相对变系数PID控制算法

在总结了一些解决大惯性、大纯滞对象在启动、结束或大幅度增减给定值时出现的较大超调量问题的方法的基础上,提出了一种相对变系数PID控制算法.该算法可以有效地解决超调量过大问题,适度提高其他解决方案所牺牲的快速性,并且在给定量突变范围大的系统中有一致的调节品质.通过MATLAB对比仿真验证其有效性.     

齿轮表面倾斜对测量精度的影响及校正

为了满足应用激光位移传感器进行位移测量时的精度要求,分析了齿轮表面倾斜对激光位移传感器测量精度的影响。根据探测器信噪比与输出灰度值成正比,提出了光斑分布非线性加权和线性插值联合的重心校正算法,使高灰度值像素在光斑重心定位的贡献总体增大,其增长规律具有非线性特征。经量块组合实验表明:当物面粗糙度Ra小于0.4μm时,本校正法相对于传统的灰度重心算法,在物面倾斜角小于35°时位移测量精度能提高40%以上,在物面倾斜角为47°~75°时位移测量精度能提高30%以上,有效地减小了物面倾斜引起的位移检测误差。     

基于PLC的钢筋笼焊点动态定位控制系统

为了提高钢筋笼焊点焊接过程中焊枪稳定性，进而提升焊点焊接质量，设计了一种基于PLC的钢筋笼焊点动态定位控制系统。根据钢筋笼动态焊点运动规律，制定了焊点动态定位原理，设计了钢筋笼焊点动态定位系统气动原理图，描述了焊点动态定位系统工作过程,在此基础上对PLC控制系统的硬件和软件进行了设计。该系统有自动控制和手动控制两种模式，自动控制模式下可实现对动态焊点的捕捉、跟随焊接、回原点等循环运动控制,焊接动作稳定；可根据钢筋笼形状、桩径大小，对焊点动态定位系统作出适当调整,灵活性好、适应性强。     

曲面边缘均匀喷涂的路径分片规划方法

针对现有的切片法生成的喷涂路径在曲面边缘处喷涂不均匀的问题,提出一种基于点云模型的曲面边缘均匀喷涂的路径分片规划方法。该方法基于曲面点云模型,首先利用主成分分析法构建曲面外扩包围盒,基于外扩包围盒生成的主切片将曲面分片为一系列单条曲面,使得每一个单条曲面都对应于一条喷涂路径,再利用副切片将单条曲面分片为一系列单片曲面,使得每一个单片曲面都对应于一个喷涂路径点,以此生成喷涂路径。仿真结果表明：在期望涂层厚度为25μm时,对于规则边缘曲面,分片法获得的涂层厚度误差为4.33μm,比切片法减小了77.09%,涂层厚度标准差为0.81,比切片法减小了74.37%;对于不规则边缘曲面,分片法获得的涂层厚度误差为4.03μm,比切片法减小了77.42%,涂层厚度标准差为0.76,比切片法减小了73.15%。分片规划方法适应于规则和不规则边缘曲面喷涂路径规划,其在边缘处涂层均匀性优于切片法,实现了曲面边缘均匀喷涂。     

面向未知复杂曲面的视点自主规划方法

针对未知复杂曲面的视点规划问题,提出一种基于边界检验进行视点自主规划的方法。基于初始视点采集的曲面点云数据建立网格模型,依据边界边与三角形的关联属性,提取当前网格模型的边界;基于边界边之间的连通性和边界的封闭性,聚类闭合边界,进而根据闭合边界的相对长短区分外边界与孔洞边界;将外边界依据边界间方向向量的夹角偏差进行分段,对应不同潜在趋势面,采用二次曲面拟合估计趋势面并求导计算法矢,结合主成分分析法确定边界最大主成分方向进行视点规划;然后基于孔洞的中心、大小与中心的法向量规划孔洞区域的观测视点;最后使用规划的外边界和孔洞的视点观测当前模型边界,进行真伪边界判断自主决策视点规划是否终止。以汽车后保险杠为规划对象,试验结果表明：该方法能够自主实现未知复杂曲面三维测量时的视点规划任务,平均每个视点规划用时67 ms,总体建模时间用时约6 min;累积覆盖率达到100%,在扫描时间和完整性方面具有良好性能。     

轮足混合式行走机器人运动学建模与仿真

结合足式机器人与轮式机器人的优点,提出了一种基于2(6-UPUR+3P)混联腿的轮足混合式行走机器人构型,并对该机器人进行了运动学建模与仿真分析.基于螺旋理论建立机器人并联腿部单支链的六维运动螺旋系,基于此得到1阶影响系数矩阵,进而推导出6-UPUR并联腿部的运动学模型;提出了机器人机身姿态调整算法,改善了机器人在静态步行步态下机身运动的平稳性;用Matlab算例仿真与Adams仿真对比验证得出运动学模型的正确性,用Adams/Simulink联合仿真验证得出机身姿态调整策略的有效性,为进一步进行轮足混合式行走机器人控制系统的设计奠定基础.     

内齿轮激光扫描测量系统参数优化估计

针对内齿轮激光扫描测量系统的标定问题,提出了一种基于标准圆环的参数估计算法。选取对表环规为标定件,根据标定圆环上各扫描点至其轴线距离的约束条件,建立了测量系统参数的非线性目标函数;用Levenberg-Marquart算法对此目标函数进行最优估计,最终实现了参数标定。实验结果表明,本算法标定精度高、一致性好。     

车载云数据传输拥塞优化控制

为能够有效地避免汽车道路试验中车载云数据无线传输拥塞现象的产生,采用基于平均队列长度进行拥塞预判的改进TFRC算法来调整发送端的发送速率,以此来保证数据无线传输的实时性和平滑性。通过仿真实验可以得出采用改进的TFRC算法后数据的传输速率可以保持在900000bps左右,且速率较为稳定,能够保证数据无线传输的实时性和平滑性,有效地避免了数据无线传输过程中的拥塞现象产生。     

瞄准具传光能力评价及测试

提出了采用传光效率及光能相对分布两个概念来实现在瞄准具研制、定型和生产过程中平光系统和屈光系统传光能力的统一评价.给出了传光能力的定义和测试原理,搭建了采用CCD相机作为探测器的传光能力测试装置,并给出了该模型的非线性校正方法.采用该装置完成了双屈光件组合与单屈光件的对比实验测量,同时测得了其光能相对分布.实现了传光效率及光能相对分布的同时测量.在传光效率为62.4%～85.8%的测量范围内,屈光件传光效率的测量误差为0.46%,说明该传光效率测量方法对光束几何分布敏感度低.     

用于固态纳米孔制备的单层WS2薄膜转移技术北大核心

由于单层WS2薄膜转移技术的限制,使基于WS2的固态纳米孔精确构筑成为了技术难题,限制了WS2等新型二维材料在固态纳米孔DNA测序领域的应用。在可控生长WS2单层薄膜的基础上,以在SiO2/Si衬底上生长的单层WS2薄膜为研究对象,通过改进传统的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）辅助湿法转移技术,成功地将单层WS2薄膜精确转移至纳米/微米级Si3N4窗口上。本方法具有可重复性好和操作简便等特点,特别适合小尺寸薄膜的精确转移,可推广至其他二维材料的应用,进而推动基于二维材料的固态纳米孔DNA测序技术的发展。