超声波测振信号的能量算子解调方法

连续超声波束遇到振动物体表面会产生多普勒效应,反射超声波信号是受振动信号调制的非线性调相信号。对反射波信号求导获得调幅调频信号,再采用能量算子对称差分法,求取该调幅调频信号的瞬时幅值及瞬时频率。鉴于超声波反射回波信号存在幅值衰减现象,而超声波频率不易受外界干扰,故通过调幅调频信号的瞬时频率提取被测物体的振动速度,并由振动速度求导得到振动加速度。同时,从幅值及频率两个方面探讨振动测量范围。仿真及实验结果表明:基于能量算子的超声波测振信号解调方法能有效地提取振动信号,与传统的相位解调方法相比,具有更大的测量范围。     

基于模糊自整定PID算法的压电柔性机械臂振动控制研究

柔性臂运行过程中的振动降低了其定位和操作精度,不同控制算法时的柔性臂抑振效果也不相同。针对刚-柔-电耦合的双连杆压电柔性机械臂,提出基于模糊自整定PID算法的柔性臂振动主动控制方法。利用MATLAB软件中的模糊工具箱,建立有效的模糊规则,实现了PID参数在线自整定模糊控制系统的设计与仿真。与常规PID控制算法相比较,仿真及实验结果表明:两种算法均能抑制柔性机械臂的振动,但模糊自整定PID控制器具有响应快、鲁棒性好、调整方便等优点,并更好地改善了控制系统的动态性能。     

基于电涡流的金属种类识别技术的理论与实验研究

通电线圈与其附近的金属导体之间将产生电涡流效应，由于不同种金属有着不同的电导率和磁导率，从而使得相应的探测线圈等效阻抗的变化量互不相同。本文用电容三点式振荡电路将线圈等效阻抗的变化转换成电压信号，通过离线训练的方法获得神经网络辨识模型，以此来进行金属种类的识别。本文设计了一套基于微机检测系统为核心的电涡流金属种类识别的实验装置，选用实验室易获得的吸铁、黄铜和铝合金3种金属为对象展开实验研究，结果表明利用电涡流技术以及神经网络辨识的方法能有效的识别金属种类，为智能金属探测器的推广应用奠定了理论基础。     

电力机车接插件性能检测装置参数优化

针对电力机车接插件电气性能要求,设计出一套接插件微机性能检测装置.将接插件用电阻简化,建立了检测装置的系统数学模型,分析了造成系统误差的多种因素,研究了检测装置中的电路参数与系统性能之间的非线性关系.通过分段线性化的方法解决非线性误差,并用Matlab软件进行仿真和计算机辅助优化设计,从而实现检测装置参数的优化.整套检测装置具有方便、快捷、准确的特点,在现场中获得了成功的应用.现场检测结果表明,该检测系统在整个测量范围内误差小于3%,达到了精确度要求.     

基于CC1100的ZigBee无线抄表系统的节点设计

无线抄表系统中的抄表节点在为用户提供实时、准确的信息方面具有重要意义。为降低节点功耗以及在发射功率不变前提下增大其通信距离,本文设计了一种新型的无线抄表节点。该节点采用低功耗的Atmega88单片机作为控制处理中心,无线收发模块采用2.4 GHz免费频段、低电压供电的CC1100,用休眠机制以及简化的CSMA/CA协议来降低成本与功耗,最终实现用户数据的实时采集与传输。模拟测试结果表明:射频发送功率为18dBmW时,在空旷地域实测两相邻节点最大有效传输距离可达200m。     

基于机器视觉的颗粒物包装袋识别与摆正系统

在颗粒物包装袋生产线末端环节过程中,包装袋易出现歪斜、折叠问题,影响包装效果,增加加工成本.设计了基于机器视觉的颗粒物包装袋识别与摆正系统,该系统采用CCD图像传感器获取颗粒包装袋图像,通过上位机对该图像的边缘和点特征进行提取,识别颗粒物包装袋偏斜角度及偏移方向,下位机通过串口读取上位机处理所得包装袋偏移信息,并将此信息转换为摆正电机的步数及方向,以及控制吸盘装置吸起包装袋,根据转换的结果对摆正电机的运转和机械臂的转动同时控制.最后,成功研制了颗粒物包装袋识别与摆正系统样机并进行了试验,结果证实了基于机器视觉的颗粒物包装袋识别与摆正系统的有效性.     

柔性涡流阵列传感器的磁场计算分析

设计了一种由6个阵列单元（螺旋线圈）所组成的柔性涡流阵列传感器,基于电磁场理论建立柔性涡流阵列单元的电磁场模型,推导出柔性阵列单元线圈径向和轴向的磁场强度计算公式,仿真分析阵列单元线圈磁场强度与电流、线圈间隙、内外径等参数的关系,对柔性涡流阵列传感器的发展具有一定参考价值。     

裂纹检测中的相位信息研究

裂纹涡流无损检测时,可以通过测量检测信号与激励信号的相位差来进行判断是否有裂纹.为实现牵引电机主极裂纹检测,对黄铜材料制成的牵引电机主极,在检测信号频率的变化、提离、边缘以及正常和裂纹等情况下,进行检测信号与激励信号的相位差变化测试实验、分析,得出了上述情况下的相位差变化范围,为牵引电机主极裂纹的动态检测提供了依据.