基于DSP的超声波钢板探伤系统

设计了基于Ti公司TMS320vc5509数字信号处理器的超声波探伤系统，介绍了超声信号的高速采集，USB总线的高速数据传输。根据探伤要求对超声信号进行了实时的采集、处理和显示。为了保证超声信号的实时采集和显示采用了多线程技术。     

基于LabVIEW的超声波测距

介绍超声波测量距离的方法。引入的LabVIEW软件使得测距方法更为简单,硬件开发大大减少,无盲区,测量更为精确。同时给出了它的应用结果和前景。     

一种超声波探伤追管算法的设计与实现

为解决探伤线管隙传感器误信号造成的分选异常和孔洞型缺陷漏检等问题,开发了两段式追管控制算法,并在现场进行了一系列测试,分析了两段式追管控制算法的适用性。分析认为:新追管算法最适用于定尺管探伤线;需要通过理论计算和现场实地试验得到最佳的追管速度比例,以确保在合适的位置追及;如果辊道上每个驱动辊都能独立控制,可以通过调整一次追管的位置来适应不同长度钢管的追管要求。     

火箭发动机包覆层测厚时间延迟估计算法研究

用超声测量火箭发动机包覆层厚度时,当包覆层较薄时检测回波信号会出现时域混叠。为此提出一种时间延迟估计的新方法。该方法能对修正的检测信号能量谱的对数微商求逆傅里叶变换。实验结果表明,该方法能准确估计出时域混叠信号的延迟时间。提高了火箭发动机包覆层厚度测量精度。     

精密超声波密度计研究

针对传统的密度测量仪器存在的不足,根据超声波的传播特性设计了一种超声波密度计。通过超声波波速的测量来实现密度计的高精度测量。利用高分辨率、快速的信号采样电路以及数字细分算法使超声波传播时间的测量达到ns级,为密度测量的分辨率优于0．00001×103 kg／m3提供了保障。采用分布式多声道结构有利于密度测量精度的提高。     

基于带材滑移实时估计与主动补偿的张力控制方法

针对带材张力生产过程中夹送辊处的带材存在滑移现象,且滑移量以及滑移影响系数无法获取的问题,提出了基于扰动实时估计与主动补偿的卷取机张力控制方法。首先建立考虑带材滑移项的张力方程;然后建立带材滑移项的动态估计器,从而获得带材滑移项估计值;其次根据所获得的带材滑移项估计值,提出了不依赖带材滑移量与带材滑移量影响系数的卷轴线速度设定方法,其中包括了带材滑移项主动补偿部分以及零滑移量情况下的比例反馈部分;最后根据卷轴线速度设定值计算卷轴角速度设定值,并基于卷轴角速度设定值控制卷取机电机运行,最终形成一套卷取机张力控制系统。该方法既不依赖具体滑移量及滑移影响系数,又能实时自主调节,能够显著提高张力控制精度和响应速度。     

超声波流量检测中信号处理算法研究

通过对超声波流量测量中回波信号特征的分析，提出了回波自动搜索算法、以及用于时差测量的过零平均算法和插值相关算法，缩短了测量时间，提高了测量精度。通过测量数据说明了算法的有效性，并对两种算法进行了对比分析，并给出了算法的实现步骤。     

大地电磁阻抗估计方法对比

比较了几种大地电磁阻抗估计方法的性能。为了给阻抗估计结果提供对照标准,首先介绍大地电磁模拟数据的生成方法,并从含噪数据中提取典型的噪声时间序列;然后介绍最小二乘估计、M回归估计、有界影响估计和重复中值估计这4种回归方法的基本原理,并用一组标准数据测试了它们的性能;最后采用4种估计方法处理不同程度加噪的模拟数据,与模拟结果进行比较。结果表明:重复中值估计的稳健性最优;当磁道存在噪声时,有界影响估计给出了明显优于M回归估计的结果,也能满足要求。因此,在实测数据处理中,推荐使用重复中值估计方法与有界影响估计方法。     

梯形速度控制变插补周期的实时插补算法研究

提出了基于梯形速度控制的变插补周期实时插补算法.在固定插补步长条件下,依据直线加减速算法,确定出加速段、恒速段和减速段的插补次数,进而生成变化的进给速度和相应的插补周期;同时,形成各坐标轴的运动增量.仿真实例结果表明,该算法可有效地控制加工精度,充分发挥联动各轴的加速能力,有效缩短加减速过程时间,且易于在CNC系统中实现.     

移动机器人超声波测距避障系统实验测试

为了让机器人能够在不同速度下实时动态识别障碍物急速停避障,提出一种动态测距精准停止避障算法模型,并利用STM32单片机实现运动控制。对自主设计机器人小车在室内进行了实验测试。结果表明：提出的动态测距停止避障算法模型能够在0.35～6.5 km/h内不同车速下遇到障碍物时在预期停车位置以内实现精确停车。多次试验测试和分析结果表明,离障碍物之间的最大停车距离为期望停车位置+2 cm。     

大型带钢连轧生产线实时监测数据管理系统

针对大型带钢连轧生产的实际情况,讨论了实时监测数据管理系统的数据采集方案,分析了系统的功能设计和关键技术,最后提出系统实现的方法。该实时监测数据管理系统把生产管理、设备管理、产品质量管理联系起来,实现了工业过程的数据信息网络监测,对提高企业信息的管理效率、指导生产决策都有着重大的意义,将为企业带来显著的经济效益。     

数字实时脉冲回波法声速测量系统的研制

使用主要硬件为波形发生器和经过二次开发的数据采集卡,设计了一种新型的实时数字脉冲回波法声速测量系统。系统检测第一回波和第二回波的第2或3个波峰的零点,设计根据两个零点的时间差求得超声波声速,为声速的测量以及其它超声检测技术提供了一种新的思路。     

基于超声声压反射系数相位谱法的热障涂层非均匀性表征

利用声压反射系数相位谱法对厚度为（50±5）μm,等离子体喷涂方法制备的Cr2O3陶瓷涂层的非均匀性进行了超声表征。对试样不同位置进行了声压反射系数幅度谱和相位谱测试分析,发现由相位谱测得的不同位置的声速值存在差异并且相位谱极值间的变化规律相反。结合扫描电镜（SEM）分析,认为这种差异是由涂层中孔隙与裂纹密集程度不同所引起的。借助数值计算,分析了涂层密度对相位谱的影响,进而解释了同一涂层试样相位谱极值间变化规律相反的原因。试验和数值计算结果表明,声压反射系数相位谱对涂层内部组织结构的变化更为敏感,可以用来表征涂层的非均匀性。     

基于扫描线的铸造气相域种子填充算法改进

在铸造CAE后处理中,需要对铸件孤立气相域进行填充显示,但是随着铸件复杂程度的不断增加,扫描线种子填充算法已无法适应铸造CAE后处理模块显示海量数据的需求。通过改进原算法,修改栈结构,使得扫描过的线段和填充过的单元不再分别进行扫描和填充,减少了数据计算量,并行计算大大缩短了填充和显示时间。通过多个实例验证了改进算法,提高了复杂铸件孤立液相区域的显示速度,且填充区域越大,节省时间越多。     

基于最小值选中次数的分离谱加权算法的超声信号处理方法研究

在脉冲式超声无损检测中，超声脉冲反射回波信号常受到电子噪声和结构噪声的干扰，信噪比往往较低。针对海底管道超声检测信号处理的问题，介绍一种基于最小值分离谱方法中最小值选中次数的统计加权算法。试验证明，该方法稳定性和信噪比较好，具有一定自适应能力。     

基于相位谱延时估计的波速估算方法

研究了基于相位谱的时间延迟估计原理及其算法。将其应用到基于冲击反射法的双传感器测量应力波波速方法中,解决了传统的直接观察法中的人为误差的影响和噪声对测量精度的影响,降低了测量误差,波速数据具有更好的一致性,取得了满意的试验结果。     

遗传优化的稀疏分解算法在超声缺陷提取中的应用

针对超声检测缺陷信号带有的干扰噪声严重影响信号提取和缺陷定位准确性的问题,利用基于遗传优化和稀疏分解相结合的算法提取超声缺陷信号。该算法利用遗传算法来寻优匹配追踪算法中的多参数;并采用与超声信号最优匹配的Gabor原子库,达到自适应的匹配超声回波信号,从而大大降低了稀疏分解算法的复杂度。分别对仿真和实际超声缺陷信号进行试验,并与小波去噪方法进行比较。结果表明,该方法能够在噪声背景下更有效地提取缺陷信号。     

基于等声程聚焦算法的超声相控阵检测技术

超声相控阵技术通过对超声阵列换能器各阵元进行相位控制,能获得灵活可控的合成波束,进行动态聚焦、成像检测,能够提高检测灵敏度、分辨力和信噪比。在研究超声相控阵换能器声场的偏转和聚焦特性基础上,基于ASTM推荐试块与试验标准E2491—06,设计了等声程聚焦模型,并给出了扇形偏转非聚焦以及扇形偏转等声程聚焦的检测成像结果。试验结果表明,等声程聚焦算法有效地检出了材料中的缺陷,具有很好的分辨率和信噪比,能够比较真实地反映材料内部缺陷的相对位置和大小。