为了降低服务机器人的开发周期与成本,基于模块化设计方法,对服务机器人的机械结构进行了模块化划分,并对传动结构布局、传动实现、身体稳固性、模块化结构设计等内容进行了详细阐述。样机组装及实验结果表明,基于模块化设计方法的服务机器人产品开发周期短,其性能达到了设计要求。
针对小型无人机的拍摄需求问题,设计了能实现两自由度转动的小型机载云台结构。首先,在CATIA中建立了结构的三维实体模型;接着,在ANSYS中建立了其有限元模型,对结构的关键零部件进行了静力学分析,及对整体结构进行了模态分析。研究结果表明,设计的结构满足使用功能性和可靠性要求,并为进一步的结构优化和隔振技术研究提供了基础。
为了减小上肢运动所需的力矩,在骨骼服的髋关节部位加入了气弹簧。介绍了海军航空工程学院开发的骨骼服,重点研究了气弹簧在该系统的应用。介绍了气弹簧的原理并对系统进行了力学分析,对使用气弹簧和不使用气弹簧两种情况下人的受力情况进行了研究,实验结果显示气弹簧能够使操作者用很小的力操纵骨骼服的运动,气弹簧在骨骼服中的应用是非常巧妙...
根据潜水器控制要求,为了得到潜水器的潜水姿态、深度及距河（海）床高度,设计了基于C8051F310的潜水器位姿信息采集板。采用姿态测量单元获得姿态信息、压力传感器测量水压,进而推知潜水器的潜水深度、声呐高度计测量潜水器距河床高度,以保证潜水器安全工作。采集板上处理器得到以上三路信息后,打包处理后得到一路总信号并且经串口发出,并进行...
微网（MG）作为智能电网重要组成部分,目前在控制方面还存在一些问题,特别是微网的解列和并网控制。针对并网过程对微网和主电网电能质量的影响,通过研究电网中的频率和功率特性关系,对微网并网过程中的功率流动进行了详细的分析。最后使用电力系统仿真软件PSCAD/EMTDC对并网过程进行了仿真,通过比较最佳并网时刻前后的不同并网过程,分析了其频...
节能是无线传感器网络路由算法设计的一个核心问题,通过减少数据传递跳数或数据量可以尽可能延长节点寿命,保证网内数据通信。但是Sink节点周围的节点因通信负担过大而导致能量将很快耗尽。针对这一问题提出了一种基于剩余能量分布的移动Sink节点路由协议,利用剩余能量扫描算法收集网络的能量分布信息,根据能量分布决定Sink节点的移动,实现了数...
工作流过程模型对企业业务过程进行抽象表示,作为工作流模型的核心,它已成为当前工作流建模研究的重点。为了解决现有活动网络图建模方法对状态和条件描述能力差的问题,在模型中增加了条件约束,引进了＂状态＂和＂条件＂,提出了一种基于活动网络图的面向扩展的工作流过程模型。研究结果表明,这种模型在提高模型描述能力、降低模型复杂性、提高系...
为了更好地适应复杂背景,提出了一种基于光照不变颜色特征的多层前景检测方法。首先,提出了一种具有光照不变性的颜色模型用以解决因光照引起的颜色变化问题（如阴影抑制）;其次,使用多层背景构造方法建立了动态背景模型;最后,利用有效的权重更新方法解决了背景静止物体运动产生的虚假目标问题。实验结果表明,该前景检测方法能够适应光照变化、...
为了尽可能地增加图像无损压缩编码的效率,在嵌入零树小波（EZW）算法和分层树集合分割排序（SPIHT）算法的基础上,增加了一个对A类型直接后继子孙的检测,使得重要父系数的产生依赖于非直接后继节点,并增加一C类型集来对不重要直接子孙集进行单独的分类。当检测到重要集合的数目明显大于不重要集合的数目时,对A,B或C类型的检测就可以省去。实验...
针对基于灰度的图像配准速度较慢的弊端,给出了一种改进的自适应阈值的快速淘汰非匹配点的配准算法,利用灰度误差和噪声相结合的优点,并且在此基础上引入多线程并行编程技术。实验结果表明,这种新型的配准改进算法在保证较高准确性的基础上大大地加快了配准速度,实时性能有较大提高。与先前提出的金字塔算法以及图像迹算法等一些算法相比,配准速...
在对现有无线传感器自定位算法进行分析研究的基础上,针对众多的定位算法对锚节点依赖性强的缺点,提出了一种基于低成本的混合定位算法,传感器节点通过少量基站获取位置信息,结合基于测距和基于不测距的两种方法来对节点进行定位。仿真实验及性能分析结果表明,该算法能有效提高节点的定位精度,降低了成本,进一步提高了网络的覆盖率。
针对Image Quilting算法在合成结构性较强的纹理图片时产生局部纹理不连续的问题,提出了一种改进的方法。改进从以下两方面进行：通过图像变形增加样本图的采样空间以增大匹配的概率;改变匹配块的选择策略以提高合成质量。实验结果表明,改进后的算法有效地改善了纹理不连续现象,生成的纹理图像质量更高。
针对经典作业车间调度问题的局限性,结合实际生产情况,提出了具有路径柔性的作业车间调度模型,给出了求解模型的自适应蚁群算法的具体实现过程。在搜索解路径的过程中,该算法首先确定下一步可供选择加工的工件在哪台机器上加工最好;接着在选择机器后再确定该加工哪个工件;当所有蚂蚁爬行完毕后,针对算法是否陷入局部收敛,分别对各路径上的信息素...
为实现对工业现场计量泵的远程控制,设计了一种基于ARM7微控制器LPC2368的以太网和CAN总线协议转换器。介绍了协议转换器各组成部分的硬件电路图及软件流程图。以有限状态机思想实现以太网部分TCP协议,以Modbus协议作为CAN总线应用层协议控制计量泵,给出了一种以太网-CAN总线协议互联的方法。系统结构简单,成本低廉,初步运行结果表明：以太网-CA...
针对齿轮箱现场故障诊断易受噪声干扰、诊断精度低的问题,提出了一种基于区分性权重概率神经网络的故障诊断方法。该方法考虑了不同子带特征受噪声的污染程度不同,提高噪声影响小的特征在诊断中的权重,降低噪声影响大的特征在诊断中的权重,以提高诊断的噪声鲁棒性,最终实现了齿轮箱故障的诊断。试验研究结果表明,与BP神经网络和概率神经网络诊断...
为了提高单晶硅太阳能电池的光电转换效率,提出了在单晶硅的表面制作微结构。对微结构的提取,根据单晶硅片表面形貌的特性,选用了提升小波（采用的基小波为bior4.4）。数据处理结果表明,提升小波能将单晶硅表面的微结构很好地提取出来,可以有效地消除边界和畸变效应等问题。对提取的形貌特征进行了特征量的计算,实验数据表明单晶硅表面现有的微...
为了得到更高的空气放电离子风速度和流量,对基于空气放电离子风技术的电流体动力学（EHD）空气泵气流加速机理进行了微观说明和宏观分析。在理想流体下,对EHD空气泵进行数学建模,应用Matlab软件对EHD空气泵电气耦合过程进行了理论探讨。并建立了多极静电空气泵气流加速系统模型。研究结果表明EHD空气泵极间距、极间夹角、极间电压值和极间电流...
为重新开发和研制新一代加工弧面凸轮的专用数控铣床,通过对提出的加工弧面凸轮专用数控铣床的两种方案论证比较,选择了较为合理的方案。对有关技术难点,制定了相应的技术路线。以Y3180型滚齿机的床身、立柱为基件,以NT-XK5001专用数控铣床的设计理论为依据,完成了XK6030型弧面凸轮加工专用数控铣床的方案设计与结构设计。研究结果表明,该研究为...
为了研究时滞对非线性系统的迭代学习控制收敛性的影响,采用了λ范数和一系列不等式技术,通过建立精确的数学模型,分析了在PD学习律下的Hopfield非线性神经网络系统。在全局Lipschi-tz连续条件下,研究了确保系统跟踪误差收敛的充分条件。理论推导证明时滞对这类非线性系统的迭代学习控制系统的收敛性没有显著的影响,仿真结果表明,迭代学习控制可...
针对染整工厂能源消耗数据的采集、存储、分析、管理等问题,设计了一种基于VC的工控机与多台ADAM采集模块的数据采集管理系统。采用VC设计上位机界面及编写其通信程序,并作为数据库管理的前台开发语言;后台数据库软件采用PostgreSQL数据库;上位机与ADAM采集模块之间采用RS485总线和Modbus通信协议。通过此系统,用户可方便地在上位机中查看和打印...
针对逆系统中非线性逆模型辨识困难的问题,研究了基于最小二乘支持向量机（LS-SVM）的逆模型辨识及控制,并用微粒子群算法（PSO）优化LS-SVM的参数和核函数参数。提出了一种由LS-SVM的逆模型与PID结合的复合控制系统,由LS-SVM辨识非线性系统的逆模型作为前馈控制器,形成直接逆控制。同时,由PID控制器构成反馈控制,克服直接逆控制鲁棒性不强的缺...
为了实现对青岛奥帆中心剧场舞台旋转体的控制以及舞台控制系统中传感器数据进行双向传输,采用了WAGO（万可）公司的带蓝牙,且具有强大功能模块的现场总线独立I/O控制器,完成了舞台集Profibus和蓝牙通讯系统于一体的控制方案设计。重点阐述了蓝牙模块的通信过程、控制系统的软硬件组成及其功能的实现,并对其抗干扰性和可靠性进行了分析。舞台自...
现有的眼镜数控机械设备具有较好的生产效率和加工质量,但对于外贸眼镜所追求的个性化产品（如方形、三角形或凹形镜片等）,由于存在较大的加工变形而逐渐显现出它的局限性。针对这一弊端,设计了一套新型的全自动割片机,重点介绍了该系统的整体设计思路以及两大关键技术：图形识别和变形矫正。试验结果表明,它具有自动采样和支持AutoCAD设计并自...
为削弱圆筒永磁直线电机的齿槽力,采用了一种基于能量法和傅里叶分解的解析分析方法,推导出了圆筒直线电机与结构参数有关的齿槽力表达式。在此基础上,研究了定子极距所作的微小改变和极弧系数的优化选择对齿槽力的影响,提出了减少电机齿槽力的优化方案,并利用有限元法对其进行了验证。通过抽油机实际测试,其测试结果证明所提出的方法是正确有效...
为了实现对变压器励磁涌流和故障电流的识别,将传统二次谐波制动原理与基于波形上下不对称判别励磁涌流的新原理结合起来,建立了一个三层前向神经网络模型。利用Matlab软件对一个双端供电系统进行了仿真运算以得到神经网络的训练样本,用经训练的神经网络实现了对励磁涌流的识别。仿真测试结果验证了该方案是切实可行的,能够准确识别各种变压器状...
为了克服传统动态电压恢复器无储能装置的不足,提出了一种基于飞轮储能系统（FESS）的新型动态电压恢复器（DVR）。根据飞轮充电要求,对DVR拓扑结构进行了研究,给出了DVR在不同工作模式下的控制策略：在飞轮充电过程中,采用脉宽调制（PWM）整流技术,实现了单位功率因数控制;在补偿电压暂降时,电机采用半桥能量回馈控制,以保持直流母线电压恒定,...
为了满足某些应用场合对交流电源的性能要求,设计了一种基于80C196KC单片机的智能交流稳压电源。在对补偿式脉宽调制（PWM）斩控交流稳压电源工作原理分析的基础上,对电源的电力电子功率变换主电路、控制单元的软硬件和相关辅助模块进行了设计。实验结果表明,该电源不仅改善了输入、输出特性,而且能够根据用户需要和负载情况对电源的通、断进行...
为了实现对低压配电系统的连续补偿,该系统在多级有级电容补偿模块的基础上增加了一块无级电容补偿模块,以AT89C52为核心,靠软件编程控制有级电容补偿模块＂先投先退出,后投后切除＂的循环投切、无级电容补偿模块的投切和无级电容补偿模块中晶闸管的控制角。研究结果表明,增加无级电容补偿模块和控制投功方式,能够有效解决低压配电系统中的过补...
《机电工程》杂志2009年编辑委员会会议于2010年1月7日在浙江大学召开。杂志编委会主任、浙江大学陈子辰教授，杂志社社长、主编赵群，副主编、浙江大学唐任仲教授，副主编罗向阳，以及来自浙江大学、浙江工业大学等编委，《机电工程》编辑部全体工作人员参加了会议。
针对线路分布参数模型中电流互感器（TA）饱和导致某一侧电流畸变或不可用的问题,提出了一种适用于任意故障类型的输电线路故障测距新算法。该方法利用两侧电压和未饱和侧电流,根据过渡阻抗的纯电阻性质,得出当且仅当在故障点处无功功率为零。进而利用了一种实用的最优化算法,该测距方法无需事先判断故障类型,无需求解复杂的方程,而是利用搜索迭...
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