基于SSD的交流电磁场缺陷智能识别方法

针对传统交流电磁场检测技术中缺陷识别困难、智能化程度不高等问题,提出一种基于单次多盒检测器(SSD)的交流电磁场缺陷智能识别方法。首先通过仿真建立不同类型的缺陷可视化成像数据库,使用数据增强算法对数据库进行扩充,提高数据库的泛化能力;然后基于SSD算法建立交流电磁场缺陷智能识别方法,为缺陷智能评估与缺陷判定奠定基础;最后利用不同类型缺陷检测试验验证了该方法的缺陷识别效果。试验结果表明,基于SSD的交流电磁场缺陷智能识别方法能够正确识别不同类型缺陷,识别准确率达98%,检出缺陷的置信度均在90%以上,可为结构物缺陷的智能识别与智能评估提供方法支撑。     

基于FPGA的逆变焊机控制电路设计

提出一种基于FPGA器件的逆变焊机控制电路设计方法,利用Altera公司的EDA工具QuartusⅡ软件,采用自顶向下的方法对该控制器进行设计。逆变控制电路运用模块化结构设计,各模块易于移植,整个控制系统便于功能扩展和升级,具有输出脉冲精确稳定、幅度可在线调节,死区时间可预置,输出电压可通过闭环调整等特点。     

高压电缆附件铅封缺陷的交流电磁场检测

铅封是高压电缆常用的连接方式,受外部热缩套及防水带干扰的影响,常规检测方法难以对内部铅封连接状态进行检测。制备了高压电缆铅封试样并加工了相应缺陷,以模拟现场使用状况,采用交流电磁场检测技术进行了检测试验。试验结果表明,交流电磁场检测技术能够穿透保护层对铅封表面开裂缺陷进行检测,检测灵敏度及分辨力较高,但检测结果会受到探头角度的影响,检测时需考虑检测方向。     

基于FPGA的超声信号采集系统

介绍了一款基于FPGA(现场可编程门阵列)的超声信号高速采集系统。该系统采用FPGA作为控制器,主要完成超声模拟信号的A/D转换控制、数据存储两部分功能。系统采用VHDL描述语言,通过软件编程控制硬件,利用FPGA内部自带的RAM实现数据的缓存存储。试验结果表明,该方案具有高速、可靠、集成度高等优点,解决了超声检测过程中高速大容量数据存储和传输问题,可用于多种超声信号的采集和处理。     

基于FPGA的绝缘陶瓷电火花加工脉冲电源的研制

针对现有绝缘陶瓷电火花加工效率较低、加工质量较差的问题,通过分析绝缘陶瓷的间隙放电状态,研制基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)绝缘陶瓷的电火花加工脉冲电源。该电源可实现低阻火花放电的等电路脉宽模式和抑制有害脉冲放电的高频分组脉冲模式。在硬件上,脉冲电源采用模块化设计,由基于FPGA的主振模块、带LCD缓冲回路的MOSFET功率放大模块、基于四阈值电压电流比较法的间隙放电状态检测模块组成。结果表明:与常规脉冲电源相比,针对绝缘陶瓷氧化铝的加工,所研制的脉冲电源可有效提高低阻火花放电率,抑制有害脉冲放电状态;其加工速度为0.48 mm/min,提高了33%;电极相对损耗为132%,降低了16.9%;表面粗糙度为4.6μm,降低了22%;孔边和孔壁无显著微孔隙产生。该脉冲电源可有效提高绝缘陶瓷的加工效率和加工质量。     

交流电磁场检测技术现场应用的影响因素

对交流电磁场检测技术现场应用的部分影响因素进行了探究。利用仿真技术分析了电导率、磁导率、缺陷长度、缺陷深度、提离高度以及缺陷埋藏深度等因素对交流电磁场检测结果的影响规律,并进行公式拟合。通过试验验证了仿真结果及拟合公式的可靠性,为交流电磁场检测现场应用提供了一定参考。     

交流电磁场检测技术的探头激励装置优化设计

利用交流电磁场检测试验台对交流电磁场检测设备的探头激励装置进行优化设计。选取U形磁芯结构的激励方式,对比分析磁芯材料、磁芯结构、激励线圈结构、激励电压等因素对检测效果的影响,完成激励装置的优化设计。使用设计的激励装置对4种尺寸的典型缺陷进行检测,验证了激励装置的检测效果,使裂纹检测的分辨率达到了3mm。     

带钢表面缺陷计算机视觉在线检测系统的设计

介绍一种带钢表面缺陷计算机视觉在线检测系统。系统采用DSP(数字信号处理器)和FPGA(现场可编程逻辑门阵列)相结合的技术，实现对钢板内气泡、夹杂物、结疤、划伤和压痕等缺陷的自动识别和检测。模块化的设计方法使系统在硬件和软件上有足够的可扩展能力。     

基于FPGA的步进电机控制器设计

随着微电子工艺向深亚微米发展，使在一个芯片中可以集成很大的系统成为可能，另外较大门数的可编程逻辑器件的出现为实现这种系统提供了很方便和经济的途径。本文采用系数加减速控制，并用VHDL语言设计，实现了三轴步进电机加减速和常速控制模式，其参数调整方法简单，而且可以做出专门的数控硬件模块，为在一个或几个芯片上构造更大数控系统作准备。     

交流电磁场检测中裂纹形状反演研究

针对交流电磁场检测（ACFM）智能可视化虚拟样机开发的需要，考虑到感应线圈测量精度和电磁场的分布特性，选取了裂纹反演的特征信号，确定了描述裂纹外形信息的样本特征向量，分析了裂纹尺寸反演的计算方法，采用数值模拟方法弥补了由于试验条件限制而无法对大量任意形状裂纹进行试验研究的不足，对多种不规则裂纹上方的磁场分布情况进行了仿真计算，分析了缺陷外形对于检测信号的影响，在此基础上提出了磁场信号与裂纹形状之间的相似性，研究了相似性内在机理并利用相似性建立了裂纹外形反演算法，经试验证明该算法是有效的。     

基于FPGA的超声相控阵波束合成技术

数字波束合成技术是相控阵超声检测相对于其它超声检测所特有的,也是整个信号接收处理系统的核心技术。通过设计基于可编程现场门阵列（FPGA）的各个模块,充分利用FPGA的优点,实现了精确延时和快速加权求和。从而可以对回波信号在不同方向和深度进行动态聚焦,很好地实现了波束的数字合成。     

基于FPGA的可重构交流伺服系统硬件设计

通过对交流伺服系统硬件电路分析，提出了一种可重构的通用硬件系统结构，设计了基于DSP FPGA ASIPM的交流伺服驱动控制硬件平台，该系统配置相应的软件可以驱动异步电机、永磁同步伺服电机、无刷直流电机，通过对FPGA的不同配置还可以驱动直流电机和三相感应式高压步进电机。     

基于FPGA的数控系统现场总线时钟同步技术

在采用现场总线技术的高速高精度多轴数控加工中,分布时钟的同步精度严重影响着加工轨迹以及加工精度.根据IEEE1588协议,提出一种基于FPGA的数控系统现场总线时钟同步方法,实现了主站与从站控制芯片.并通过将基于FPGA的实现方法与软件实现方法进行对比分析,论证了基于FPGA的实现方法可以获取更为准确的时间戳,能在较低的成本下实现时钟频率补偿,完成精确的时钟同步.利用搭建的主从站实验平台,完成了时间同步精度的测试.实验结果表明,基于FPGA的数控系统现场总线的时钟同步技术的同步精度小于300ns,进一步提高了数控系统的加工精度.     

基于FPGA的硬圆弧插补器设计

基于PC的数控系统成为开放式数控系统发展的必然趋势，其中PC加控制板卡的结构为实际的开放式标准体系。本文采用FPGA器件实现了扩展DDA圆弧插补算法，在满足较高精度的情况下，具有较快的插补速度，而且容易与电机的运动控制部分很好的信成，制作成控制板卡，从而适应目前基于PC加控制板卡的开放式数控系统的发展趋势。     

基于FPGA的焊接电源给定电流波形的研究

介绍了多模块建模的设计和实施,通过自己设计功能模块,结合FPGA的并行执行能力,来实现这种可定制的事件驱动体系结构的模块化处理程序,这将有助于应用程序开发人员快速开发,多应用模块的添加可以满足应用的多种需要。文中融入了低级建模思想,建立了自主独立的功能模块,同时利用状态机进行控制模块的设计,阐述了基于FPGA的自主模块性能,并与传统DDS(Direct Digital Synthesis)产生波形的方式进行了比较,结论表明基于FPGA的功能模块实现,提高了系统效率,更节省FPGA内部逻辑资源,也提升了系统的灵活度。     

基于FPGA的数控系统位置控制模块实现技术

根据机床计算机数控系统位置控制的功能需要,基于Altera公司的CYCLONE Ⅱ系列FPGA芯片,利用Verilog HDL硬件描述语言在Quartus Ⅱ 9.0开发环境下,对位置控制模块中软件实现的功能用纯硬件实现,生成位置控制模块,完成对其的软件硬化.位置控制模块包含细分技术模块、鉴相模块、计数器模块、比较器模块等6个子模块,经过仿真,验证了设计的正确性,计数器模块中的圈计数基数和光电脉冲编码器的分辨率可调,增强了模块的可移植性和可适用性.     

基于FPGA的永磁同步电机速度控制

针对永磁同步电机(PMSM)速度控制器中采用传统PI控制存在响应速度慢、超调量大以及容易出现积分饱和等问题,设计了采取Anti-Windup策略的速度控制器,并在现场可编辑逻辑门阵列(FPGA)中实现对PMSM的控制。首先采用高层次综合技术(HLS)对PMSM伺服控制关键模块完成建模,其次封装成IP核导入到工程中,最后下载到FPGA芯片上完成对PMSM的控制。经过与传统PI控制器实验比较,使用该速度控制方法超调量减小到4.3%,在负载处转速下降了14 r/min,调节时间为0.01 s,具有良好的动态性能和抗干扰性能,满足永磁同步电机伺服控制系统的应用需求。     

基于机器视觉的激光打标智能缺陷检测系统

采用机器视觉方法检测产品时,针对不同产品必须重新编程开发程序,甚至不同规格的同类产品也面临同样的问题.开发了 一种可重构的、开放性的智能缺陷检测系统.基于OpenCV/C++联合编程,优化了缺陷检测算法,研发了缺陷区域面积像素值的自定义功能,以供对精度和速度有不同要求的用户进行个性化定制.以手机适配器激光打标缺陷检测为...     

基于FPGA与PC-104的CNC多轴运动控制器设计

讨论了一种基于FPGA与PC-104工控机为系统基础平台的运动控制器系统开发，系统采用了CNC嵌入PC的硬件结构形式，并对位置反馈、输入接口、输出接口、手脉输入、脉冲发生、主轴接口以及逻辑控制模块进行了详细设计。     

交流电磁场检测技术中传感器的设计和信号的小波降噪

传感器的设计和信号降噪分析是交流电磁场测量系统中必须解决的关键问题。通过给激励线圈施加磁芯,缩小传感器的结构尺寸,对交流电磁场传感器的检测信号部分采用差分式串联结构,并采用多级放大、滤波和检波电路,增强对小缺陷信号的检测能力。选取适当的小波,对采集信号进行小波降噪,分析由缺陷引起的扰动磁场与缺陷的关系。试验可得,采用差分式串联结构探头采集的信号峰一峰值较强,噪声较小,能够更好地提取微弱的扰动磁场信号;采用小波降噪后的信号特征能够更明显地定量反映出缺陷特征。