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基于EtherCAT的液压支架智能控制系统研究 被引量：2
1
作者 王磊 孙凯 +1 位作者 袁瑞甫 齐俊艳 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期53-63,共11页
目的液压支架是煤矿开采的关键设备之一,为了解决液压支架通信网络通信速率低与同步性差的问题,方法以支撑掩护式液压支架为对象,设计一套完整的智能控制系统,深入探讨液压支架的数据传输与控制问题。EtherCAT通信基于标准的以太网数据... 目的液压支架是煤矿开采的关键设备之一,为了解决液压支架通信网络通信速率低与同步性差的问题,方法以支撑掩护式液压支架为对象,设计一套完整的智能控制系统,深入探讨液压支架的数据传输与控制问题。EtherCAT通信基于标准的以太网数据帧,优化了协议栈的应用层和数据链路层。将EtherCAT总线应用于整个液压支架通信网络,完成液压支架智能控制系统的软硬件设计。将液压支架的单架控制、邻架控制和成组控制等命令结合EtherCAT报文嵌入以太网数据帧中,实现直达I/O的以太网控制。基于建立的液压支架运动模型,利用EtherCAT总线的高精度分布式时钟(DC)同步机制,实现对采煤机位姿及液压支架升降、推进、移动等动作的精确控制。结果采用EtherCAT总线替代传统的CAN总线后,通信速率从1 MB/s提升至100 MB/s,显著增强了数据传输的速度和效率。同时,网络拓扑结构从单一的总线型扩展为更加灵活的混合拓扑结构,适应范围更广。主站对液压支架的统一管理和控制,有效简化了网络管理的复杂性。利用EtherCAT的分布时钟(DC)同步机制,实现了微秒级的运动控制更新周期,确保了液压支架从站与主站之间的快速数据交换。结论通过引入EtherCAT总线技术,显著提升了液压支架的控制效率和通信速率。研究结果不仅完善了智能无人采煤开采技术体系,为后续研究及现场应用提供了重要参考,还对促进煤矿工作面的安全高效生产具有重要意义。 展开更多
关键词 液压支架 ETHERCAT 监控分站 煤矿开采 故障报警
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基于电压-频率转换器的铝电解槽电压采集系统设计与实现 被引量：1
2
作者 崔家瑞 周昊 +3 位作者 王明刚 阎群 周晓红 李擎 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第5期48-53,共6页
针对铝电解智能制造生产过程中由信号长距离传输和电磁干扰导致的信号衰减问题,以及槽电压高精度采集需求,设计了一种基于电压-频率转换器(VFC)的铝电解槽电压采集系统。该系统由电源模块、VFC模块和微控制器单元模块组成。其中,电源模... 针对铝电解智能制造生产过程中由信号长距离传输和电磁干扰导致的信号衰减问题,以及槽电压高精度采集需求,设计了一种基于电压-频率转换器(VFC)的铝电解槽电压采集系统。该系统由电源模块、VFC模块和微控制器单元模块组成。其中,电源模块提供±15、5V不同电压等级的隔离电源;VFC模块包含信号衰减电路、信号转换电路和异常报警电路。信号衰减电路将0~70V的槽电压分段衰减至0~8V;信号转换电路将电压信号转换为RS485差分频率信号,以实现与微控制器单元模块之间的长距离传输;异常报警电路则能在槽电压超出正常范围时发出报警信息,并在超过危险范围时驱动继电器切断电动机运行。微控制器单元模块通过频率捕获方法测量信号频率,进而计算出原始槽电压值,槽电压值经过滤波处理后上传至上位机。实验结果表明,该系统在整个测量范围内相对误差≤1.2%,测量精度优于铝电解现场的测量装置,有助于推动铝电解行业的低碳转型和装备升级。 展开更多
关键词 槽电压 电压-频率转换器 频率捕获 抗干扰
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残余空间最小化的启发式在线三维装箱策略研究 被引量：1
3
作者 张晓龙 钟珑昕 +3 位作者 徐智浩 李堉明 李惟骞 张檠 《机床与液压》 北大核心 2025年第2期197-201,共5页
为了实现多箱型货物的实时装箱,且最大化利用装载货物空间,提出一种考虑缓存区的在线启发式装箱算法。结合实际装箱过程中货物的尺寸约束、相交约束、装载顺序约束以及稳定性约束,提出一种名为残余空间的适应度指标来评估缓存区内货物... 为了实现多箱型货物的实时装箱,且最大化利用装载货物空间,提出一种考虑缓存区的在线启发式装箱算法。结合实际装箱过程中货物的尺寸约束、相交约束、装载顺序约束以及稳定性约束,提出一种名为残余空间的适应度指标来评估缓存区内货物以及位姿的适应值,以此寻求最优的在线装箱方案。为了验证算法的有效性,基于Unity3D搭建了仿真实验平台并进行实验。结果表明:该算法空间利用率平均达到64%左右,引入残余空间这一适应度指标使装箱的空间利用率提升了约10%。 展开更多
关键词 多箱型三维装箱 在线装箱 启发式算法 三维可视化
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污泥沉降比自动检测系统在污水处理中的应用
4
作者 张宝峰 王震 +2 位作者 康军 赵岩 王连杰 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第3期165-168,共4页
自动化检测技术的不断发展导致污水处理厂自动化程度日益提高,自动化检测技术逐渐应用于污水处理厂各种检测项目,由于污泥沉降特性,使其对污泥沉降领域应用较少。因此,为了实现污泥沉降比的周期性检测,开发了一种基于边缘计算的沉降比... 自动化检测技术的不断发展导致污水处理厂自动化程度日益提高,自动化检测技术逐渐应用于污水处理厂各种检测项目,由于污泥沉降特性,使其对污泥沉降领域应用较少。因此,为了实现污泥沉降比的周期性检测,开发了一种基于边缘计算的沉降比自动检测系统。该系统根据设定的时间进行运行沉淀,使用工业摄像头采集沉淀图像,并对图像进行识别分析以检测沉降比。制作了实验样机,并通过了实验样机的验证。 展开更多
关键词 污泥沉降比 检测 边缘计算 识别分析
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三维原子探针纳米针尖制备装置研制及应用
5
作者 赵磊 吴雨菲 +3 位作者 刘吉梓 吴森达 祖莉 吴志林 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第5期169-173,共5页
三维原子探针是一种先进的材料表征设备,可用来分析样品在纳米尺度空间中化学元素的分布及含量。为克服目前人工制备三维原子探针纳米针尖样品效率低、质量差的问题,该文设计了金属纳米针尖制备专用装置,分为粗抛、清洗和精抛三个部分,... 三维原子探针是一种先进的材料表征设备,可用来分析样品在纳米尺度空间中化学元素的分布及含量。为克服目前人工制备三维原子探针纳米针尖样品效率低、质量差的问题,该文设计了金属纳米针尖制备专用装置,分为粗抛、清洗和精抛三个部分,通过电控系统实现制备过程的自动化。使用该装置分别制备了5种金属材料(Al、Al基合金、Mo、Fe基合金、Ti合金)的纳米针尖,制备出的纳米针尖质量高,且制备效率高、成功率高。该装置可用于实验室纳米针尖的制备,也可用于材料分析与测试相关领域的实验教学工作。 展开更多
关键词 三维原子探针 纳米针尖 电化学抛光 专用制样装置
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基于FES-GALMBP模型的低速自动驾驶车辆服务质量测试评价
6
作者 梁军 戴雨辛 +3 位作者 李俊虎 张星 张偲桁 华国栋 《江苏大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期266-275,共10页
针对传统自动驾驶功能评价方法准确率低等问题,设计了基于V2I功能的自动驾驶车辆在环仿真测试平台,提出了一种FES-GALMBP评价算法.通过HotSpot关联规则法确定低速自动驾驶车辆服务质量的评价指标,基于AHP-CRITIC主客观组合权重优化确定... 针对传统自动驾驶功能评价方法准确率低等问题,设计了基于V2I功能的自动驾驶车辆在环仿真测试平台,提出了一种FES-GALMBP评价算法.通过HotSpot关联规则法确定低速自动驾驶车辆服务质量的评价指标,基于AHP-CRITIC主客观组合权重优化确定指标权重,构建多级模糊综合评价模型(涵盖准则层、标准层与指标层权重计算);利用模糊专家系统对测试样本集进行评价,生成训练数据以训练FES-GALMBP神经网络模型.以低速自动驾驶巴士为应用场景,通过Prescan/MATLAB进行联合仿真,并完成实车测试.结果表明,使用所提出的FES-GALMBP模型与传统BP神经网络模型评价巴士运营,得到质量准确率分别为94%、59%,而安全准确率分别为80%、53%,且新模型预测每一类别的AUC值均大于传统BP模型,因此新模型分类器效果更好. 展开更多
关键词 巴士 自动驾驶 低速场景 服务质量评价 V2I 模糊专家系统 关联规则 BP神经网络
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基于MPC的飞机牵引车轨迹跟踪
7
作者 张军 黄明辉 +3 位作者 王玥琳 阳星 叶敏 贾永乐 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第9期2916-2926,共11页
为能满足物流机场短时间、高频次的快捷飞机牵引需求,提出了基于无人驾驶技术的快速牵引方法。采用“理论建模-算法设计-算例测试和仿真优化-样机实验”的技术路线和方法,以10t飞机牵引车为对象,构建牵引车的运动学模型,确定牵引车的约... 为能满足物流机场短时间、高频次的快捷飞机牵引需求,提出了基于无人驾驶技术的快速牵引方法。采用“理论建模-算法设计-算例测试和仿真优化-样机实验”的技术路线和方法,以10t飞机牵引车为对象,构建牵引车的运动学模型,确定牵引车的约束条件和控制量,通过增加防碰撞处理、最小转弯半径和路径平滑的方式改进A*算法,生成牵引车运动轨迹;设计模型预测控制(MPC)的轨迹跟踪控制器,构建MATLAB/Simulink和ADAMS联合仿真模型,通过轨迹跟踪仿真实验优化MPC的控制参数,并在改造的电传动飞机牵引车样机上开展轨迹跟踪实验。结果表明:改进的A*算法满足飞机牵引车工作路径规划和最小转弯半径要求,联合仿真方法优化了MPC控制器,在样机上实现了较好的跟踪精度,弯道和直线跟踪误差的标准差分别为0.362m和0.128m,实现了飞机牵引车的无人驾驶功能,为智慧物流机场的无人牵引飞机奠定技术基础。 展开更多
关键词 电传动飞机牵引车 无人驾驶技术 路径规划 改进A*算法 轨迹跟踪 模型预测控制
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仓库多AGV路径冲突问题研究综述
8
作者 颜伟 黄冠鹏 +1 位作者 高玉萍 刘阳 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第18期7465-7474,共10页
近年来,中国制造业持续快速发展,越来越多的企业选择无人搬运车(automated guided vehicle, AGV)作为智能物流系统的核心设备。为保证仓储运行效率,解决AGV间运输路径冲突的问题越发得到学者们的关注。从两个角度对仓库多AGV路径冲突问... 近年来,中国制造业持续快速发展,越来越多的企业选择无人搬运车(automated guided vehicle, AGV)作为智能物流系统的核心设备。为保证仓储运行效率,解决AGV间运输路径冲突的问题越发得到学者们的关注。从两个角度对仓库多AGV路径冲突问题进行文献综述。首先,从冲突类型的角度,将研究问题分为碰撞问题和死锁问题,分析不同冲突类型下多AGV防碰撞策略的研究现状。其次,从模型求解算法的角度,将其分为启发式算法和强化学习算法,分析近年来两者在仓库多AGV路径冲突问题中的应用;最后,对现有文献进行总结,并提出未来仓库多AGV路径冲突问题的发展方向。 展开更多
关键词 碰撞 死锁 多AGV 启发式算法 强化学习
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基于最优控制及残差生成器的逆变器性能提升控制策略
9
作者 胡长斌 刘超 +1 位作者 罗珊娜 陆珩 《控制工程》 北大核心 2025年第7期1251-1259,共9页
为了提升交流微电网逆变器输出电压的暂态响应速度与抗扰动能力,提出了一种线性二次最优控制与残差生成器相结合的性能提升控制策略。首先,建立了三相电压型逆变器的状态空间模型,并设计了具有较快响应速度的二次型最优控制器;其次,根... 为了提升交流微电网逆变器输出电压的暂态响应速度与抗扰动能力,提出了一种线性二次最优控制与残差生成器相结合的性能提升控制策略。首先,建立了三相电压型逆变器的状态空间模型,并设计了具有较快响应速度的二次型最优控制器;其次,根据二重互质分解和尤拉参数化理论,得到基于残差生成器的性能提升控制结构;再次,基于模型匹配原理对性能提升控制器进行求解,从而提升系统的抗扰动能力;最后,设计了阶跃扰动、三相不平衡负载和非线性负载接入的仿真实验,实验结果验证了所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 最优控制 残差生成器 性能提升 三相逆变器
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基于计算机视觉的桨叶尺寸检测
10
作者 刘钊 王芳金 +1 位作者 杨雅伦 王兴东 《传感技术学报》 北大核心 2025年第4期668-675,共8页
桨叶尺寸是对直升机质量评估的重要指标。为提高桨叶尺寸的检测精度和效率,克服三角测量法的测量范围小及存在死角等困难,设计了包含有相对位置确定的6个工业相机和2只扇形发射激光器的传感器组,以及位姿跟随条件下的计算机视觉测量方... 桨叶尺寸是对直升机质量评估的重要指标。为提高桨叶尺寸的检测精度和效率,克服三角测量法的测量范围小及存在死角等困难,设计了包含有相对位置确定的6个工业相机和2只扇形发射激光器的传感器组,以及位姿跟随条件下的计算机视觉测量方法。直线滑台和工业机械手同时用于控制传感器组的姿态,标定板和轮廓配准标定算法用于测量过程中数据的校准和融合。传感器组跟随桨叶扭角变化而平滑改变位姿并同步进行图像采集,获取的图像经过边缘提取、轮廓片段测量、轮廓配准、桨叶截面轮廓计算等处理后得到桨叶尺寸测量结果。通过实验验证,结合传感器组位姿跟随和轮廓配准方法的桨叶尺寸测量方法准确可靠,避免了由于桨叶扭角的变化所带来的成像偏差和测量误差,对于20 m内展长、600 mm内宽度、20°内桨叶扭角的桨叶,该方法在厚度方向测量精度达到0.07 mm,在宽度方向测量精度达到0.05 mm,在桨叶扭角的测量精度达到0.08°,具有广泛实用价值。 展开更多
关键词 计算机视觉 尺寸测量 位姿跟随 数据配准
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超低数字延时并网逆变器实验平台设计
11
作者 张智雄 彭卓彬 谷建伟 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第8期84-88,共5页
为了有效降低并网逆变器数字延时,设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)的超低数字延时并网逆变器实验平台。该平台采用紫光同创公司的PGL25G系列FPGA作为驱动控制芯片,德州仪器公司的DSP28337D作为算法控制芯片,并运用即时采样方法实现了... 为了有效降低并网逆变器数字延时,设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)的超低数字延时并网逆变器实验平台。该平台采用紫光同创公司的PGL25G系列FPGA作为驱动控制芯片,德州仪器公司的DSP28337D作为算法控制芯片,并运用即时采样方法实现了基于FPGA的超低数字延时空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)数字化。与传统的对称规则采样方法相比,该方法显著降低了系统的计算延时,从而有效降低了系统并网电流谐波含量,提升了系统稳定性。 展开更多
关键词 并网逆变器 现场可编程门阵列 超低数字延时 实验平台
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基于遗传模拟退火算法的智能仓储多AGV调度研究
12
作者 潘翔 徐凯 《浙江工业大学学报》 北大核心 2025年第5期483-489,共7页
在物流业需求快速发展及智能制造的背景下,考虑自动导引车(Automated guided vehicle,AGV)在自动化仓库中只参与装卸和搬运工作,根据仓储AGV的工作特点,在考虑车辆电量约束的情况下,建立了以最短总完工距离为优化目标的任务调度模型。... 在物流业需求快速发展及智能制造的背景下,考虑自动导引车(Automated guided vehicle,AGV)在自动化仓库中只参与装卸和搬运工作,根据仓储AGV的工作特点,在考虑车辆电量约束的情况下,建立了以最短总完工距离为优化目标的任务调度模型。针对传统遗传算法收敛速度慢、局部搜索能力弱等问题,在领域搜索策略上引入大规模变异算子,以提升种群多样性。同时引入基于种群搜索的模拟退火算法,在增强算法局部寻优能力的同时,有效缩短了寻优时间。在包含20个搬运任务、32个存储单位的仿真场景中,采用传统任务调度算法和笔者所提算法对模型进行求解,结果证明笔者所提算法对实际算例有较好的求解效果,可以有效提高自动化仓储作业效率。 展开更多
关键词 遗传模拟退火算法 多AGV调度 大规模变异算子 种群搜索
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基于ZYNQ的VOR实时检测系统设计与实现
13
作者 胡铁乔 刘芳弟 《计算机应用与软件》 北大核心 2025年第5期387-392,397,共7页
针对传统甚高频全向信标(VOR)检测系统体积大、实时性差的问题,设计一种小型化的VOR实时检测系统。该系统使用AD9361对信号采集转换,主控部分使用Xilinx公司ZYNQ系列芯片,PL部分完成信号的预处理,PS部分计算信号参数指标,PL与PS通过DPRA... 针对传统甚高频全向信标(VOR)检测系统体积大、实时性差的问题,设计一种小型化的VOR实时检测系统。该系统使用AD9361对信号采集转换,主控部分使用Xilinx公司ZYNQ系列芯片,PL部分完成信号的预处理,PS部分计算信号参数指标,PL与PS通过DPRAM进行数据交换。整体方案通过软硬件联合开发,极大地提高系统检测效率。测试结果表明,该系统对VOR信号可以进行稳定、实时地检测分析,检测效率可达到0.5 s/次,测量精度较高并满足ICAO的规定,同时具有较高的应用价值。 展开更多
关键词 ZYNQ VOR AD9361 实时
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基于广义回归神经网络的裂纹扩展定量监测模型研究 被引量：1
14
作者 谢晓东 柳月 +2 位作者 李孟伟 衣超 庞凤颖 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第1期197-203,276,共8页
装甲车关重件结构中形成的裂纹会导致性能下降甚至引发事故,为了开发先进的裂纹监测技术,提出了一种基于广义回归神经网络的裂纹扩展定量监测模型。该模型能够根据结构在循环载荷下产生的电阻应变信号和Lamb波信号,预测裂纹长度和扩展... 装甲车关重件结构中形成的裂纹会导致性能下降甚至引发事故,为了开发先进的裂纹监测技术,提出了一种基于广义回归神经网络的裂纹扩展定量监测模型。该模型能够根据结构在循环载荷下产生的电阻应变信号和Lamb波信号,预测裂纹长度和扩展速率。采用了多传感器的裂纹扩展特征提取方法,利用压电传感器和电阻应变片2种不同类型的传感器,结合被动监测和主动监测2种不同模式的监测技术,从电阻应变信号中提取出与裂纹长度和扩展速率相关的特征参数。采用了随机森林算法和D-S证据理论2种不同方法的数据处理技术,实现了对裂纹长度的有效识别和数据融合。基于不同裂纹长度、不同载荷频率、不同传感器位置等情况下的电阻应变信号和Lamb波信号,开展了模型的训练和测试。 展开更多
关键词 裂纹扩展 神经网络 传感器 特征提取 数据融合
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基于华为云的坐具多点融合感知评价系统 被引量：1
15
作者 余嘉乐 杨梦成 +3 位作者 童锴 顾颜婷 刘云飞 徐锋 《林业工程学报》 北大核心 2025年第2期187-195,共9页
沙发等坐具的力学性能及表面材料的温感特性对坐具的舒适度和人体坐姿具有重要影响。因缺乏专业的便携式坐具多位点数据采集与舒适度评测系统,致使对沙发等坐具舒适度评价及坐姿检测过程费时费力。基于此,设计了一套以STM32为主控的集... 沙发等坐具的力学性能及表面材料的温感特性对坐具的舒适度和人体坐姿具有重要影响。因缺乏专业的便携式坐具多位点数据采集与舒适度评测系统,致使对沙发等坐具舒适度评价及坐姿检测过程费时费力。基于此,设计了一套以STM32为主控的集成华为云平台物联网技术的坐具多点融合感知评价系统。系统由软、硬件两部分组成:硬件系统以STM32为主控制器,主要包含电源管理模块、数据采集与处理模块、通信模块等,以实现整个系统的电源分配、坐垫和靠背多位点温湿度和应力数据的采集与处理,通过Wi-Fi或2.4G无线模块将数据分别发送至华为云平台和电脑端上位机等;软件部分包含云端、手机端和本地上位机端。华为云平台将接收的数据实时流转至云端数据库,并提供云API供微信小程序调用以实现双向通信;上位机完成数据的实时动态显示、坐姿检测与预警和舒适度评价等;软件系统还包括网页端,以获取云数据库存储的历史数据。实测结果表明,系统能快捷准确地获取多点温湿度及压力数据,并动态显示当前的测试状况;测试数据能够较准确反映坐垫材料的物理及力学性能,同时舒适度评价和坐姿检测算法能有效地评价当前人体舒适度和坐姿状态,其平均准确率分别为77%和80%。系统具有稳定性高、实时性强、成本低廉、便携可靠等优点,可为沙发等坐垫新材料的物理特性评测及舒适度评价提供解决方案。 展开更多
关键词 坐具 感知评测系统 舒适度评价 华为云 坐姿检测
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基于STM32的步进电机管道直径测量系统的设计 被引量：2
16
作者 王明亮 鲍晓华 +1 位作者 周虎 郭帅 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期744-749,共6页
针对市政工程应用中地下管道直径测量难以及测量不够精准的问题,文章设计一种步进电机驱动下的管道直径测量系统,以STM32F108C8T6作为主控制器,数字式HPD322作为步进电机驱动器,并采用蓝牙通信。系统上位机发出开始命令,单片机接收到信... 针对市政工程应用中地下管道直径测量难以及测量不够精准的问题,文章设计一种步进电机驱动下的管道直径测量系统,以STM32F108C8T6作为主控制器,数字式HPD322作为步进电机驱动器,并采用蓝牙通信。系统上位机发出开始命令,单片机接收到信号后发出脉冲让驱动器工作,驱动步进电机运动;当两侧触发开关同时触发时,单片机接收到信号后发出反转信号,步进电机反向旋转,将测量装置收回。该测量系统工作时前进与后退的步数一致,确保装置总能回到初始位置,从而保证下一次可以直接使用。 展开更多
关键词 步进电机 驱动器 蓝牙通信 管道直径测量
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基于主动式的非连续表面工件磨削加工尺寸在线测量方法 被引量：1
17
作者 王永协 陈永奎 +1 位作者 李辉 郑鹏 《机床与液压》 北大核心 2025年第10期108-114,共7页
主动式测量磨削加工技术可提升磨削加工效率和智能化程度,但实际应用中,具有非连续表面工件(如键槽、花键)的磨削加工会影响主动式测量的控制过程。针对此,提出一种非连续表面工件几何特征主动式测量新方法。针对尺寸在线测量,在粗加工... 主动式测量磨削加工技术可提升磨削加工效率和智能化程度,但实际应用中,具有非连续表面工件(如键槽、花键)的磨削加工会影响主动式测量的控制过程。针对此,提出一种非连续表面工件几何特征主动式测量新方法。针对尺寸在线测量,在粗加工阶段采用记忆法测量方式,根据非连续表面设定触发时间,实现对无效数据的替换,以保证数据连续输出;在精加工阶段,结合非连续表面的几何特征和磨削加工状态参数,构建了基于深度学习LSTM模型的尺寸预测模型,提出非连续表面的在线尺寸精确预测测量方法,通过大量历史加工数据对LSTM模型参数进行优化,使得模型的预测结果符合磨削加工尺寸的变化趋势。最后,通过实验验证了所提方法的可行性和正确性,并有效提高了非连续表面工件的磨削加工几何精度及效率,改善了工件的加工质量。 展开更多
关键词 非连续表面 主动测量 磨削加工 尺寸预测 LSTM模型
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基于Zynq平台的EtherCAT主站的软硬件协同设计 被引量：1
18
作者 李东鹏 杨之乐 +1 位作者 赵虹 肖溱鸽 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第4期40-44,49,共6页
针对工业自动化对控制能力和强实时性的需求,提出了一种基于FPGA的改进型EtherCAT硬件主站方案。该方案利用Zynq-7000平台,在PL端实现FPGA协议栈,以保证核心功能的高效执行。基于AXI4总线设计PS与PL间的数据交互机制,提升主站的灵活性... 针对工业自动化对控制能力和强实时性的需求,提出了一种基于FPGA的改进型EtherCAT硬件主站方案。该方案利用Zynq-7000平台,在PL端实现FPGA协议栈,以保证核心功能的高效执行。基于AXI4总线设计PS与PL间的数据交互机制,提升主站的灵活性和数据传输效率。实验证明,该设计实现了88 ns的最大通信抖动,保持了硬件主站的高实时性,并融合了ARM的灵活性。 展开更多
关键词 EtherCAT主站 AXI4 Zynq 数据交互
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甘蔗切种机多刀闭环协同控制系统设计与试验
19
作者 李尚平 甘伟光 +3 位作者 郑创锐 文春明 李凯华 李洋 《农机化研究》 北大核心 2025年第6期147-154,共8页
针对课题组研发的预切种式智能甘蔗切种机(下称甘蔗切种机)切种效率不高的问题,设计开发了智能甘蔗切种机多刀闭环协同控制系统。为初步验证系统的有效性,搭建了调刀模拟平台进行试验,结果显示闭环控制平均调刀时间比开环控制少0.21 s... 针对课题组研发的预切种式智能甘蔗切种机(下称甘蔗切种机)切种效率不高的问题,设计开发了智能甘蔗切种机多刀闭环协同控制系统。为初步验证系统的有效性,搭建了调刀模拟平台进行试验,结果显示闭环控制平均调刀时间比开环控制少0.21 s。样机试验结果表明:(1)电机脉冲频率f=6 kHz时,调刀电机达到最佳速度120 mm/s,调刀绝对位移误差小于5 mm,相对位移误差<1%;当f>6 kHz时,调刀相对位移误差大于5%;当f≥8 kHz时,步进电机出现严重堵步,影响正常工作。(2)调刀速度为120 mm/s时,闭环控制切刀调刀时间为0.95 s/根,调刀效率提高了74.32%。(3)甘蔗传送速度达到0.15 m/s,提高了50%;甘蔗传送间距提升了80%;综合传送效率提升了86.6%。(4)切种合格率达98.02%,伤芽率小于1%,与原系统相比切种机总体切种效率提高83.20%,工作稳定,实现了连续、高效自动切种,满足实际生产要求。 展开更多
关键词 甘蔗切种机 闭环控制 协同控制 调刀模拟平台
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基于激光跟踪仪的大型水轮发电机组精准吊装研究
20
作者 马明 耿在明 +3 位作者 吴涛 刘辉 刘红奇 时浩然 《机床与液压》 北大核心 2025年第6期194-199,共6页
针对大型水轮发电机组在精准吊装过程中出现的复杂运动耦合情况,依托某巨型电站水轮发电机组检修项目,提出一种基于激光跟踪仪的大型水轮发电机组精准吊装方案。通过单台激光跟踪仪对固定在大型零件上的3个靶点分别进行跟踪测量并获取... 针对大型水轮发电机组在精准吊装过程中出现的复杂运动耦合情况,依托某巨型电站水轮发电机组检修项目,提出一种基于激光跟踪仪的大型水轮发电机组精准吊装方案。通过单台激光跟踪仪对固定在大型零件上的3个靶点分别进行跟踪测量并获取被测对象的实时位置数据,运用PCA算法识别出零件的运动规律;通过单靶点的跟踪测量数据自适应识别出每个坐标方向的时域轨迹表达式,结合整周期数据解算出被测对象的稳态位置,并以此指导吊装过程。最后通过实验与现场测试证明了方案的可行性与有效性,为大型水轮发电机组的精准吊装领域提供了新思路。 展开更多
关键词 激光跟踪仪 大型水轮发电机组 精准吊装 稳态位置拟合
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