检测算法,该方法计算简单、速度快,便于硬件实现及实时处理,同时也提高了传统该类算法的可靠性,实验结果表明,该算法有较大的实用性。     

转子时间常数在线校正的感应电机转速观测

基于磁链的模型参考自适应算法中,转子时间常数失准会影响电流模型精度。建立了消除耦合关系的可同时辨识转速和转子时间常数的模型。针对纯积分环节造成的电压模型磁链失准问题,采用了包含两个神经元自适应滤波器的积分器代替传统积分器,消除了直流漂移和积分初始条件的影响。仿真结果表明:设计的模型参考自适应转速观测系统不受转子时间常数变化和直流漂移的影响,系统动态性能良好。最后在DSP电机控制试验平台上进行试验,验证了该方法的有效性和高性能。     

基于点云与图像融合的BGA锡球检测方法研究

为实现球栅阵列封装芯片视觉检测中焊球质量和共面度在线检测,提出一种点云与图像数据相结合的检测方法。首先对彩色相机进行标定,再分别获取芯片彩色图像和点云数据,利用随机采样一致性算法获取点云主平面法向量,根据法向量提供的倾角信息,进行倾斜度校正。然后,将倾斜度校正后的点云利用彩色相机内外参数投影成像得到点云灰度图,将其与彩色图像进行点模式匹配,获取点云数据与彩色图像间的平移量和偏转角,完成点云数据与图像数据配准。从配准后的数据提取焊球进行焊球大小、破损、变形、桥连等缺陷检测和高度测量,完成焊球共面度测量。该方法与迭代最近点法进行了对比实验。二者测量结果总体一致,但本文方法在耗时上减少了62.8%。该方法在先进制造业中具有广阔的应用前景。     

5kW光伏最大功率点跟踪电路的设计

采用TMS320F28035 DSP控制系统实现最大功率点追踪,对最大功率追踪控制中DC-DC转换电路的控制方法和原理进行了分析。采用升压式DC-DC转换电路来实现最大功率点,该方法电路简单,控制方法灵活。     

基于模糊控制的开关磁阻风力发电系统最大功率点跟踪控制

研究了基于风速跟踪的开关磁阻风力发电系统最大功率点跟踪二维模糊控制算法,确定了模糊变量的隶属度分布和相应的模糊控制规则,采用MATLAB/Simulink中的PowerSystems建立了开关磁阻风力发电系统最大功率点跟踪模糊控制系统的仿真模型,对风速阶跃变化、负载变化等工况下的开关磁阻风力机组运行情况进行了仿真.仿真结果表明所设计的开关磁阻风力发电机模糊控制器具有良好的鲁棒性,能使开关磁阻风力发电系统以优良的动静态性能实现最大功率点跟踪.     

线路纵差保护同步采样基准端的自动确定方法

首先介绍了目前确定采样基准端的两种方法:人工设定和自动确定,然后提出了一种完全基于数据通道的采样基准端的自动确定方法,并详细介绍了该方法的具体实现。该方法物理意义明确,具有实现简单、可靠实用的特点,已经过保护装置的实际验证。     

基于3D末端路径自学习导航的电力巡检系统

通过对现有电力设备巡检系统进行分析并结合实际巡检工作中存在的问题,构建三维路径模型并设计末端路径自学习导航算法。提出了一种电力设备智能巡检系统,并设计系统配套的移动巡检终端嵌入式软件和服务器端配套软件。基于多种地形、地貌对自学习导航算法进行仿真,证明算法具有较高的自学习精度及良好性能,可实现对不同地理环境下末端路径的自学习、记录与导航,同时对系统进行实验,验证其可行性、有效性和合理性。     

Decentralized adaptive terminal sliding mode control design for nonlinear connected system in the presence of external disturbance

In this article, a decentralized adaptive integral terminal sliding mode control is presented for a class of nonlinear connected systems. It is assumed that the system is also confronted by unknown disturbances, while the interconnections between subsystems are assumed unknown. An integral terminal sliding surface for each subsystem is locally considered to guarantee the stability of the closed-loop system, and to increase the convergence speed during a tracking task. The unknown interconnections between subsystems are estimated using adaptive rules. An appropriate Lyapunov candidate is chosen to perform global stability analysis. In this regard, design parameters are chosen such that the closed-loop stability is ensured. Performance of the proposed method for a mechanical connected system, including two chaotic subsystems, is shown through simulations.     

Stochastic high‐order internal model‐based adaptive TILC with random uncertainties in initial states and desired reference points

Many practical batch processes operate repetitively in industry and lack intermediate measurements for the interested process variables. Moreover, the initial states as well as the desired product objective often vary with different runs because of the existence of many uncertainties in practice. This work proposes a novel adaptive terminal iterative learning control method to deal with random uncertainties in desired terminal points and initial states. The run‐varying initial states are formulated by a stochastic high‐order internal model, which is further incorporated into the controller design. The desired terminal output is run dependent and is directly compensated like a feedback term in the controller. Only the system output at the endpoint of an operation is utilized to update the control signal. An estimation algorithm is designed to update the system Markov parameters as a whole. No explicit model information is involved in the controller design; thus, the proposed method is data driven and can be applied to nonlinear systems directly. Both the theoretical analysis and the simulation studies demonstrate the effectiveness of the proposed approach under random initial states and iteration‐varying referenced terminal points. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

汽轮发电机定子线圈端部渐开线3D建模实例

论述了一种3D建模方法,可用于绘制汽轮发电机定子绕组端部渐开线的三维立体模型,为定子线圈端部设计、优化和研究提供基础模型。     

三维送电线路选线GIS系统建设与研究

针对当前GIS技术的发展和电力系统送电线路设计需求的不断提高,本文研究了三维送电选线GIS系统建设的可行性和必要性,利用数字高程模型(DEM)、数字正射影像(DOM)、三维设备模型、海量数据处理等多种业界领先技术,通过断面图分析对杆塔进行排位优化,将三维模型、数字高程、断面图及其设备属性有机地结合起来,从而满足送电线路选线的需要。     

混流式水轮机三维空化湍流场混合数值模拟

基于欧拉–欧拉方法中均匀多相流假设的混合两相流体无滑移模型,加入考虑气穴影响的Schnerr and Sauer空化模型,采用标准k-ε湍流模型和压力速度耦合的SIMPLEC算法,转动区域应用多重参考系模型,对某混流式水轮机全流道进行了三维定常空化湍流数值模拟。利用ANSYSFLUENT,获得了该水轮机在偏工况下转轮叶道和尾水管内空泡相的主要流动特征,分析了水轮机流道内空化发生的部位与程度。计算结果表明与单相流体模型相比该方法能有效地预测水轮机内的三维空化湍流场,可以较好地模拟水轮机内真实的有空化发生的多相流动情况。     

火电厂主厂房建筑三维设计应用与开发

火力发电厂主厂房建筑三维设计内容繁多、过程较复杂,为了保证主厂房内各专业协同设计、有关数据的统一性和唯一性,应使主厂房建筑三维模型建模程序标准化、规范化,明确建模内容和有关分类,解决好数据传递的接口和方式。本文为解决上述问题,进行了较详细的分析和研究,并提出了具体方法和措施,在满足主厂房协同工作的同时,也为后续工作提供必要的数据和背景资料,保证建筑设计文件与主厂房三维模型同步更新,进一步提高建筑设计效率和质量。这将在实际工程中产生明显的设计效率和经济效益。