基于线结构光的起绒织物表观形貌三维表征方法

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作者 徐畅 金守峰 昝杰 《毛纺科技》 北大核心 2025年第4期125-132,共8页

为了数字化表征起绒织物表观形貌,提出了基于线结构光的起绒织物表观形貌三维表征方法。通过线结构光获取起绒织物表面状态数据,利用高斯迭代改进Steger算法,快速精准提取线结构光条纹中心线,采用基于Delaunay三角法对扫描的起绒织物表... 为了数字化表征起绒织物表观形貌,提出了基于线结构光的起绒织物表观形貌三维表征方法。通过线结构光获取起绒织物表面状态数据,利用高斯迭代改进Steger算法,快速精准提取线结构光条纹中心线,采用基于Delaunay三角法对扫描的起绒织物表面线结构光条纹中心线数据进行起绒织物表观形貌的三维重构,通过建立起绒织物表面起伏度评定参数,数字化表征其表面状态。实验结果表明,本文方法可有效恢复起绒织物表观三维形貌,实现对起绒织物表面质量的数字化表征。 展开更多

关键词 起绒织物 线结构光 Steger算法 Delaunay三角法 三维重构

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基于混合粒子群算法的圆柱型电磁铁优化设计 被引量：2

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作者 王晨皓 林何 盛晓超 《机床与液压》 北大核心 2024年第3期100-105,共6页

为了解决当电磁铁外型相同如何使电磁力最大的问题,将现有电磁铁设计思路应用到圆柱型电磁铁设计中,并采用改进的混合粒子群方法优化电磁铁内部结构参数。运用等效磁路法推导出电磁铁数学模型,并通过Maxwell有限元仿真对比验证准确性,... 为了解决当电磁铁外型相同如何使电磁力最大的问题,将现有电磁铁设计思路应用到圆柱型电磁铁设计中,并采用改进的混合粒子群方法优化电磁铁内部结构参数。运用等效磁路法推导出电磁铁数学模型,并通过Maxwell有限元仿真对比验证准确性,然后采用单目标优化方法,得到影响电磁力的参数,最后采用改进的粒子群算法进行多目标优化,得到优化后的参数值。得到的几组优化数据表明:多目标优化方法得到的有效工作区域电磁力更大,仿真结果表明优化后的电磁力综合提高20%,证明优化方法有效。 展开更多

关键词 电磁铁 磁感应强度 多目标优化 混合粒子群算法

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基于改进AlexNet模型的抓毛织物质量检测方法 被引量：6

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作者 金守峰 侯一泽 +2 位作者 焦航 张鹏 李宇涛 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期133-139,共7页

针对传统图像识别方法对抓毛织物表面特征难以提取且识别准确率低的问题,提出了一种改进AlexNet模型的抓毛织物质量检测方法,通过数据增强方法对抓毛织物数据进行扩充,构建卷积神经网络对抓毛织物的样本特征进行提取,利用SGDM、RMSProp... 针对传统图像识别方法对抓毛织物表面特征难以提取且识别准确率低的问题,提出了一种改进AlexNet模型的抓毛织物质量检测方法,通过数据增强方法对抓毛织物数据进行扩充,构建卷积神经网络对抓毛织物的样本特征进行提取,利用SGDM、RMSProp、Adam优化算法和改变学习率相结合的实验方法,采用全新学习与迁移学习两种算法对抓毛织物图像数据集进行训练,在训练完成后,分别利用卷积神经网络的不同深度池化层提取抓毛织物样本的特征作为输入,将提取到的抓毛织物特征拟合支持向量机(SVM)分类器,最后对输入的抓毛织物图像进行分类。实验结果表明:使用卷积神经网络方法能够增加卷积层对抓毛织物表面特征的提取能力,获得具有较高分辨力的图像特征,通过数据增强和SGDM算法训练的模型,提取网络pool5层特征拟合SVM分类器,识别准确率明显提高。基于改进AlexNet模型的抓毛织物质量检测方法能够提取抓毛织物表面特征且识别率高。 展开更多

关键词 抓毛织物 机器视觉 卷积神经网络 迁移学习 数据增强 织物质量检测

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求解多目标双资源柔性车间调度问题的改进NSGA-Ⅱ算法 被引量：8

4

作者 张守京 杜昊天 侯天天 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2022年第5期771-778,共8页

针对操作工人之间存在效率差异的多目标双资源柔性车间调度的问题,构建了以生产时间最小化、生产成本最小化和绿色制造评价系数最小化为目标的柔性车间调度优化模型,并设计了一种改进的NSGA-Ⅱ算法对其求解。首先,采用量子编码对工序进... 针对操作工人之间存在效率差异的多目标双资源柔性车间调度的问题,构建了以生产时间最小化、生产成本最小化和绿色制造评价系数最小化为目标的柔性车间调度优化模型,并设计了一种改进的NSGA-Ⅱ算法对其求解。首先,采用量子编码对工序进行编码,随后利用小生境技术初始化种群、重复个体控制策略和熵权法选择策略来提升算法效率,避免算法早熟收敛,并选出最优解。最后通过算例和改进前的NSGA-Ⅱ进行对比测试,验证了改进后的NSGA-Ⅱ可以很好的解决上述的柔性车间调度问题。 展开更多

关键词 双资源约束 改进NSGA-Ⅱ 小生境技术 重复个体控制策略 柔性车间调度

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基于机器视觉的钢领内圈圆度检测方法 被引量：6

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作者 金守峰 焦航 《毛纺科技》 CAS 北大核心 2022年第4期83-88,共6页

针对钢领内圈圆度人工接触式检测精度不稳定、效率低、主观误差较大等问题,提出一种基于机器视觉的钢领内圈圆度检测方法。通过建立钢领内圈圆度的机器视觉检测平台,获取背光成像下的钢领图像。利用Sobel算子对钢领内圈边缘进行像素级... 针对钢领内圈圆度人工接触式检测精度不稳定、效率低、主观误差较大等问题,提出一种基于机器视觉的钢领内圈圆度检测方法。通过建立钢领内圈圆度的机器视觉检测平台,获取背光成像下的钢领图像。利用Sobel算子对钢领内圈边缘进行像素级粗定位,在此基础上通过最大类间方差法确定钢领图像前景与背景的最佳阶跃阈值,将其作为Zernike矩边缘模型的判定条件,提取钢领内圈的亚像素边缘点。采用最小二乘法得到钢领内圈亚像素边缘的理想圆圆心,基于钢领图像信息建立钢领内圈圆度的数学模型,实现钢领内圈圆度的非接触式测量。实验结果表明:对型号PG1-4554的钢领内圈圆度进行检测,得到的最大偏差为0.004 mm,传统方法所得最大偏差为0.007 mm,准确度提升了42%。 展开更多

关键词 钢领 机器视觉 圆度 ZERNIKE矩 最小二乘法

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织物表面导电线路喷射打印起始端凸起形成过程研究 被引量：1

6

作者 肖渊 王盼 +1 位作者 张威 张成坤 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期81-86,共6页

为提高织物表面微滴喷射打印导电线路的成形质量,针对导电线路喷射打印过程中线路沉积形貌的起始端凸起现象,利用高速相机对线路成形过程进行采集,研究微滴间融合振荡过程中左右接触角的动态变化,微滴与线路融合以及液体向线路起始端的... 为提高织物表面微滴喷射打印导电线路的成形质量,针对导电线路喷射打印过程中线路沉积形貌的起始端凸起现象,利用高速相机对线路成形过程进行采集,研究微滴间融合振荡过程中左右接触角的动态变化,微滴与线路融合以及液体向线路起始端的输送过程,提出线路起始端凸起的消除方案并进行实验。结果表明:在融合振荡过程中,微滴向起始端的振荡趋势始终大于向另一侧的振荡趋势,导致打印线路起始端的织物基板润湿区域不断扩大;微滴与线路接触后,其中一部分液体润湿织物基板拓展线路长度,一部分通过线路以恒定速度输送至起始端,在线路起始端形成凸起;利用抗坏血酸溶液润湿织物表面后,成形线路起始端凸起现象得到消除,整体线路路径均匀,沉积形貌良好。 展开更多

关键词 智能纺织品 微滴喷射 导电线路 沉积形貌 起始端凸起

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融合改进vgg16模型与SVM的抓毛织物检测方法 被引量：3

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作者 金守峰 尤佳欣 侯一泽 《毛纺科技》 CAS 北大核心 2022年第9期89-93,共5页

针对抓毛织物检测准确率低的问题,提出一种融合改进vgg16模型与SVM的抓毛织物检测方法。先对抓毛织物图像进行主成分分析、奇异值分解预处理操作,通过数据增强得到扩充后的数据样本,在扩充后的抓毛织物图像输入改进的vgg16卷积神经网络... 针对抓毛织物检测准确率低的问题,提出一种融合改进vgg16模型与SVM的抓毛织物检测方法。先对抓毛织物图像进行主成分分析、奇异值分解预处理操作,通过数据增强得到扩充后的数据样本,在扩充后的抓毛织物图像输入改进的vgg16卷积神经网络模型,利用卷积神经网络自动获取抓毛织物样本的特征,将获取的抓毛织物输入支持向量机分类器中对抓毛织物进行分类。实验结果表明:融合改进vgg16模型与SVM的抓毛织物检测方法在样本测试集平均识别准确率为99.96%,通过对比预处理前后的4类抓毛织物图像以及对抓毛织物特征可视化结果表明,图像预处理提高了模型的鲁棒性和泛化能力,随着卷积层数的增加能够获得具有分辨力较高的抓毛织物表面特征。 展开更多

关键词 抓毛织物 机器视觉 卷积神经网络 支持向量机 可视化

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基于线结构光的钢领内表面圆度测量方法 被引量：2

8

作者 金守峰 沈文军 +1 位作者 肖福礼 李毅 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期164-171,共8页

针对钢领内表面圆度在人工接触式测量中存在主观干扰及自动化程度低等问题,提出一种基于线结构光的钢领内表面圆度测量方法。通过构建图像掩模提取钢领内表面线结构光条纹的感兴趣区域,采用基于主成分分析的改进Steger方法,通过计算条... 针对钢领内表面圆度在人工接触式测量中存在主观干扰及自动化程度低等问题,提出一种基于线结构光的钢领内表面圆度测量方法。通过构建图像掩模提取钢领内表面线结构光条纹的感兴趣区域,采用基于主成分分析的改进Steger方法,通过计算条纹法线方向的二阶泰勒展开得到亚像素级条纹中心,提升算法效率。由线结构光条中心坐标相机内外参数、光平面方程及旋转轴方程重构钢领内表面三维点云数据,根据圆度评价方法建立基于点云数据的钢领内表面圆度的测量模型。实验结果表明,本文方法所测最大偏差为5.8μm,与文献中投影法所测结果相比更加精确,重复性测量标准差为0.725,且算法运行时间小于40 ms。 展开更多

关键词 线结构光 钢领 圆度 条纹 点云数据

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受激并车弧齿锥齿轮系统两参量平面上解域界结构 被引量：4

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作者 林何 洪灵 +1 位作者 江俊 胥光申 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期1020-1026,共7页

为掌握齿轮系统激振参数对系统动态特性的影响规律,建立了考虑多种激励的并车弧齿锥齿轮系统非线性动力学模型。应用胞映射(CMM)与区域离散分解技术(DDM)构建并数值求解了多组两参量平面上的解域界结构,算法基于吸引子在Poincaré... 为掌握齿轮系统激振参数对系统动态特性的影响规律,建立了考虑多种激励的并车弧齿锥齿轮系统非线性动力学模型。应用胞映射(CMM)与区域离散分解技术(DDM)构建并数值求解了多组两参量平面上的解域界结构,算法基于吸引子在Poincaré截面上的点映射准则。通过分岔图和最大Lyapunov指数等分析了系统稳态特性,结果表明,啮合频率分岔路径上外加误差激励可使分岔中的部分周期分支收缩和转变。求解了阻尼比和综合传动误差分别与其他参数配置下的解域界演变,解析出周期域、混沌带与边界胞等分布特征,确定了目标参数域中周期分岔全局覆盖性态,通过最大Lyapunov指数和Poincaré映射验证了解域界算法中各态子域胞集的有效性。 展开更多

关键词 非线性振动 并车弧齿锥齿轮 胞映射 区域离散分解 解域界

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功率分流齿轮传动参数空间解域界及吸引域全局特性 被引量：1

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作者 林何 洪灵 +1 位作者 刘霞 胥光申 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期235-242,共8页

为揭示齿轮系统动力学全局解域特性,建立了功率分流直齿轮系统非线性振动模型,结合胞映射与区域分解思想构建了主要激振参数下的系统全局解域求解算法。求解了阻尼比分别与综合传动误差、啮合频率和齿侧间隙等参数配置下的平面解域界结... 为揭示齿轮系统动力学全局解域特性,建立了功率分流直齿轮系统非线性振动模型,结合胞映射与区域分解思想构建了主要激振参数下的系统全局解域求解算法。求解了阻尼比分别与综合传动误差、啮合频率和齿侧间隙等参数配置下的平面解域界结构,揭示了两参量解域区内的动态行为潜在趋势,如倍周期分岔序列、混沌窗口带等的迁移演化。借助Lyapunov指数对不同误差幅值下分岔通道结构进行追踪,验证了分岔节点与解域界子域临界点相吻合。数值求解多组阻尼比下的吸引域全局性态,发现混沌吸引域与周期1吸引子吸引域间相互扩张与进退演变激烈,二者胞域边界处系统局部平衡态势异常脆弱;当阻尼比为0.04时吸引域行为相对敏感,多吸引子共存现象突出。其结果可为齿轮系统振动优化及参数全局设计提供参考。 展开更多

关键词 机械振动 功率分流传动 胞映射 解域界 吸引域

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袜子自动包装机的设计与分析 被引量：1

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作者 库朋涛 胥光申 +1 位作者 金守峰 杨栋峰 《包装工程》 CAS 北大核心 2021年第3期177-184,共8页

目的为了解决袜子生产后期包装问题,设计一种袜子自动包装机。方法针对袜子包装工艺要求,采用模块化设计思想对包装机关键机构进行设计,以此来实现袜钩自动输送,纸卡存取及自动弯折,袜子空间转运与缝订等功能。设计过程采用SolidWorks及... 目的为了解决袜子生产后期包装问题,设计一种袜子自动包装机。方法针对袜子包装工艺要求,采用模块化设计思想对包装机关键机构进行设计,以此来实现袜钩自动输送,纸卡存取及自动弯折,袜子空间转运与缝订等功能。设计过程采用SolidWorks及其Motion插件进行结构建模、虚拟装配和运动仿真,采用Matlab以及Ansys的Workbench模块建立关键零部件力学模型,并进行有限元分析,最后通过与人工包装对比来分析包装机的性能。结果包装机各装置设计合理。经分析,无袜钩包装时,6.9 s可输出一件包装成品;有袜钩包装时,7.6 s可输出一件包装成品,在同等时间内相当于2~3名熟练包装工的工作量。结论所设计的袜子自动包装机结构合理,且满足袜子包装功能要求,为袜子自动包装提供了一种可行的解决方案。 展开更多

关键词 自动包装机 袜钩 SOLIDWORKS ANSYS 有限元

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采用参数自适应最大相关峭度解卷积的滚动轴承故障特征提取 被引量：17

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作者 张守京 慎明俊 +1 位作者 杨静雯 吴芮 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期75-83,共9页

针对滚动轴承故障特征信号因受传输路径和强噪声的干扰而导致周期性故障脉冲难以提取以及最大相关峭度解卷积(MCKD)参数依赖人为经验选择的问题,提出一种参数自适应MCKD的滚动轴承故障特征提取方法。以解卷积信号的包络谱熵作为适应度函... 针对滚动轴承故障特征信号因受传输路径和强噪声的干扰而导致周期性故障脉冲难以提取以及最大相关峭度解卷积(MCKD)参数依赖人为经验选择的问题,提出一种参数自适应MCKD的滚动轴承故障特征提取方法。以解卷积信号的包络谱熵作为适应度函数,利用麻雀搜索算法强大的全局搜索能力自适应地选择MKCD方法的最佳参数组合;利用参数优化后的MCKD方法对故障信号进行解卷积运算,滤除掉信号中的噪声,以突显由轴承故障激发的周期性故障脉冲;对解卷积信号进行包络解调,以提取出轴承故障特征频率成分。仿真结果表明,与遗传算法和粒子群算法相比,采用麻雀搜索算法可使MCKD参数在优化中具有更快的收敛速度和更强的稳定性。对滚动轴承进行全寿命周期实验及对工程案例的实验结果表明:所提方法能自适应提取强噪声中的轴承周期性故障脉冲成分,信号的峭度提高了3倍,鲁棒性更强;与直接谱分析和快速谱峭度方法相比,所提方法能完整提取信号中的故障特征频率成分,成功率可达100%,有效提高了滚动轴承的故障诊断精度。 展开更多

关键词 滚动轴承 故障脉冲 最大相关峭度解卷积 麻雀搜索算法 直接谱分析 快速谱峭度

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激励因素对人字齿行星齿轮系统动态特性的影响 被引量：4

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作者 林何 李瑞华 孟渔航 《机床与液压》 北大核心 2022年第13期48-53,共6页

为研究激励因素对人字齿行星齿轮传动系统动载稳定性的影响,综合考虑阻尼、时变啮合刚度、齿侧间隙和综合传动误差等激励参数,建立人字齿行星齿轮系统的纯扭转动力学模型。采用Runge-Kutta法进行数值求解;分析在不同啮合频率下,阻尼比... 为研究激励因素对人字齿行星齿轮传动系统动载稳定性的影响,综合考虑阻尼、时变啮合刚度、齿侧间隙和综合传动误差等激励参数,建立人字齿行星齿轮系统的纯扭转动力学模型。采用Runge-Kutta法进行数值求解;分析在不同啮合频率下,阻尼比、刚度波动系数和综合啮合误差等参数对系统内、外啮合副动载特性的影响;采用三维速度-频率扫描瀑布图、相图和Poincaré映射分析外啮合动载系数突出值。结果表明:内啮合具有更好的振动稳定性和均载性能;当阻尼比增大时动载系数总体呈减小趋势,动载系数随着刚度波动系数和综合啮合误差增大发生失稳现象,波动较剧烈;对动载突变的激励因素值分析,观测到超谐波共振现象;在临界转速时系统处于拟二倍周期振动状态,表明系统在给定区间内处于收敛状态。 展开更多

关键词 人字齿行星齿轮 激励因素 动载特性 三维瀑布图 POINCARÉ映射

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基于ABAQUS镀铝碳纤维编织格栅的拉伸性能

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作者 刘站 李晶 彭镇 《现代纺织技术》 北大核心 2022年第1期47-53,共7页

为探究镀铝碳纤维平纹编织格栅在大变形条件下的力学行为,采用试验与有限元模拟结合的方法,按照国标GB/T 1447—2005《纤维增强塑料拉伸性能试验方法》使用电子万能试验机对格栅试样进行拉伸性能测试;在Pro/E中建立格栅试样单胞模型,并... 为探究镀铝碳纤维平纹编织格栅在大变形条件下的力学行为,采用试验与有限元模拟结合的方法,按照国标GB/T 1447—2005《纤维增强塑料拉伸性能试验方法》使用电子万能试验机对格栅试样进行拉伸性能测试;在Pro/E中建立格栅试样单胞模型,并导入有限元软件ABAQUS中对其进行拉伸模拟,通过试验数据验证仿真分析的有效性。结果表明:镀铝碳纤维平纹编织格栅具有高度非线性;经纬纱交织处容易产生应力集中,最易发生破坏失效;试验数值曲线与仿真数值曲线上升趋势一致且相差较小,验证了格栅模型仿真分析是可行的,为镀铝碳纤维编织格栅的设计及工程应用提供参考。 展开更多

关键词 镀铝碳纤维编织格栅 拉伸性能 ABAQUS 应力位移

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一种四稳态数字执行器阵列的基因遗传优化设计

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作者 呼延鹏飞 代海风 +1 位作者 黄雨霖 李鹏超 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2021年第8期1264-1271,共8页

为了满足四稳态数字电磁执行器阵列具有稳定、独立性及均一性的紧凑化设计需求,提出了一种基于基因遗传算法的多目标优化设计方法。应用MATLAB建立了执行器阵列的静态磁场分析模型,并将其用于优化阵列,使用单目标遗传算法和多目标遗传... 为了满足四稳态数字电磁执行器阵列具有稳定、独立性及均一性的紧凑化设计需求,提出了一种基于基因遗传算法的多目标优化设计方法。应用MATLAB建立了执行器阵列的静态磁场分析模型,并将其用于优化阵列,使用单目标遗传算法和多目标遗传算法分别对执行器阵列进行了优化并进行优化数据对比,最后确定了执行器阵列的最终优化设计参数。优化结果表明:与现有的执行器阵列相比,SRZ目标值提高了38.33%,IF目标值将低了5.78%,VF目标值降低了1.08%。 展开更多

关键词 数字执行器 四稳态 遗传算法 多目标优化

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