基于短时能量的声发射源定位方法研究 被引量：15

1

作者 赵江海 杨慧 +1 位作者 顾菊平 叶晓东 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第23期110-114,共5页

通过分析语音信号端点检测的原理,提出将语音信号的短时能量端点检测方法应用于声发射信号到达时间的测定,并采用光纤F-P双探头传感器进行定位实验。首先,运用经验模态分解(EMD)对传感器接收到的声发射信号进行滤波预处理;其次,通过计... 通过分析语音信号端点检测的原理,提出将语音信号的短时能量端点检测方法应用于声发射信号到达时间的测定,并采用光纤F-P双探头传感器进行定位实验。首先,运用经验模态分解(EMD)对传感器接收到的声发射信号进行滤波预处理;其次,通过计算声发射信号的短时能量来确定声发射信号的到达时间;最后,根据各传感器检测到的声发射信号的到达时间差进行声发射源定位。实验结果显示,绝对定位精度达到4.9 mm,相对精度达到4.67%,证明此方法可行,并达到精度要求。 展开更多

关键词 声发射源定位 短时能量 光纤F-P双探头传感器

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基于改进型飞渡电容的电池组动态均衡控制方法研究 被引量：18

2

作者 赵汉宾 马锋 +1 位作者 叶晓东 于海武 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期819-826,共8页

为了改善由于电池单体之间差异而导致的电池组在充放电过程中的失衡问题,在对飞渡电容和辅助充电电源均衡方法深入研究的基础上,通过改进储能电路设计,搭建了一种新型电池组管理系统,给出了电池组处于放电和充电两种状态下的均衡控制方... 为了改善由于电池单体之间差异而导致的电池组在充放电过程中的失衡问题,在对飞渡电容和辅助充电电源均衡方法深入研究的基础上,通过改进储能电路设计,搭建了一种新型电池组管理系统,给出了电池组处于放电和充电两种状态下的均衡控制方法,并将该系统用于胃肠道机器人外部无线接收器进行实验研究.研究结果表明该系统可工作于辅助充电电源均衡和能耗均衡两种模式下,与改进前相比,电池组实际容量及其利用率均提高2倍以上. 展开更多

关键词 飞渡电容 电池组 均衡控制 胃肠道机器人

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基于小波包能量分布特征的齿轮故障诊断方法研究 被引量：18

3

作者 王二化 颜鹏 +1 位作者 李昕 王晓杰 《机床与液压》 北大核心 2020年第1期188-192,共5页

齿轮的裂纹故障不仅影响机械系统的整体性能,还会导致机器损坏,因此,研究了齿轮裂纹长度的故障诊断方法。以多传感振动信号为研究对象,将小波包各个频段的能量比系数作为齿轮裂纹的故障特征,并通过改进的神经网络模型进行特征分类,实现... 齿轮的裂纹故障不仅影响机械系统的整体性能,还会导致机器损坏,因此,研究了齿轮裂纹长度的故障诊断方法。以多传感振动信号为研究对象,将小波包各个频段的能量比系数作为齿轮裂纹的故障特征,并通过改进的神经网络模型进行特征分类,实现齿轮裂纹长度的故障诊断。研究结果表明:所提出的故障诊断方法识别率高(97.5%),通用性好,能有效辨识不同工况下的齿轮故障。 展开更多

关键词 齿轮箱 振动 故障诊断 小波包分解

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环锭纺接头机器人结构研究与动力学分析 被引量：5

4

作者 唐火红 周琼 +1 位作者 冯宝林 赵世标 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第1期47-49,53,共4页

针对当前环锭纺纱机断纱率高、人工接头劳动强度大的现状,开发了一套适用于环锭纺纱机的自动接头机器人。采用牛顿-欧拉方法建立了机器人的动力学方程,并运用MATLAB编程方法和ADAMS动力学仿真功能分别求解出关节驱动力矩,通过两者结果对... 针对当前环锭纺纱机断纱率高、人工接头劳动强度大的现状,开发了一套适用于环锭纺纱机的自动接头机器人。采用牛顿-欧拉方法建立了机器人的动力学方程,并运用MATLAB编程方法和ADAMS动力学仿真功能分别求解出关节驱动力矩,通过两者结果对比,验证了理论推导的正确性。应用ADAMS参数化设计功能求解出关节力矩峰值,为电机选型提供了精确的参数依据。最后以机器人样机做PTP运动为例,对机器人动力学性能进行测试,实验数据与仿真结果吻合,验证了整机设计方法的可行性。该机器人的研发突破了环锭纺纱机无法实现接头自动化的瓶颈。 展开更多

关键词 环锭纺 自动接头 机器人 本体设计 ADAMS 动力学 电机选型

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基于卡尔曼预测的外骨骼摆动腿随动控制研究 被引量：5

5

作者 曹志刚 叶晓东 +2 位作者 王玉成 陈梁军 朱红生 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第29期96-102,共7页

针对一种双关节驱动助力外骨骼机器人中人机交互系统所获取的传感器信息滞后于人体运动意图,从而造成执行机构无法及时跟踪摆动腿的运动,导致无法提供助力的情况,运用卡尔曼滤波算法对采集到的下肢运动信息进行运动意图预测,以弥补延时... 针对一种双关节驱动助力外骨骼机器人中人机交互系统所获取的传感器信息滞后于人体运动意图,从而造成执行机构无法及时跟踪摆动腿的运动,导致无法提供助力的情况,运用卡尔曼滤波算法对采集到的下肢运动信息进行运动意图预测,以弥补延时。利用采集的步态周期数据进行控制仿真实验:依据下肢外骨骼单侧腿简化的二连杆动力学模型,将预测信号输入模型,并采用PD控制验证系统稳定性和预测准确度。仿真结果表明,利用该方法可以对人体运动意图进行有效的预测,可用于驱动外骨骼摆动腿进行随动控制。 展开更多

关键词 外骨骼机器人 运动意图 卡尔曼滤波 动力学模型 随动控制

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基于路径规划和双闭环控制的泊车系统研究 被引量：5

6

作者 陈佳佳 梅涛 祝辉 《电子测量技术》 2011年第3期20-24,共5页

针对智能车辆垂直自主泊车的要求,采用分层自适应的方法设计了1种自动泊车系统,主要通过高精度的激光雷达进行车位的检测,运用轮速传感器进行车辆的定位,规划出了1条三段式泊车轨迹,并且采用了多路双闭环的控制算法对车辆进行轨迹跟踪... 针对智能车辆垂直自主泊车的要求,采用分层自适应的方法设计了1种自动泊车系统,主要通过高精度的激光雷达进行车位的检测,运用轮速传感器进行车辆的定位,规划出了1条三段式泊车轨迹,并且采用了多路双闭环的控制算法对车辆进行轨迹跟踪控制。实验表明,该套系统可以有效地实现车辆的自主泊车,且控制精度高,系统稳定。 展开更多

关键词 自动泊车系统 路径规划 多路双闭环控制

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一种下肢外骨骼机器人随动控制算法的研究 被引量：2

7

作者 赵汉宾 赵子毅 +1 位作者 赵江海 王玉 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2017年第S1期68-69,104,共3页

随动控制算法对下肢外骨骼机器人的助力效果起着决定性的作用。根据零力控制算法及下肢外骨骼机器人的运动特点,提出了一种末端随动控制算法,并给出了算法推导过程。最后通过Matlab仿真验证了该算法的有效性。

关键词 外骨骼机器人 零力控制 末端随动控制算法

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基于Ritz级数的滚珠丝杠驱动系统建模与振动研究 被引量：6

8

作者 钱荣荣 骆敏舟 +2 位作者 赵江海 李涛 李露 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2268-2275,共8页

通过有限元分析建立滚珠丝杠驱动系统模型,分析系统的模态与振型,基于该振型结果且考虑丝杠导程对系统动态特性的影响,提出一种基于混合基函数的Ritz级数法,将该方法用于系统的轴向和扭转振动分析中,并建立基于Ritz级数的滚珠丝杠驱动... 通过有限元分析建立滚珠丝杠驱动系统模型,分析系统的模态与振型,基于该振型结果且考虑丝杠导程对系统动态特性的影响,提出一种基于混合基函数的Ritz级数法,将该方法用于系统的轴向和扭转振动分析中,并建立基于Ritz级数的滚珠丝杠驱动系统运动方程。通过数值仿真分析,给出了工作台在不同位置下的模态特性与振型变化,仿真结果表明工作台的位置变化对系统的轴向振动影响较大,对扭转振动影响较小。实验结果表明所提的建模方法能够准确预测系统的振动特性。 展开更多

关键词 滚珠丝杠驱动系统 振动 有限元分析 混合基函数 建模

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内燃机冷却水泵性能测试装置研究与设计 被引量：7

9

作者 白元明 孔令成 +1 位作者 张志华 金海军 《机床与液压》 北大核心 2019年第3期85-89,共5页

设计内燃机冷却水泵性能测试系统,介绍系统的硬件组成、软件设计及测试内容。系统采用了工控机IPC、工业触摸屏HMI、PLC三位一体、高效协同的控制理念,对温度、流量、转速等性能参数实施了包括PD、模糊PID等经典算法控制,采用LabVIEW开... 设计内燃机冷却水泵性能测试系统,介绍系统的硬件组成、软件设计及测试内容。系统采用了工控机IPC、工业触摸屏HMI、PLC三位一体、高效协同的控制理念,对温度、流量、转速等性能参数实施了包括PD、模糊PID等经典算法控制,采用LabVIEW开发了测试软件。系统已经具备对内燃机冷却水泵性能、汽蚀、密封性、可靠性等的检测能力,并且可以自动进行各项性能曲线拟合、报表生成,实现了高度自动化检测。 展开更多

关键词 水泵 综合性能测试系统 自动控制

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便携式无线传感网络测试系统研究 被引量：1

10

作者 黄雪兵 孔令成 +1 位作者 张志华 孙庆元 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第11期50-51,55,共3页

基于Zigbee的无线传感网络,由于其低功耗、低成本、数据传输量小等优点,适合应用在普通网络难以覆盖的区域范围内。因此在构建对水环境监测网络后,将以无线的方式传输传感信息,通过UC/GUI平台,人性化地呈现在用户的面前,使用户能够方便... 基于Zigbee的无线传感网络,由于其低功耗、低成本、数据传输量小等优点,适合应用在普通网络难以覆盖的区域范围内。因此在构建对水环境监测网络后,将以无线的方式传输传感信息,通过UC/GUI平台,人性化地呈现在用户的面前,使用户能够方便快捷对系统的状态及其他属性和信息进行查询。 展开更多

关键词 UC GUI 传感器 ZIGBEE 测试系统

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基于多层嵌套结构的仿生弹射机器人研究

11

作者 郑智磊 王琨 +3 位作者 吴晅 曹恩国 李可 张秋菊 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2019年第8期32-40,共9页

避役捕食过程中舌头瞬间释放巨大的能量,以高达500 m/s^2的加速度弹射伸长至身体长度2倍的距离。受避役弹舌运动以及其舌器官生理结构的启发,提出一种模拟避役舌弹射能力的仿生弹射机器人。首先,分析避役舌器官的构成以及其高速弹射的... 避役捕食过程中舌头瞬间释放巨大的能量,以高达500 m/s^2的加速度弹射伸长至身体长度2倍的距离。受避役弹舌运动以及其舌器官生理结构的启发,提出一种模拟避役舌弹射能力的仿生弹射机器人。首先,分析避役舌器官的构成以及其高速弹射的运动机理,建立弹射机构的简化物理模型,并进行基于MATLAB软件的动力学仿真分析;其次,基于多层弹性体嵌套结构建立弹射机器人的三维结构模型,应用Solid Works软件进行结构的运动学仿真分析;最后,完成该机器人样机的零件加工、组装和调试,并进行样机弹射试验。通过试验数据的采集处理,与仿真结果进行对比分析发现:该弹射机器人的弹射加速度能达到6 653 m/s^2,最大弹射速度达到15 m/s,且最大伸展距离约为0. 44 m,为初始状态的2. 6倍。结果表明该仿生弹射机器人的弹射速度和加速度都较高,验证了仿生弹射机器人结构设计的有效性。 展开更多

关键词 仿生学 多层嵌套结构 数理建模 仿真分析 试验 高速摄像

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串联集装箱动态单箱称重系统研究

12

作者 刘忠杰 何锋 +3 位作者 宋小波 周培莹 朱擎飞 蒋欣晟 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第3期590-595,606,共7页

提出了一种基于串联式集装箱的动态单箱称重系统的设计方法。首先,介绍了该系统的硬件组成结构,构建了动态称重系统的模型;其次,采用RBF神经网络对系统模型进行了仿真,并建立了重心偏移自适应修正算法;最后,以Visual Studio2010为开发... 提出了一种基于串联式集装箱的动态单箱称重系统的设计方法。首先,介绍了该系统的硬件组成结构,构建了动态称重系统的模型;其次,采用RBF神经网络对系统模型进行了仿真,并建立了重心偏移自适应修正算法;最后,以Visual Studio2010为开发环境研发了一套动态单箱称重软件,该软件操作简单、实用性强,提高了集装箱动态称重效率。整个系统实现了模型构建、数据采集、算法仿真、数据存储、查询和打印等功能,并且称重误差率控制在3%以内,有较好的商业应用前景。 展开更多

关键词 称重平台 模型构建 动态称重系统 RBF 神经网络 软件系统

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D-分割技术确定磁轴承的PID参数鲁棒稳定域

13

作者 杨益飞 骆敏舟 +3 位作者 邢绍邦 韩晓新 李月红 朱熀秋 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期95-101,108,共8页

给出仅依靠频率响应确定磁轴承的PID控制参数鲁棒稳定域的方法。根据小增益定理得到闭环系统的鲁棒稳定性条件,由此推导出加性不确定性的内部稳定H∞指标,再由边界穿越定理和D-分割技术,推导了满足H∞指标的PID控制器的鲁棒参数稳定域... 给出仅依靠频率响应确定磁轴承的PID控制参数鲁棒稳定域的方法。根据小增益定理得到闭环系统的鲁棒稳定性条件,由此推导出加性不确定性的内部稳定H∞指标,再由边界穿越定理和D-分割技术,推导了满足H∞指标的PID控制器的鲁棒参数稳定域边界的解析表达式。在稳定域中任选PID参数,可以使得系统稳定并满足鲁棒性能约束条件。该方法降低了PID控制器参数稳定域设计的难度,对磁轴承时滞系统PID参数调节具有良好的鲁棒性。仿真和实验证明了本文方法的有效性。 展开更多

关键词 PID控制器 磁轴承 时滞 H∞指标 稳定域

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基于EIT技术的柔性触觉传感器的设计 被引量：7

14

作者 程文芳 王晓杰 董帅 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期155-160,共6页

随着机器人技术的日益发展,柔性传感器在机器人皮肤上的应用也得到了新的发展。本文提出并研究了一种基于导电聚合物压敏电阻效应的柔性触觉传感器的设计,使用由聚二甲基硅氧烷PDMS（Poly Di Methyl Siloxane）和多壁碳纳米管（MWCNTs... 随着机器人技术的日益发展,柔性传感器在机器人皮肤上的应用也得到了新的发展。本文提出并研究了一种基于导电聚合物压敏电阻效应的柔性触觉传感器的设计,使用由聚二甲基硅氧烷PDMS（Poly Di Methyl Siloxane）和多壁碳纳米管（MWCNTs）混合而成的导电橡胶作为传感器主体,运用EIT（Electrical Impedance Tomography）技术,设计并制作了本系统的硬件电路,并用其检测、传输导电橡胶的边缘电势数据。最后在计算机中应用工具包EIDORS进行有限元模型和图像重构技术,有效且直观的将导电橡胶上的受力位置表现出来。实验对1~3个目标分别进行了成像,证明了本设计的可行性。 展开更多

关键词 柔性触觉传感器 EIT 导电橡胶 EIDORS

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高效光饰加工技术在航空发动机典型零件加工中的应用 被引量：9

15

作者 汪斌 何坚 +2 位作者 余杰 裴润森 戴晨伟 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2018年第3期75-80,共6页

光饰加工作为改善工件表面质量的最终工艺,因其抛光效率高、加工质量好等优点,逐渐在航空发动机零部件的加工中得到广泛应用。本文在概述光饰加工基本原理的基础上,全面分析了高效光饰加工技术所需的光饰机、磨块和光饰剂等方面的研究成... 光饰加工作为改善工件表面质量的最终工艺,因其抛光效率高、加工质量好等优点,逐渐在航空发动机零部件的加工中得到广泛应用。本文在概述光饰加工基本原理的基础上,全面分析了高效光饰加工技术所需的光饰机、磨块和光饰剂等方面的研究成果,并简要阐述了高效光饰加工技术在航空发动机叶片、盘、轴、机匣等典型零件加工中的应用情况。 展开更多

关键词 高效光饰加工 表面质量 航空发动机 典型零件

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基于爬壁机器人的桥梁裂缝图像检测与分类方法 被引量：29

16

作者 陈瑶 梅涛 +2 位作者 王晓杰 李峰 刘彦伟 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期788-796,共9页

针对传统的桥梁裂缝检测方法成本高、工作环境危险的现状,提出一种基于爬壁机器人的桥梁裂缝图像检测与分类方法,即利用安装在爬壁机器人上的微型摄像镜头获取桥梁的壁面裂纹,通过图像处理和分析方法识别并对裂缝分类.首先对获取的图片... 针对传统的桥梁裂缝检测方法成本高、工作环境危险的现状,提出一种基于爬壁机器人的桥梁裂缝图像检测与分类方法,即利用安装在爬壁机器人上的微型摄像镜头获取桥梁的壁面裂纹,通过图像处理和分析方法识别并对裂缝分类.首先对获取的图片去除运动模糊;然后运用小波变换对图像中的裂缝目标进行增强,再用二值图像面形态学分析提取裂缝目标,运用KD树对裂缝进行连接完成对裂缝图像的识别;最后运用支持向量机方法对裂缝实现分类,并与几何特征分类方法和基于BP神经网络的分类方法比较,结果表明,该方法对裂缝分类效果较好. 展开更多

关键词 爬壁机器人 运动模糊 小波分析 面形态学 KD树 支持向量机

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永磁同步电动机新型自适应滑模控制 被引量：40

17

作者 钱荣荣 骆敏舟 +1 位作者 赵江海 叶晓东 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1414-1421,共8页

永磁同步电动机(PMSM)是多变量、强耦合、非线性时变系统,对外界干扰及内部参数摄动较为敏感,为提高系统的鲁棒性,本文提出一种基于非线性滑模面的自适应滑模变结构控制方法.根据复合非线性反馈控制理论,为PMSM滑模控制系统设计非线性... 永磁同步电动机(PMSM)是多变量、强耦合、非线性时变系统,对外界干扰及内部参数摄动较为敏感,为提高系统的鲁棒性,本文提出一种基于非线性滑模面的自适应滑模变结构控制方法.根据复合非线性反馈控制理论,为PMSM滑模控制系统设计非线性滑模面,通过实时改变控制系统的阻尼系数来提高PMSM伺服系统的瞬态响应性能.在PMSM伺服系统外界扰动及内部参数摄动的上下界未知的情况下,采用自适应参数校正律来调节控制增益的大小,改善了系统的抖振现象.此外,对电机的电流及转速进行了饱和限制,使得所设计的伺服控制系统可用于大范围的位移跟踪.仿真结果表明,与基于线性滑模面的控制器相比较,本文所设计的基于非线性滑模面的自适应滑模控制器使得电机转子位移能够更快且无超调的到达给定值,且系统的抖振现象明显减弱. 展开更多

关键词 永磁同步电动机 滑模控制器 非线性滑模面 自适应参数校正

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D-H法建立连杆坐标系存在的问题及改进 被引量：36

18

作者 郭发勇 梅涛 赵江海 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第20期2710-2714,共5页

广泛使用的标准D-H法允许坐标系建立在轴线的延长线上,会导致不能针对所有关节连杆进行建模、建立的机器人模型与实体不一致,以及无法进行局部关节位置分析等问题。为了得到统一、直观、准确的模型建立方法,提出了一种统一的实体建模方... 广泛使用的标准D-H法允许坐标系建立在轴线的延长线上,会导致不能针对所有关节连杆进行建模、建立的机器人模型与实体不一致,以及无法进行局部关节位置分析等问题。为了得到统一、直观、准确的模型建立方法,提出了一种统一的实体建模方法——坐标系固定在实体上的D-H表示法(简称CFDH法)。说明了CFDH法坐标系建立的方法、参数获取过程。以一个六自由度机械臂作为仿真对象,分别用D-H法和CFDH法对其进行建模,然后采用Newton-Raphson求逆解,比较两者计算复杂度并对两种建模方法进行整体对比。仿真和实验结果表明,CFDH法满足机器人运动学建模的需求,解决了D-H法存在的问题。 展开更多

关键词 改进D-H法 坐标系固定的D-H法 运动学 机器人建模

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关节式码垛机器人运动学分析与动力学仿真 被引量：16

19

作者 李爱成 唐火红 +1 位作者 冯宝林 李露 《机械设计》 CSCD 北大核心 2013年第10期16-20,共5页

针对码垛机器人的空间运动学和动力学特点,提出了基于平行4边形机构运动原理构建关节回转型4自由度码垛机器人的一种设计方法。根据D-H法建立关节回转型4自由度机器人运动学方程,解出运动学方程的反解;采用牛顿-欧拉递推法推导机器人的... 针对码垛机器人的空间运动学和动力学特点,提出了基于平行4边形机构运动原理构建关节回转型4自由度码垛机器人的一种设计方法。根据D-H法建立关节回转型4自由度机器人运动学方程,解出运动学方程的反解;采用牛顿-欧拉递推法推导机器人的动力学方程,利用MATLAB计算出驱动力矩;将模型导入ADAMS软件中,对该机构进行动力学仿真;通过仿真结果与理论计算值的对比,验证了该设计方法的正确性,为机器人的控制和选择合适的驱动系统提供了有效的依据。 展开更多

关键词 关节式 平行四边形原理 运动学分析 动力学仿真

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一种密度峰值聚类的彩色图像分割方法 被引量：16

20

作者 邹旭华 叶晓东 谭治英 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2017年第4期868-871,共4页

提出一种基于密度峰值聚类的彩色图像分割方法.首先,采用超像素分割算法对图像进行预处理,获得图像的超像素表示;然后,使用密度峰值聚类算法对得到的超像素颜色特征进行聚类,可以获得图像的聚类分割结果;最后,根据区域的空间信息和颜色... 提出一种基于密度峰值聚类的彩色图像分割方法.首先,采用超像素分割算法对图像进行预处理,获得图像的超像素表示;然后,使用密度峰值聚类算法对得到的超像素颜色特征进行聚类,可以获得图像的聚类分割结果;最后,根据区域的空间信息和颜色信息度量区域之间的距离,对聚类分割结果进行分级区域合并,获得最终的分割结果.实验结果表明,与当前的一些分割算法相比如:MS算法、FH算法、CTM算法,本文算法具有更好的分割结果. 展开更多

关键词 彩色图像分割 超像素 密度峰值聚类 分级区域合并

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