双目视觉和点云分割算法在高压电缆隧道巡检机器人自主导航

为解决巡检机器人在高压电缆隧道狭窄环境中运行时无法识别可通行路径并自主规划前进路线的情况,本文提出一种基于双目视觉的导航方法。双目摄像机扫描隧道内点云数据,然后抽帧并通过点云精简方法对点云数据进行简化。之后根据相邻点的位置计算各点的法向信息,而后经过K-Means聚类算法提取法向量相近的点集分割出水平面点云。由于无法区分步道平面和两侧水平地面,因此再以水平面点集的高度值用K-Means聚类做一次二分类用加以区分。在最终点集中提取左右边界并计算中心线,通过拟合得到步道走向信息。最后通过分析拟合曲线在图像中下端点与摄像头视觉中线的关系以及下端点切线与视觉下边界的关系解算出机器人当前所处位置以及前进修正信息。     

基于自适应变异差分进化算法的溶解氧浓度控制系统

溶解氧是造纸中段废水好氧处理过程中的重要参量,但溶解氧过程控制回路存在大时滞、非线性等问题,常规PID控制难以收到理想效果。本课题在分析差分进化算法的基础上,提出了一种自适应变异差分进化算法,用于PID控制器的参数优化,实现对溶解氧浓度的精准控制。MATLAB仿真结果表明,与常规PID控制和基于传统差分进化算法的PID控制相比,本算法具有响应速度快、超调量小的优点,能够收到良好的控制效果。本算法已经投入实际应用,COD_(Cr)去除率达到84.5%,BOD去除率达到93.4%,水处理系统运行良好,能够实现废水达标排放。     

基于多场耦合的先导式电磁开关阀特性研究

电子稳定控制系统(ESC)是提高汽车行驶稳定性和主动安全性的关键装置，旨在提高ESC液压系统的控制精度，对其核心部件先导式电磁开关阀的相关特性进行深入研究。建立了先导式电磁开关阀多场耦合的数学模型，包括机械模型、电磁场模型、液动力模型和热力场模型；分析了气隙、电流、温度等因素对电磁力的影响，并通过试验验证了理论模型的正确性。结果表明：电磁力随气隙和温度分别呈非线性变化，一定范围内，随电流呈线性关系；当气隙超过0.8 mm时，电磁力几乎不随气隙变化，呈现比例电磁铁的特性。另外，在试验中得到了先导阀两端压差对电流、压力、流量响应的影响。     

固体氧化物燃料电池集流层厚度优化

针对电解质支撑固体氧化物燃料电池(SOFC),建立了一个较为全面的二维数学模型,考虑了相互依存的离子导电过程、电子导电过程以及气体输运过程,研究了孔隙率和电极集流层厚度对电池性能的影响。结果表明:电池的输出电流密度强烈依赖于电极集流层厚度,合适的阳极集流层厚度应在20~60μm,合适的阴极集流层厚度应在250~300μm。     

氙灯老化试验箱整机控制的功能系统设计

目前国际标准以及国内标准所阐述的氙灯老化试验箱需要控制多种环境因素,由于多因素相互制约干扰,所以控制难度较大,比传统的恒温恒湿箱、热老化箱等复杂很多。根据ISO 4892-2、GB/T 16422.2等标准要求,试验条件包括光照、黑暗、淋雨,控制因素包括辐照度、黑板/黑标温度、测试室温度、相对湿度等。对不同条件下多种因素进行控制,难度较大,这就是GB/T 16422.2颁布之后国产设备普遍无法达标的主要原因。目前此类国产设备存在的主要问题有:(1)多因素控制不理想,部分因素控制得不好,甚至不可控;(2)在温湿度箱基础上改造而成,没有掌握核心的辐照度控制技术,辐照度控制不稳定,甚至不可控;(3)没有配套的校准仪,无法保证试验数据的准确性。本文详细阐述针对多因素的控制机制以及软硬件解决方案,实现符合标准要求的对应设备。     

应变率对岩石变形过程声发射特征的影响

应变率是岩石力学性质和声发射特性的重要影响因素。针对应变率对岩石弹性变形过程声发射特征的影响问题,进行了含孔花岗岩双轴加载过程的声发射监测实验,通过研究岩石变形(弹、塑性)过程应变率和声发射率变化趋势之间的关系,揭示应变率对岩石变形过程声发射特征的影响机制。结果表明:(1)在弹性变形过程中应变率、声发射率变化曲线均表现为"升→降→稳"的阶段性和趋势性变化,二者高度相关;在塑性变形过程中应变率基本稳定、声发射率呈递增的趋势性变化,二者显著无关。(2)声发射率趋势性变化取决于岩石内部摩擦强度。摩擦强度主要由摩擦面积(与裂隙相关)、摩擦速率(取决于应变率)决定。在弹性变形过程中,几乎无新裂隙产生,摩擦面积一定,声发射率趋势性变化主要受应变率支配;在塑性变形过程,应变率相对稳定,局部裂隙不断产生,摩擦面积增加,声发射趋势性变化主要受控于破裂面面积。(3)声发射趋势性成分来源于岩石内部摩擦属于连续型信号,破裂发育产生的声发射是突发型信号;基于此差异,提出声发射特征新指标——声发射突变率,它可有效提取由破裂发育所产生的声发射突变信息,与声发射率的趋势性相结合,能更全面反映岩石破裂发育情况。     

优惠政策调整对我国氮肥企业的影响分析

针对目前提出的化肥产业政策转变"三步走"的改革方案,核算了优惠政策取消对氮肥生产成本和氮肥企业竞争力的影响。结果表明:2005年国家对氮肥产业的优惠金额达269.72亿元;取消优惠政策后,气头企业的尿素生产成本上升幅度为308～435元/t,煤头企业的成本上升幅度为70～258元/t,中、小型企业的成本上升幅度比大型企业大,大型企业的竞争优势增强,中、小型企业的竞争优势被削弱。取消优惠政策在一定程度上将促进我国氮肥企业向大型化发展,促进氮肥生产装置向原料产地集中。但如果在短期内取消优惠政策,有可能造成国内氮肥企业大面积亏损;如果氮肥产品市场价格大幅上涨,国外低成本地区的企业将进入中国市场,届时我国氮肥企业必然会受到冲击。     

风电齿轮箱油温高原因及解决方法

风电齿轮箱油温过高是一个常见的问题,可能导致油液老化和齿轮箱寿命的缩短。造成油温过高的主要原因有工作负载过大、过热的环境条件和油液循环不畅等。本文将主要研究风电齿轮箱油温高原因及解决方法,提出部分解决方案可以有效地降低齿轮箱油温,延长齿轮箱的寿命,提高风电设备的可靠性和效率。     

MTBE/汽油对电喷汽油机非常规污染物排放特性的影响

采用气相色谱技术,分析研究了电喷汽油机燃用不同掺混比的甲基叔丁基醚(MTBE)/汽油混合燃料时,甲醛、乙醛、苯和未燃MTBE等非常规污染物排放特性,以及三效催化器对其净化效率的影响.研究结果表明:在不改变汽油机任何参数的情况下,随着MTBE掺混比的增大,苯排放明显降低,尤其在MTBE体积分数为20%时,约降低了50%,但排气中的甲醛、乙醛和未燃MTBE浓度却明显增加.三效催化器对于乙醛和MTBE的转化效率相对较低,而对于苯、甲醛的催化净化效率很高,其中苯的平均净化效率约为86%,催化后排气中甲醛浓度已低于检测限值.     

水肥耦合是提高水肥利用效率的战略方向

土壤不仅是作物生长的载体,更为作物提供了必须的生活条件.土壤肥力是土壤的基本属性和本质特征,也就是供应与协调植物正常生长发育所需的水、肥、气、热条件的能力.在土壤肥力四大因子中,水和肥占据前两位.