随着信息时代的发展,数字孪生技术已成为实现智能制造的方法之一。首先说明了数字孪生的产生背景,数字孪生技术是实现信息空间和物理空间信息数据融合的重要方法、手段。接着从模型、数据、应用等不同方面,对智能车间数字孪生技术进行了探讨,同时比对了不同公司对数字孪生技术在车间应用的侧重点。通过比较智能车间相关概念,得出了数字孪生车间...
为了准确估算动力锂离子电池的荷电状态(SOC),创新性地将双指数拟合的方法运用到参数辨识中,并设计了一种新型验证模型。首先,对新一代汽车协商会(PNGV)等效电路模型进行改进,利用改进PNGV模型来模拟电池的动静态工作特性;然后,利用混合动力脉冲能力特性(HPPC)试验数据对电池在改进PNGV模型下的动态参数进行辨识,并取SOC值为0.4时的状态,对参数...
随着燃煤机组对NOX排放控制要求的提升,传统PID控制器已无法有效控制大迟延、大惯性、非线性、时变的选择性非催化还原技术(SNCR)脱硝系统。因此,建立了基于自适应权重粒子群算法的脱硝系统模型。以某配有2×705t/h循环流化床锅炉的2×200MW供热汽轮发电机组为试验机组,进行了SNCR脱硝系统分析。采用带有自适应权重的粒子群算法,分别对工况为140MW...
为解决人工现场电能表安装接线不可靠引发电气故障及效率低等问题,在不改变电能表目前结构的基础上,设计一种电能表电气连接专用接插件,完成电能表不上螺丝的插拔式安装。通过对接插件插拔力结构因素及参数进行系统的仿真分析,对接插件插头进行优化设计,同时满足电气性能与适用性需求。通过一系列试验及现场应用,验证了新型电能表接插件的设计正...
针对火电机组运行优化过程中存在的工况变化大和目标参数最优值冲突的问题,提出了基于工况划分的火电机组运行多目标优化的方法。首先,根据机组的外部约束条件,提出了适用于工况划分的K-means改进算法,通过对初始聚类数K值和初始聚类中心的选择进行优化,得到快速、合理的机组负荷和煤质情况的工况划分结果。进而,采用多目标优化方法协调经济性指...
开关时间为0的开关到达系统(SAS)经常用于模拟研究工业控制系统。为更接近工业生产实际,将开关时间改为大于0。这样不仅使系统产生混沌现象,而且产生损失。为此,首先介绍开关到达系统的数学模型及开关时间,说明当开关时间大于0时系统产生损失的原因,接着利用庞加莱截面(PS)定义周期轨道。选定1-周期轨为控制目标,利用无需预先获取目标周期轨道具...
Z源逆变器能实现升降压变换的功能,同时桥臂不需要死区时间,变换器可靠性较高。但传统Z源逆变器中Z源电容电压高于输入电压,并且启动时存在严重的启动冲击,导致变换器体积及质量大、可靠性低。将引力搜索算法(GSA)和支持向量机(SVM)相结合来控制Z源逆变器,用于提高IM驱动系统的稳定性和性能,从而提高感应电机的性能,降低了总谐波失真(THD),消除...
温度监测是目前开关柜在线监测研究中的重点,现有的开关柜温度在线监测系统存在电源不可靠、影响设备绝缘和延迟警报等缺陷。针对以上缺陷,设计了基于开关柜动态温升预警模型的无线温度监测系统。系统的无线温度监测终端采用电流互感器作为电源,使用ZigBee与上位机进行通信,并选用数字温度传感器DS18B20监测温度,在提高终端电源可靠性的同时解决...
盾构施工中,管片衬砌支护使得管片拼装作业直接影响隧道质量,而管片拼装机作业速度依赖于旋转角度准确检测。针对隧道掘进机复杂工作环境造成的管片拼装机角度检测成本高、可靠性差问题,提出了一种新型拼装机旋转角度检测技术。检测过程中采用2个倾角传感器,以确定旋转机构的旋转方向(顺时针/逆时针)与旋转角度大小;通过PLC对采集角度信号进行过...
针对复杂理化处理工艺过程中难以对理化反应进行有效控制的问题,对智能感知、智能协同决策、数据分析等技术进行了研究,在一套以无氧裂解技术为基础的生活垃圾处理装置上进行了实践。考虑到理化处理工艺过程中数据多样复杂,反应过程快难以有效控制的特性,提出了多种传感器组网方法进行数据收集,使用机器学习算法挖掘复杂数据信息,设计在线优化控...
针对传统的机器视觉系统在获取工件位姿的工业应用过程中,相机对现场光照和其他环境条件要求苛刻等一系列问题,设计了一种基于3D智能传感器的工件位姿获取系统。该系统以3D智能传感器和运动平台为基础,配合使用专业的视觉软件HALCON。系统使用上位机控制3D智能传感和运动平台工件获取三维点云数据,利用软件构建工件的3D模型和3D表面模型,并通过3...
针对目前胶体金技术检测的人工误判、检测速度慢、效率低等问题,设计了一种基于面阵CCD的超敏C反应蛋白全自动检测系统。系统采用STM32单片机作为核心处理器、CCD图像传感器用于图像采集、 OV7670作为图像处理器、控制器ILI9341用于图像显示。在图像处理中,将采集的RGB图像利用经典的几何推导法将RGB图像转换为HIS色彩,并利用K-均值算法对采集的...
移动机器人领域研究的一个重要问题是在不确定的环境中,能够实现自身定位,同时对环境进行建图,获取环境信息。因此,同时定位和地图构建(SLAM)研究成为当前移动机器人研究的一个热点。Rao-Backwellized粒子滤波(RBPF)算法是一种比较成功的同时定位和地图构建方法,其非参数特性避免了局部最小值,在映射应用程序中表现优异。然而,该算法在地图构建...
随着物理疗法在慢病治疗中的效果获得认可,传统的石蜡疗法被广泛应用在医院的理疗科。目前,蜡疗机的制蜡方法虽已趋于成熟,但仍存在制蜡效率低下、功耗大、不够智能等问题,因此有必要对蜡疗机的制蜡效率及智能化程度进行研究。以STM32微控制器为核心,结合G510通信模块,对蜡疗机的硬件系统进行优化设计;通过机智云物联网技术,对蜡疗机进行控制和...
两轮自平衡机器人控制系统具有高阶次、多变量、非线性且强耦合的特性,因此难以建立精准的数学模型。针对两轮自平衡机器人系统的复杂性,对其平衡控制系统进行了研究,提出了一维云模型控制器的设计方法。运用该方法,成功地实现了两轮自平衡机器人的平衡控制,并比较了一维云模型控制器在三规则和五规则下对系统性能的影响。试验结果表明:一维云模...
针对目前智能移动机器人只能在单一楼层间工作的现状,对智能移动机器人在不同楼层间切换工作环境的问题进行了研究。基于机器人操作系统(ROS),设计了一套智能移动机器人研究平台IIMR-I,使用自身携带的激光雷达传感器、惯性测量元件(IMU)、超声波和深度相机感知外界环境信息,使用里程计获取自身位移信息,并通过卡尔曼滤波对传感器数据进行滤波处...
在动车组齿轮箱低温试验过程中,不同的测试条件和测试系统导致的数据离散性十分明显。根据相关标准及试验数据,从试验方法、试验设备和数据处理方法三方面,分析了不同起动加速度对测量结果的影响,并对采用不同采样速率、不同数据处理方法的测量系统数据处理结果进行对比分析。根据分析结果,提出了在动车低温试验应当在最低运营温度下,采用最大起...
新能源轨道交通、电动汽车充电和光伏等产业的发展带动了直流电能的推广应用,电能计量也由传统的交流电能计量向直流加交流电能计量演变。计量中存在的一个很大问题是直流中的纹波会使传统单纯的直流电能计量方法出现较大误差。GB/T 33708-2017《静止式直流电能表》标准的实施,对直流电能表的检定提出了新的要求,明确了直流纹波影响试验的试验方...
针对齿轮箱的振动噪声控制问题,分析了外部激励对齿轮箱非线性系统振动能量传递特性的影响。采用子结构综合法,建立了齿轮箱非线性耦合系统的动力学模型,计算了耦合系统振动能量传递函数;采用数值求解方法,对齿轮箱非线性系统动力学模型进行求解,建立了系统的状态空间方程,并利用MATLAB对该状态空间方程进行了数值仿真。基于MATLAB,对具有对称结...
为开发低能流密度海域波浪能应用潜力,对新型封闭式波浪能发电装置开展受力及俘能功率进行研究。基于三维势流辐射-绕射理论,运用时域分析法,研究了质量对5~20 m浮标直径的封闭式波浪能发电装置F-K力、波浪绕射力和俘能功率的影响。研究发现,在8~14 t的质量要求范围内,随质量的增加,F-K力和波浪绕射力最大增加了127%和88%,俘能功率增加了23.5%~4...
针对国内大型水泥厂对袋装水泥自动化装车设备的需求,首要任务是解决车厢尺寸自动化测量及定位问题。为适应现场多灰尘、高光强的半室外环境,采用三自由度运动平台搭载一维激光测距传感器的方法,设计了一种货车车厢尺寸测量及定位系统。系统由一维激光测距传感器、三自由度运动平台、控制系统和上位机四部分组成。系统实时采集激光传感器位置坐...
区域气象站是为进行加密观测而布设的自动气象站,其主要进行温度、雨量、风向、风速的观测、数据采集和数据传输。作为野外观测的气象观测仪器,容易受到恶劣环境的影响而降低测量性能,同时各要素传感器的测量准确度也会随时间的变化而发生漂移。因此,定期开展区域站仪器的核查工作非常重要。为了保证区域气象站探测数据的可用性和仪器的稳定性,...
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