便携式农田信息采集与管理系统的设计

为提高农田信息采集与存储的自动化水平,满足实时准确获取农田环境信息的需要,文章针对早期便携式农田信息采集仪记录与提取实时数据自动化程度低的问题,研制了一套便携式农田信息采集与管理系统。系统分为四个部分:(1)以嵌入式微控制器为核心部件;(2)以闪存控制器为数据存储单元;(3)以USB接口与计算机进行通信;(4)以数据库形式,对采集数据进行分类处理。该系统具有高性能、操作简单、扩展灵活等特点,对农业低成本自动化设备的更新改造具有重要的实用价值。     

衍射元件单点金刚石车削的工艺参数

讨论了金刚石车削刀具刀尖半径和车削进给量对衍射元件微结构形状的影响;从加工表面粗糙度引起的光的散射(TlS)出发,分析了刀具刀尖半径、进给量和散射量之间的关系,给出了定量分析结果;再结合衍射元件加工中的遮挡效应、加工时间等问题,给出了加工过程中选取刀具刀尖半径和车削进给量等车削工艺参数的一般性原则。     

DICM在发动机模态参数识别中的试验研究

基于高速摄影成像技术,利用数字图像相关方法(digital image correlation method,简称DICM),根据时间序列动态散斑相关跟踪测量原理,提出了一种用于机械结构动力学特性测试与研究的时间序列数字图像相关方法。该方法具有全场非接触,测试结构简单,测量精度高,测量位移和频率范围可调。运用该方法对柴油发动机机体在自由状态下固有频率进行了测试。采用高速CMOS摄像机及其计算机处理系统,实时获取发动机机体的振动图像,用VC编制时间序列图像相关软件,自动对序列图像进行相关运算,获得其位移-时间曲线。通过FFT频谱分析,确定了机体的固有频率。光测试验结果与电测试验结果、有限元数值计算结果基本一致。     

随机杆系结构的随机优化设计

研究了随机杆系结构在随机荷载作用下的随机优化设计问题。构建了以杆系截面积随机变量为设计变量、具有位移和应力概率约束的结构优化模型,并提出了将随机优化模型等价转化的求解策略;在同时考虑结构物理参数、几何尺寸和作用荷载随机性的情况下,给出了结构有限元和基于可靠性的灵敏度分析方法。算例表明:文中提出的随机结构分析和优化模型与设计方法是合理、可行和有效的。     

基于金属粉末激光烧结技术的研究进展

随着快速成形(RP)技术的进步,使用直接金属激光烧结(DMLS)技术加工金属粉末得到广泛关注。针对DMLS技术快速制造的特点,研究讨论了表面张力、粉末颗粒大小及分布、辅助材料的添加等粉末特征以及激光功率、扫描速度、扫描间距、铺粉厚度、扫描策略等工艺参数对烧结质量的影响,并对DMLS技术的发展方向作了简要分析。     

变频游梁式抽油系统运行参数的优化设计与性能仿真*

综合考虑电动机端电压频率的实时变化以及电动机负载扭矩波动对电动机瞬时转速的影响,建立了变频控制游梁式抽油系统曲柄运动规律、抽油杆柱纵向振动规律与系统动态参数的仿真模型。将抽汲参数、平衡装置参数、频率函数、电动机输出轴皮带轮转动惯量等系统运行参数作为优化设计变量,在保证油井产量不变、抽油机承载能力、抽油杆柱强度、平衡度和上下冲程时间分配等约束条件的基础上,以系统输入功率最低作为优化设计的目标函数,建立了变频游梁式抽油系统运行参数优化设计的数学模型。仿真与优化结果表明：① 在抽汲参数一定的条件下,优化实时频率可以显著改善游梁式抽油系统的动力性,具有明显的节电效果;② 优化电动机输出轴皮带轮转动惯量可以降低电动机输出功率的幅值与波动程度,进一步提高变频控制游梁式抽油系统的节电效果;③ 综合优化抽汲参数、平衡装置参数、频率函数与电动机输出轴皮带轮转动惯量可以显著改善系统的动力性能,降低系统能耗。     

基于自适应遗传算法的隔振系统参数优化计算

为优化航天器中隔振系统的隔振参数,提出了一种基于自适应遗传算法的优化方法。在只考虑单条支腿的前提下,建立了主动隔振系统的动力学模型,通过拉普拉斯变换得到了上平台输出的力对下平台控制力的传递函数,并获得待优化的参数。将参数优化问题转化成数值优化问题,利用最大熵法生成算法的目标函数;采用新的选择算子来避免算法早熟;提出自适应交叉算子和自适应高斯变异算子来保证种群多样性;通过优胜劣汰和种群迁移法则来提高算法的全局收敛性。最后,通过仿真实例对算法的有效性进行验证,结果表明：和传统的遗传算法相比,本算法的收敛速度快、优化效果好。     

基于整流补偿基波近似法的LCC谐振变换器参数设计

为解决因输出整流桥的存在而导致的LCC串并联谐振变换器谐振参数分析与计算复杂化这一问题,提出了利用整流补偿基波近似法对静电除尘用的具有电容型滤波器的LCC串并联谐振变换器负载进行线性化等效,将谐振变换器的并联电容、整流桥和负载等效为线性的RC串联电路,降低了变换器特性分析和参数计算的难度;在此基础上以18 k V/100 m A的高频静电除尘高压直流电源为例,给出了具有电容型滤波器的LCC谐振变换器参数的设计方法和设计参数,并用PSIM仿真软件进行了验证。研究结果表明:通过该方法设计出的谐振电路参数与实际的LCC谐振电路误差较小,针对高频高压静电除尘器电源的非线性负载,可以较为简便且准确地获得线性化等效模型;该方法对LCC串并联谐振变换器的参数设计和特性分析具有指导意义。     

发动机缸套轴颈部滚压装置及其控制系统的设计

对发动机缸套轴颈部进行滚压加工的意义和要求进行了探讨,设计了一套滚压结构与控制系统。通过机械结构与液压伺服系统实现对滚压工艺过程及滚压力、滚压圈数、滚压速度等滚压参数的精确控制,解决了缸套轴颈部滚压实施过程中没有合适监控方法的问题,对发动机缸套的实际生产具有重要意义。     

空间圆几何参数的非接触高精度测量方法

分析了空间圆透视投影的数学模型 ,并建立了点的空间三坐标立体视觉测量数学模型。提出了一种基于立体视觉的空间圆几何参数的非接触测量方法 ,根据极线约束求出空间圆在双目立体视觉中的对应匹配点 ,后投影到三维空间求出边缘的实际坐标 ,采用基于空间三维圆最优拟合求取空间圆的几何中心的三维空间坐标和圆半径等几何参数。该方法减小了空间圆透视投影形状畸变引起的测量误差 ,提高了基于视觉方法的空间圆几何参数的测量精度