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多层结构底板破坏深度精确预测与Matlab实现 被引量：1
1
作者 李昂 王伟东 +6 位作者 牟谦 王峰 马政和 赵磊 黄刚 周永根 田胜祺 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第S1期261-274,共14页
矿井煤岩层开采工作面底板扰动会诱发底板隔水岩层上部受到破坏,底板破坏深度计算是科学确定底板破坏深度的基本前提。以往采用单一岩层底板塑性滑移线场理论计算往往与实际偏差较大,原因在于底板破坏范围内其结构主要由多层结构组成。... 矿井煤岩层开采工作面底板扰动会诱发底板隔水岩层上部受到破坏,底板破坏深度计算是科学确定底板破坏深度的基本前提。以往采用单一岩层底板塑性滑移线场理论计算往往与实际偏差较大,原因在于底板破坏范围内其结构主要由多层结构组成。首先构建多层结构底板塑性滑移线场力学模型,推导出多工况下底板破坏深度解析解,并优化出5种计算多层结构底板破坏深度计算工况;其次分析多层结构底板破坏深度人工计算方法的不足及误差原因;提出了计算多层结构底板破坏深度逻辑流程,借助Matlab语言开发了多层结构底板破坏深度计算系统,并结合实际工况分析该系统的可靠性和稳定性。结果表明:①多层结构底板破坏深度计算过程中多数工况需多次利用泰勒展开式和一元四次方程求解,人工计算过程冗长繁杂,极易导致计算结果出现偏差;②通过手算和机算(Matlab内置函数)对比计算同一工况下相同参数时底板最大破坏深度,可知随底板层数增多,人工求解过程中因泰勒展开式的多次运用导致底板破坏深度计算结果累积误差增大,而Matlab编程求解过程中避免泰勒式应用,其结果更符合现场实际需求;③软件主界面包含层数、层厚、力学参数及输入框、计算按钮等功能,可快速智能判别工况,计算出底板最大破坏深度及开采面至底板最大破坏深度水平距离;④将平煤某矿相关岩性力学参数代入该软件求解,通过对比分析5层结构底板最大破坏深度理论值、拟合值、实测值及软件值可知,理论值与实测结果偏差0.57 m,软件值与实测值相差0.14 m,多层计算结果下软件计算更符合实际需求,可为底板水害防治及安全开采提供可靠的技术参数。 展开更多
关键词 多层结构底板 破坏深度 塑性滑移线场 matlab内置函数 计算软件
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基于MATLAB与TMVOC联用的多相抽提工艺参数优化研究
2
作者 杨逸文 金嘉路 +3 位作者 崔长征 李敏 张婉莹 杨洁 《环境科学研究》 北大核心 2025年第2期366-375,共10页
TMVOC作为一款能模拟挥发性有机污染物在非均质介质中三相流动的软件,在土壤与地下水修复领域被广泛应用。为优化实际工程中多相抽提(MPE)的修复方案,本研究借助TMVOC软件对某1,4-二氯苯污染场地进行三维模型概化,再现1,4-二氯苯在非均... TMVOC作为一款能模拟挥发性有机污染物在非均质介质中三相流动的软件,在土壤与地下水修复领域被广泛应用。为优化实际工程中多相抽提(MPE)的修复方案,本研究借助TMVOC软件对某1,4-二氯苯污染场地进行三维模型概化,再现1,4-二氯苯在非均质介质中的污染分布,并模拟MPE修复的过程;通过编写的MATLAB优化算法与TMVOC软件联用,在三维空间内对抽提井的布设方案和负压参数进行了优化,探究布设方案、负压参数对污染物去除率和修复成本的影响;此外,使用编写的MPE运行参数分工段优化算法进一步优化了多个修复工段的负压参数。结果表明:相较于抽提井间距为3 m时均匀布井方案下1,4-二氯苯的去除率为57.1%,经优化后的三维布井开筛方案不仅在同等修复时间内将污染物去除率提高了45.5%,还在去除机制上促进了NAPL相污染物向气相、液相的转化,且向气相转化的趋势更明显。抽提负压参数优化后的方案能进一步缩短25.0%的修复时间并节省13.5%的修复总成本,抽提井负压的增加在修复前期能更大程度加快液相污染物的去除并促进液相、NAPL相污染物向气相的转化。最后,经运行参数分工段优化算法求解所得的最优方案,进一步缩短了4.1%的修复时间并节省8.4%的修复总成本。研究显示,基于MATLAB与TMVOC开发的优化算法能与场地污染羽的浓度和位置分布相结合,为实际工程中MPE修复的布井方案、负压参数和运行参数的优化提供指导,实现场地修复工程的降本增效与低碳。 展开更多
关键词 多相抽提 污染场地修复 优化算法 matlab TMVOC
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基于MATLAB GUI的布齿参数优化与应用
3
作者 任钞 康向涛 +1 位作者 曹萍 王春华 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第5期177-185,共9页
PDC钻头在煤矿钻孔作业中以卓越的破岩性能、高效的钻孔效率备受关注。为研究PDC齿切削参数与受力的关系,设计并开展了PDC单齿切削试验,并进行切削齿受力计算模型与仿真模拟验证。基于MATLAB GUI与全局力平衡理论,开发了专用的布齿参数... PDC钻头在煤矿钻孔作业中以卓越的破岩性能、高效的钻孔效率备受关注。为研究PDC齿切削参数与受力的关系,设计并开展了PDC单齿切削试验,并进行切削齿受力计算模型与仿真模拟验证。基于MATLAB GUI与全局力平衡理论,开发了专用的布齿参数优化软件,对现场使用的五翼平底型钻头的周向角θ、后倾角α和侧转角β进行多目标优化。结果表明:在直线切削正交试验与仿真模拟中,切削深度、后倾角和切削速度对切削齿受力影响由大到小依次均为切削深度、后倾角、切削速度。参数优化软件的应用,成功地减小了钻头的侧向力与弯曲力矩,侧向力与钻压之比的计算值下降到1/1000,弯曲力矩与转矩之比的计算值下降到1/100;通过Abaqus数值模拟验证了参数优化取得了一定的效果,侧向力与转压的比值和弯曲力矩与转矩的比值均能够降低到较低水平。其中,侧向力平均值降低了1.81 kN,弯曲力矩平均值减小了0.163 kN·m,数据的离散性明显降低。更小的侧向力与弯曲力矩能够提高钻头的钻进效率,与此同时软件的计算复杂度受钻头布齿参数的影响相对较小。因此,参数优化软件可以应用于钻头的布齿参数优化设计,提高钻头设计效率。 展开更多
关键词 PDC钻头 正交试验 参数优化 matlab GUI 数值模拟
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基于MATLAB的隧道照明参数与优化设计
4
作者 余雪娟 徐兴居 +1 位作者 芮易 黄冠霖 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第10期1947-1956,共10页
为降低隧道照明系统能耗,研究隧道灯具的最优布置方法,基于MATLAB软件编写一种包含隧道照明计算与参数优化功能的程序。照明计算程序根据输入的隧道参数与布灯参数,计算输出平均亮度、总均匀度和纵向均匀度作为照明效果评价指标,并实现... 为降低隧道照明系统能耗,研究隧道灯具的最优布置方法,基于MATLAB软件编写一种包含隧道照明计算与参数优化功能的程序。照明计算程序根据输入的隧道参数与布灯参数,计算输出平均亮度、总均匀度和纵向均匀度作为照明效果评价指标,并实现路面亮度分布的可视化。选取中线布置、对称布置和交错布置3种灯具布置方式,调整灯具间距、高度、偏置距离和角度4个布灯参数。通过程序计算分别研究布设方式和灯具参数对隧道照明效果的影响。计算结果表明:1)在灯具总功率和布置间距相同的情况下,中线布置方案相较于对称布置方案的路面平均亮度提高27.63%,但总均匀度降低44.60%;2)路面平均亮度与灯具高度呈负相关,随灯具角度增大呈现“先增后减”的非线性趋势;3)以隧道灯具总能耗为评价指标,通过粒子群算法进行布灯参数的最优化计算,优化方案增大了灯具间距并降低了灯具布置高度,使得灯具总功率较原始方案降低17.88%;4)通过DIALux软件构建隧道仿真模型进行结果验证,其中平均亮度的误差为4.41%,均匀度的误差在10%的容许范围内,验证了本程序的有效性和准确性。 展开更多
关键词 隧道照明 节能优化 matlab软件 布灯参数 粒子群优化算法
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基于AST的MATLAB到Python转换器
5
作者 郭瑞 徐文浩 +2 位作者 谢鹏志 杨威 宋友 《计算机工程与科学》 北大核心 2025年第6期1041-1049,共9页
MATLAB语言被广泛应用于工业领域产品研发的各个环节,但是在实际工程应用场景中,需要将其建立的机理模型脱离MATLAB运行环境,与实际的工程系统集成应用,故需要一种将MATLAB建立的模型快速工程化的工具。为此,提出一种MATLAB到Python转换... MATLAB语言被广泛应用于工业领域产品研发的各个环节,但是在实际工程应用场景中,需要将其建立的机理模型脱离MATLAB运行环境,与实际的工程系统集成应用,故需要一种将MATLAB建立的模型快速工程化的工具。为此,提出一种MATLAB到Python转换器M2P,该转换器基于抽象语法树AST,将源代码转换到AST结构,对该结构进行分析并利用替换规则生成结果代码,最终实现MATLAB到Python的代码等价转换。对比代码转换实验的结果表明,所提转换器与现有的其他MATLAB到Python转换转换器相比具有更高的转换性能。 展开更多
关键词 代码转换 matlab-to-Python 抽象语法树
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基于AMESim-Matlab联合仿真的果园环沟施肥轨迹控制系统
6
作者 李旭东 梅方炜 +2 位作者 刘永帅 孙志锋 朱新华 《农业工程学报》 北大核心 2025年第16期55-65,共11页
针对果园环沟施肥机复杂重载工况下曲线施肥轨迹精准控制难题,该研究设计并分析了基于多段圆弧的环沟轨迹控制系统,通过精准控制开沟器横向变速伸缩运动,配合施肥机匀速直线前进运动合成多段圆弧施肥轨迹。采用AMESim仿真分析了比例调... 针对果园环沟施肥机复杂重载工况下曲线施肥轨迹精准控制难题,该研究设计并分析了基于多段圆弧的环沟轨迹控制系统,通过精准控制开沟器横向变速伸缩运动,配合施肥机匀速直线前进运动合成多段圆弧施肥轨迹。采用AMESim仿真分析了比例调速阀、比例节流阀、比例换向阀3种开沟器横向伸缩液压驱动回路的变速控制特性。基于提出的分段PID控制方法构建了控制系统AMESim-Matlab联合仿真模型,分析了工况适应性和全段轨迹的控制精度,并以曲线轨迹撒肥、开沟试验对控制系统进行了验证。结果表明,比例换向阀回路中液压缸伸缩速度的调节时间及线性误差显著低于比例调速阀、比例节流阀回路,动态及稳态速度控制特性最优;分段PID(比例-积分-微分,proportional-integralderivative)控制方法对空载、正常作业、硬质土、阻力突变4种典型工况适应性良好;曲线撒肥试验表明,施肥轨迹与树行最近距离、环沟基圆半径、相切圆弧半径的相对误差分别为1.76%、1.27%及2.65%,轨迹参数控制精度高、株距适应性好;曲线开沟试验表明,株距为1.3 m及2.3 m时,开沟器横向伸缩实际与目标位移曲线的相关系数分别达0.9950、0.9991,均方根误差分别为0.0103、0.0078 m,曲线开沟复杂重载工况下系统控制精度满足要求。曲线撒肥、开沟试验验证了该文构建的控制模型的可靠性。该研究实现了多段圆弧曲线施肥轨迹精准控制,研究结果可为农机工作部件轨迹控制和果园机械化环沟施肥技术开发提供依据和参考。 展开更多
关键词 环沟施肥 施肥轨迹 轨迹控制 变速控制特性 AMESim-matlab
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基于MATLAB的应急救援机器人工作装置运动学分析 被引量：1
7
作者 程潜 张大庆 +2 位作者 唐琦军 彭轩昂 阳松波 《农业装备与车辆工程》 2025年第1期96-102,共7页
为了拓展应急救援机器人的作业范围、提高作业灵活性,对团队研制的带有伸缩臂、最大伸缩量可达1.2 m的工作装置进行运动学建模与仿真。采用改进的Denavit-Hartenberg(D-H)参数法建立机械臂的运动学模型,结合几何法与解析法求解正逆运动... 为了拓展应急救援机器人的作业范围、提高作业灵活性,对团队研制的带有伸缩臂、最大伸缩量可达1.2 m的工作装置进行运动学建模与仿真。采用改进的Denavit-Hartenberg(D-H)参数法建立机械臂的运动学模型,结合几何法与解析法求解正逆运动学方程。通过MATLAB中的Robotics Toolbox进行仿真,探讨属具换装过程的轨迹规划,包括笛卡尔坐标空间路径规划和关节空间多项式轨迹规划,确保了机械臂在执行换装任务时各个关节的运动平滑无突变。对得出的各个关节的位移、速度、加速度曲线进行分析可知,经过规划后各个关节运动平滑且无突变,验证了运动学模型的准确性。分析增加伸缩臂后的工作装置作业包络图,相较于无伸缩臂的工作装置作业范围增加了85.15%,优于常规挖掘机的作业范围。结果可为机器人工作装置的运动规划及智能控制提供理论基础和技术支持。 展开更多
关键词 应急救援机器人 工作装置 运动学建模 轨迹规划 matlab仿真
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基于Matlab的空射型反舰导弹弹道仿真
8
作者 余永俊 时子房 +2 位作者 卢美升 司永洁 陈局非 《兵工自动化》 北大核心 2025年第10期70-73,共4页
针对空射型反舰导弹弹道形式多样、控制律复杂等特点,从反舰导弹低空巡航弹道的角度出发,研究该弹道在不同飞行阶段的弹道设计及弹道仿真实现。对空射型反舰导弹的常用弹道类型、特点及技术性能进行了分析。利用Matlab/Simulink建立了... 针对空射型反舰导弹弹道形式多样、控制律复杂等特点,从反舰导弹低空巡航弹道的角度出发,研究该弹道在不同飞行阶段的弹道设计及弹道仿真实现。对空射型反舰导弹的常用弹道类型、特点及技术性能进行了分析。利用Matlab/Simulink建立了反舰导弹纵向运动弹道仿真模型。针对低空巡航弹道在方案飞行段的设计,采用PID控制实现导弹的姿态及高度稳定控制;在末制导导引段,采用过重力补偿比例导引法实现导弹的末端跃升俯冲攻击。仿真实例验证结果表明:该设计方法可较好地实现预设弹道,为空射型反舰导弹的弹道设计、分析提供一定的借鉴和参考价值。 展开更多
关键词 matlab/SIMULINK 反舰导弹 弹道仿真 PID控制
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基于MATLAB的柔性叠片联轴器偏置动力学分析
9
作者 李江 杨磊青 《农业装备与车辆工程》 2025年第8期76-80,共5页
聚焦柔性叠片联轴器偏置状态下的动力学特性,推导建立偏置转子涡动方程,获取微分方程形式。借助MATLAB对偏置方程求解并绘制曲线,分析不同交叉刚度、偏置量及弯曲强度对偏置的影响,并通过仿真得出相应曲线,剖析曲线成因,为柔性叠片联轴... 聚焦柔性叠片联轴器偏置状态下的动力学特性,推导建立偏置转子涡动方程,获取微分方程形式。借助MATLAB对偏置方程求解并绘制曲线,分析不同交叉刚度、偏置量及弯曲强度对偏置的影响,并通过仿真得出相应曲线,剖析曲线成因,为柔性叠片联轴器的优化设计与性能提升提供一定的理论依据与技术参考。 展开更多
关键词 柔性叠片联轴器 偏置状态 动力学分析 matlab 振动
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基于MATLAB果蔬搬运机器人运动学分析
10
作者 潘振钊 《农机使用与维修》 2025年第9期35-39,共5页
针对传统农业果蔬分拣依赖人工导致的效率低、损耗大等问题,本研究旨在设计一款适用于15 kg重型农产品搬运的六自由度机械臂,推动农业自动化升级。提出基于改进D-H参数法的机械臂运动学模型,根据位姿分离法设计其逆解算法;把逆解算法程... 针对传统农业果蔬分拣依赖人工导致的效率低、损耗大等问题,本研究旨在设计一款适用于15 kg重型农产品搬运的六自由度机械臂,推动农业自动化升级。提出基于改进D-H参数法的机械臂运动学模型,根据位姿分离法设计其逆解算法;把逆解算法程序编入MATLAB中,使其得到更加可观的正逆解坐标数据;采用SolidWorks构建模块化机械结构,通过MATLAB机器人工具箱进行多轴协同运动仿真。试验表明:仿真验证逆解算法求解8组关节角的平均耗时仅12.3 ms,多平台模型一致性误差低于4.7%。该研究为智能装备的快速部署提供了可复用的方法论框架,为后一步轨迹规划及其控制提供了基础。 展开更多
关键词 包装机器人 matlab 结构设计 运动学分析
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基于MATLAB的水田搅浆刀运动仿真分析
11
作者 孙振雨 《农机使用与维修》 2025年第3期6-11,共6页
为更深入研究水田搅浆刀的运动特性,探索影响搅浆刀作业质量相关因素间的关系,根据实际生产情况建立水田搅浆刀运动模型,通过理论分析建立搅浆刀运动方程,给出绝对速度、分向加速度公式。通过MATLAB(Matrix&Laboratory,矩阵实验室)... 为更深入研究水田搅浆刀的运动特性,探索影响搅浆刀作业质量相关因素间的关系,根据实际生产情况建立水田搅浆刀运动模型,通过理论分析建立搅浆刀运动方程,给出绝对速度、分向加速度公式。通过MATLAB(Matrix&Laboratory,矩阵实验室)软件采用三因素三水平正交试验法描绘不同作业条件下搅浆刀的运动轨迹图形,通过图形得出:前进速度主要影响运动轨迹横向跨度,刀轴转速主要影响运动轨迹数量,回转半径主要影响运动轨迹纵向跨度。在27个图形中无交集余摆线有7个,当v=1.5 m/s,ω=180 r/min,R=0.35 m时余摆线图形明显,且相交面积较大。同时分析搅浆刀旋耕速比曲线时发现,刀轴转速、回转半径对旋耕速比为正影响;前进速度对旋耕速比为负影响。 展开更多
关键词 搅浆刀 matlab 运动轨迹 三因素三水平 正交试验法
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基于MATLAB的导向轮结构参数优化设计
12
作者 王鸿鼎 秦甘霖 +1 位作者 刘洪 王强强 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第9期21-26,共6页
基于TVR型双轮缘单轮导向系统,研究以质量轻为目标的导向轮在直线和曲线两种工况下均满足强度要求的最优结构。以导向轮的质量轻为优化目标建立目标函数,以其强度及刚度充足作为约束条件来建立数学模型。在MATLAB软件中编写代码并采用SQ... 基于TVR型双轮缘单轮导向系统,研究以质量轻为目标的导向轮在直线和曲线两种工况下均满足强度要求的最优结构。以导向轮的质量轻为优化目标建立目标函数,以其强度及刚度充足作为约束条件来建立数学模型。在MATLAB软件中编写代码并采用SQP和Interior Point算法对所建立的数学模型进行求解。将不同寻优算法得到的导向轮结构参数建立有限元分析模型,并在有限元分析软件Workbench中进行所述工况下的静力学仿真。结果表明,应用Interior Point求解得到的优化参数的导向轮刚度及强度均满足要求,验证了所选取的结构优化参数对导向轮的结构优化是有效的,达到了导向轮轻量化的设计要求。 展开更多
关键词 导向轮 结构优化 寻优算法 matlab WORKBENCH
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基于ROS-Matlab的移动机器人仿真研究
13
作者 张涛 齐向东 +1 位作者 张海龙 普勇博 《现代电子技术》 北大核心 2024年第18期114-120,共7页
结合Linux下ROS系统高性能的仿真工具和跨平台兼容性,以及Matlab强大的计算能力、丰富的工具箱和函数库,通过建立ROS-Matlab的仿真控制系统,对移动机器人的关键技术进行研究。文中介绍了ROS-Matlab系统的框架和功能,首先,使用Gazebo构... 结合Linux下ROS系统高性能的仿真工具和跨平台兼容性,以及Matlab强大的计算能力、丰富的工具箱和函数库,通过建立ROS-Matlab的仿真控制系统,对移动机器人的关键技术进行研究。文中介绍了ROS-Matlab系统的框架和功能,首先,使用Gazebo构建2D仿真室内环境,通过Solidworks创建移动机器人模型,并将该模型以URDF文件形式导入ROS环境中;其次,利用SLAM_gmapping算法对仿真室内环境进行扫描建图,由Simulink发布目标点坐标和目标点导航话题,控制移动机器人完成导航任务;最后,由Simulink发布轨迹跟踪话题,控制移动机器人进行轨迹跟踪。通过仿真验证,由所建地图、目标点导航和轨迹跟踪曲线说明仿真系统的可行性,为机器人研究提供参考。 展开更多
关键词 ROS matlab 移动机器人 Gazebo SLAM 目标点导航 轨迹跟踪 运动学模型
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基于MATLAB编程的碎屑岩粒度计算对比:以江西省会昌盆地上白垩统周田组为例 被引量：1
14
作者 陈念楠 李满根 +5 位作者 宋志杰 刘东兴 范鹏飞 吴思楷 魏广富 刘颖 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第11期4409-4415,共7页
计算机强大的图像分析和统计功能在碎屑岩粒度测量过程中能够有效解决计算结果精度不足以及工作负荷大等问题。通过MATLAB编程语言对会昌盆地上白垩统周田组样品进行灰度化、二值化、自适应中值滤波、彩色标注等图像处理方式,准确测量... 计算机强大的图像分析和统计功能在碎屑岩粒度测量过程中能够有效解决计算结果精度不足以及工作负荷大等问题。通过MATLAB编程语言对会昌盆地上白垩统周田组样品进行灰度化、二值化、自适应中值滤波、彩色标注等图像处理方式,准确测量出其粒度参数。结果显示:①MATLAB直接计算法与图解法所求得平均粒径分别为4.008φ和3.103φ(φ为粒级);标准偏差分别为0.8φ和0.803φ;偏度分别为-0.195φ和-0.041φ;峰度分别为0.911φ和0.916φ。两种计算方式中标准偏差和峰度误差较小,可以互相替代,而标准偏差和偏度误差程度较大,不可互相替代;②MATLAB直接计算方法与镜下岩矿鉴定均显示周田组整体磨圆度较差,碎屑颗粒呈棱角状-次棱角状,通过沉积环境判别公式反映周田组形成于河流相沉积环境中;③通过MATLAB编程语言,能够精准识别碎屑岩中颗粒轮廓及统计各项参数,对沉积物粒度研究提供了极大的便利,避免了人为主观因素干扰,提高了工作效率。 展开更多
关键词 粒度分析 图解法 会昌盆地 周田组 matlab
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Matlab环境下拖拽式焊接机器人的运动学仿真实验 被引量：3
15
作者 才洋 于功志 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第3期22-30,共9页
将某ER系列拖拽式焊接机器人作为仿真实验对象,利用MDH(modified Denavit-Hartenberg)方法确定其DH参数,创建对应的关节坐标系与DH模型。基于Matlab软件中Tool-box10.4版本展开运动学分析求解。利用齐次变换矩阵顺次相乘完成运动学正解... 将某ER系列拖拽式焊接机器人作为仿真实验对象,利用MDH(modified Denavit-Hartenberg)方法确定其DH参数,创建对应的关节坐标系与DH模型。基于Matlab软件中Tool-box10.4版本展开运动学分析求解。利用齐次变换矩阵顺次相乘完成运动学正解的推导,使用牛顿-拉夫逊迭代法(Newton-Raphson method)求解逆运动学方程的封闭解,验证了机器人运动学建模的合理性。在Matlab中完成了轨迹规划,在关节空间下对运动轨迹分别采用了三次、五次插值规划方法。完成了机械臂全局与限定条件下的工作空间分析,整体仿真结果充分证明了拖拽式焊接机器人运动性能的合理与稳定。该方案为进一步实验与研发工作奠定了理论基础,对同系列或构型机械臂有实际应用意义。 展开更多
关键词 matlab 拖拽式焊接机器人 运动学仿真 轨迹规划 工作空间
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基于Matlab的8R机械臂运动学分析与仿真 被引量：8
16
作者 任建华 王键 冯泽民 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第6期37-43,共7页
为了使凿岩机械臂快速精确到达预定姿态,文章以8R机械臂为研究对象,基于改进D-H方法建立其关节坐标系并推导出凿岩机械臂的运动学方程,在Matlab中利用工具箱函数通过编程建立其运动学模型,通过代入位姿角度验证求解的正逆运动学的准确... 为了使凿岩机械臂快速精确到达预定姿态,文章以8R机械臂为研究对象,基于改进D-H方法建立其关节坐标系并推导出凿岩机械臂的运动学方程,在Matlab中利用工具箱函数通过编程建立其运动学模型,通过代入位姿角度验证求解的正逆运动学的准确性。利用蒙特卡洛算法模拟机械臂实际工作空间并对机械臂不同位形间的关节角度进行轨迹规划仿真,仿真出的工作空间图形和路径点位形处的关节位置、速度、加速度曲线结果都能满足机械臂进行凿岩的工作需求,为后面机械臂的孔序规划和动力学分析奠定了基础。 展开更多
关键词 凿岩机械臂 运动学分析 matlab 工作空间 轨迹规划
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基于MATLAB GUI的食品取向度检测系统的建立和验证 被引量：3
17
作者 夏旭 李静鹏 +3 位作者 陈晓青 唐浩 贺利锋 邓力 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第13期129-139,共11页
具有取向结构的食品在自然界中普遍存在,而食品取向度对食品本身的质构特性和消费者的喜爱度有重大影响。为了定量表征食品取向度,本研究基于MATLAB GUI构建了一种食品取向度检测系统。借助已建立的激光传输成像装置,使用相机捕获样品... 具有取向结构的食品在自然界中普遍存在,而食品取向度对食品本身的质构特性和消费者的喜爱度有重大影响。为了定量表征食品取向度,本研究基于MATLAB GUI构建了一种食品取向度检测系统。借助已建立的激光传输成像装置,使用相机捕获样品上的激光散斑,运用MATLAB GUI进行食品取向度检测系统的编程设计,将激光散斑图像经过一系列的计算机视觉操作处理成椭圆拟合图,并计算样品取向度。然后以不同取向程度的面团为例对该系统进行了验证。实验结果表明,检测系统对激光散斑图像识别准确率为96.33%,实际运用效果良好。测得的不同面团取向度排序和显微结构图结果一致。此外,面团的取向度和面筋蛋白横纵长度比之间存在高强度的正相关关系(R=0.99,P<0.05)。建立的食品取向度检测系统具有良好的准确性,能够有效应用于食品取向度的检测。 展开更多
关键词 食品取向度 matlab GUI 系统建立 系统验证 图像处理 激光散斑
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Arduino与Matlab相融合的自控实验平台 被引量：2
18
作者 吴葛 姚鸿泰 周妙言 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第1期102-106,151,共6页
为帮助学生构建分析实际控制系统的方法,开发基于Arduino与Matlab相融合的自动控制实验平台。以温度控制系统为例,建立温度控制系统的数学模型;搭建基于Arduino平台数据采集、Matlab软件数据分析仿真和Python求解器参数优化的系统模型... 为帮助学生构建分析实际控制系统的方法,开发基于Arduino与Matlab相融合的自动控制实验平台。以温度控制系统为例,建立温度控制系统的数学模型;搭建基于Arduino平台数据采集、Matlab软件数据分析仿真和Python求解器参数优化的系统模型辨识平台。设计了内模PID控制算法,利用Matlab软件对辨识的模型进行仿真测试,同时对温度控制系统进行测试;实现Arduino平台代码的自动生成、自动下载运行以及硬件在环调试等功能。实验结果表明:系统模型辨识较为准确,所提控制策略效果较好;系统模型搭建、算法设计、仿真分析和系统测试全流程的体验,有助于学生提升分析控制系统的能力。 展开更多
关键词 模型辨识 matlab软件 Arduino平台 内模PID 硬件在环仿真
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316L不锈钢电解抛光的MATLAB图像定量分析 被引量：2
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作者 周赵琪 丁明玥 +3 位作者 朱晴晴 何康 汪玉 王振卫 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2024年第1期97-104,共8页
基于机器视觉的不锈钢表面无损检测方法正受到工业界关注并得到研究人员的探索与开发。本研究使用MATLAB对电解抛光的316L不锈钢表面金相图进行图像二值化处理,保留区域点蚀和过抛腐蚀区的黑色像素点和黑色区域,除去浅色划痕和不明显的... 基于机器视觉的不锈钢表面无损检测方法正受到工业界关注并得到研究人员的探索与开发。本研究使用MATLAB对电解抛光的316L不锈钢表面金相图进行图像二值化处理,保留区域点蚀和过抛腐蚀区的黑色像素点和黑色区域,除去浅色划痕和不明显的凹凸区域。图像腐蚀处理选取半径为3个像素点的圆形结构元素为参数,去除图像噪声,增强图像黑色像素区域边界和对比度。选取图像的黑色像素占比和点蚀区域数量作为特征变量,并通过对特征变量进行测量和计数来评估抛光效果。在此基础上,借助MATLABGUI编程平台开发了一个基于图像定量分析过程的抛光效果评估程序,应用该程序可快速获得316L不锈钢电解抛光材料点蚀定量数据,使金相图片分析数值化,弥补主观判断的不足。该方法得到的结果与基于探针式粗糙度测量的优化结果一致。 展开更多
关键词 图像定量分析 matlabGUI 点蚀 电解抛光 316L不锈钢
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基于Matlab图像识别的海棠花期色彩动态变化规律
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作者 申轶乾 张往祥 李舒情 《经济林研究》 北大核心 2024年第4期297-308,共12页
【目的】探究不同观赏海棠花期色彩动态的变化规律,实现图像识别技术在监测植物色彩动态变化中的应用。【方法】以70个观赏海棠为研究对象,基于Matlab图像识别技术对无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)图像中开花区域进行识别与分割,... 【目的】探究不同观赏海棠花期色彩动态的变化规律,实现图像识别技术在监测植物色彩动态变化中的应用。【方法】以70个观赏海棠为研究对象,基于Matlab图像识别技术对无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)图像中开花区域进行识别与分割,并提取HSL色彩参数值,通过计算和分析色彩参数来揭示海棠花色动态规律。【结果】1)Matlab能对开花区域进行有效识别和分割,识别率达91.6%。不同花色的识别率有差异,白色系、粉色系、红色系的识别率分别为95.0%、92.3%、85.9%。形成花色识别率差异的主要原因是不同色系与背景色彩的对比度不同。2)基于UAV图像提取的盛花期的色彩参数,将观赏海棠品种群分为了3大色系:白色系(H值在200°~250°)、粉色系(H值在300°~330°)、红色系(H值在330°~360°)。3)在开花进程中,3大色系海棠品种的色彩参数变化具有相似和不同2种趋势,相似的趋势是:3大色系海棠品种群的色相H、亮度L呈现出由集中向分散的趋势,饱和度S呈下降趋势,亮度L呈上升趋势。不同的趋势是3个色系的饱和度S下降节律明显不同:白色系品种在初花期-盛花期迅速下降,而在盛花期-末花期无明显变化;粉色系品种在整个花期阶段呈匀速下降的趋势;红色系品种在初花期-盛花期下降缓慢,在盛花期-末花期下降速度加快,但整体下降幅度低于粉色系品种。【结论】Matlab图像识别技术可便捷、高效分析多品种海棠色彩动态规律,实现花色动态监测。 展开更多
关键词 matlab图像识别 UAV图像 HSL色彩空间 色彩动态
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