无人救援机器人的设计与实现

为了提高救援效率,降低救援人员的风险,对一款全地形车进行改装,设计并实现了一种无人救援机器人。针对车体前端空间狭小,刹车、油门、换挡、转向相距较远,设计一套运动控制结构,将各部分结构集于一体。设计一种救援转移平台,通过遥控操作将伤病员转移出危险区域。在机械结构的基础上设计机器人控制系统并设计搭建远程遥控操作平台。为便于后续自主导航的研究,机器人搭载北斗、激光雷达以及视觉传感器。最后通过远程操作平台控制机器人运动,实验表明救援机器人具有稳定的运动控制能力和良好的救援转移能力。     

无传感器PMSM中基于IGSO优化EKF的速度估计方法

为了提高无传感器永磁同步电机(PMSM)控制系统中速度控制性能,提出一种基于改进群搜索优化(IGSO)算法的扩展卡尔曼滤波(EKF)速度估计方案。首先,分析了PMSM磁场定向控制(FOC)系统模型;然后,将电机的d-q轴电压、电流和转子速度作为状态变量,构建EKF中的状态方程来估计转速和负载。同时,为了提高EKF的估计性能,以估计值与实际值的平方误差积分(ISE)作为适应度函数,通过IGSO算法来优化EKF中的噪声协方差矩阵Q和R,以此获得最优参数。仿真结果表明,提出的控制系统能够精确估计出电机转速并进行有效控制。     

氧化石墨烯的合成及其对龙胆紫染料废水的净化研究

水体有机污染难以处理,制备吸附性能好、价廉易得、绿色高效的净化剂十分必要。采用改进的Hummers法制备GO,并研究了GO对染料污水的吸附性能。对比了该吸附剂对6种染料的吸附性能,得出对龙胆紫的吸附效果最好,故选取龙胆紫为研究对象。设计了单因素实验,系统研究了不同条件下氧化石墨烯对龙胆紫的吸附,并拟合吸附动力学和等温模型。探究发现,氧化石墨烯投加量0.03 g, pH=9,吸附时间30 min,转速1 200 r/min,染料质量浓度为50 mg/L时吸附最优,吸附率为98.36%,吸附量81.96 mg/g。等温模型符合Langmuir吸附,动力学模型符合准二级动力学吸附。实验结果显示了氧化石墨烯对龙胆紫染料具有较强的吸附能力,有望在水体染料污染处理上发挥巨大作用。