检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：李楠长安大学

学位级别：硕士

为了研究二甲醚代用燃料在发动机上的燃烧特性,本文根据团队前期进行的喷雾实验,从大量喷雾图片中筛选出质量较好的喷雾图像用于研究,利用图像处理及参数测量程序得到喷雾油束宏观特性参数,为后续二甲醚代用燃料的研究提供理论依据。本... 详细信息

为了研究二甲醚代用燃料在发动机上的燃烧特性,本文根据团队前期进行的喷雾实验,从大量喷雾图片中筛选出质量较好的喷雾图像用于研究,利用图像处理及参数测量程序得到喷雾油束宏观特性参数,为后续二甲醚代用燃料的研究提供理论依据。本文重点在于图像处理算法分析及参数测量方法的研究。首先在图像增强方面,引入图像客观评价指标,对比几种图像增强算法,本文选择背景差分法结合对比度线性展宽来更好的增强图像对比度。其次,在滤噪方面,分别比较了中值、均值滤波等四种滤波方法,最终选取对油束边界保护较好的改进的中值滤波来进行滤波去噪。接着,在阈值分割方面,根据喷雾油束的实际特征,喷雾前期图像采用OTSU法,喷雾后期图像采用局部分块阈值分割算法。同时,对分块的方法进行了详细实验验证,结果表明将图像分成4*2的小块时,阈值分割的效果最优。而后,在测量喷雾锥角方面,分析霍夫变换与最小二乘法各自的优缺点设计本文的油束边界数据拟合算法。结果表明,本文算法测量得到的喷雾锥角对称性更好,精度更高。再次,利用编写的程序测量不同背压、不同启喷压力和不同孔径下的宏观特性参数,并分析其变化情况,得到如下结论:(1)提高喷孔直径,喷雾锥角、横向贯穿距离以及喷雾面积都增大,但对轴向贯穿距离影响不大。喷雾前期,喷雾油束面积与喷油时间呈线性关系,随着喷油时刻的推进,孔径越小,则越早脱离线性关系。(2)增加定容弹背压,有利于喷雾锥角的增加,但环境背压提高到一定值后,喷雾锥角的增加将不显著。同时,提高背压,会降低油束前端的发展速度,并且背压越高油束前端越早的到达最大速度。(3)增大喷油压力,将促进喷雾锥角、贯穿距离及喷雾面积的发展,喷雾面积随时间近似呈线性提高。最后,基于matlab/gui模块,开发喷雾宏观特性参数测量系统,方便用户测量、分析、保存数据,节省了大量人力物力。

关键词：二甲醚图像处理喷雾宏观特性改进中值滤波局部动态阈值分割油束边界数据拟合 matlab/gui

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6205型轴承故障诊断算法研究及实现

6205型轴承故障诊断算法研究及实现

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作者：郑康智太原科技大学

学位级别：硕士

随着工业制造业中自动化技术的发展,从安全角度出发,机械设备往往需要保持在稳定的工作状态。滚动轴承适用范围广泛,无论在普通常用的机械设备中还是高效精密的机械设备中都是不可或缺的一个部分,任何一个轴承的损害都将会在生产及生活... 详细信息

随着工业制造业中自动化技术的发展,从安全角度出发,机械设备往往需要保持在稳定的工作状态。滚动轴承适用范围广泛,无论在普通常用的机械设备中还是高效精密的机械设备中都是不可或缺的一个部分,任何一个轴承的损害都将会在生产及生活中带来严重的问题和隐患,因此在生产生活过程中对滚动轴承进行故障诊断,判断其工作状态是否安全显得极其重要。由于对滚动轴承信号进行特征提取所获得的结果将对诊断结果产生直接影响,因此本文以6205型滚动轴承为研究对象,研究了该型号轴承的故障诊断方法。主要内容如下:(1)针对振动信号中存在影响故障诊断噪声的问题,研究了一种改进的小波包降噪重构算法。首先对振动信号进行小波包分解,以互相关系数裕度法则为依据对子频带进行筛选和降噪处理,完成对子频带的重构进而获得降噪处理后的重构信号,以重构信号与原信号二者之间的能量百分比作为降噪效果好坏的衡量指标,得到该比值为92.675%。利用轴承数据集对其进行验证,提取到有效的特征信息。同时进行抗噪实验,证明该方法在噪声环境下的有效性。(2)针对传统诊断模型输入特征单一引起诊断准确率低的问题,研究了一种特征融合的双卷积神经网络模型。该网络模型含有两个输入,分别以一维振动信号和二维时频图为输入,为抑制时频图中非重要特征,在网络中添加注意力机制模块,最后将所有特征在全连接层内进行融合。本文利用西储大学数据集验证所述模型,验证结果达到98.76%,证明了该模型的有效性。(3)从工业等实际应用出发,将上述故障诊断算法设计成系统。在该系统中对各个模块进行集成实现其诊断功能。包括对信号进行时域,频域以及时频域等进行分析,同时得到信号时频图,对其进行阈值降噪处理等操作,方便用户对信号进行多角度分析,最后得到诊断结果。该系统操作方便快捷,在工业应用具有一定的实用价值。

关键词：滚动轴承故障诊断小波包卷积神经网络 matlab/gui

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发动机燃油喷雾图像筛选及处理方法的分析研究

发动机燃油喷雾图像筛选及处理方法的分析研究

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作者：曹福来长安大学

学位级别：硕士

燃油雾化的好坏对发动机经济性、动力性、排放性等有着重要影响,因此对喷雾过程进行研究具有重要的意义。闪光摄影法是研究燃油雾化质量好坏常用的方法,但利用该方法得到的大量喷雾图像中能反映雾化真实情况的比较少,如果通过人工对每... 详细信息

燃油雾化的好坏对发动机经济性、动力性、排放性等有着重要影响,因此对喷雾过程进行研究具有重要的意义。闪光摄影法是研究燃油雾化质量好坏常用的方法,但利用该方法得到的大量喷雾图像中能反映雾化真实情况的比较少,如果通过人工对每一工况下的图像进行挑选,费时费力,并且难免存在人工判别误差,所以有必要设计一套喷雾图像自动筛选系统,实现喷雾图像的自动筛选。初步筛选针对喷雾图像中出现的曝光过度、曝光不足、亮度不均、图像模糊等问题,选取灰度直方图、平均灰度、局部平均灰度、灰度平均梯度、拉普拉斯算子等不同的方法等来依次筛选掉不符合要求的图像。喷雾粒子数目越多且分布越均匀,则越能反映雾化的实际情况,因此最终筛选通过喷雾图像的预处理、粒子识别、均匀度的统计等过程来筛掉粒子数目少、粒子不均的图像。在预处理阶段,通过比较中值滤波与巴特沃兹低通滤波对喷雾图像处理的效果,最终选取中值滤波。在粒子分割阶段,主要比较了Harris提取特征点算法与graythresh法的优缺点,最终选用graythresh法。粒子均匀度的判断,是通过利用std函数来得到喷雾图像不同区域粒子数目的标准偏差,依此来衡量粒子分布的均匀性。最终根据设定的算法在matlab/gui平台上对喷雾图像筛选系统进行设计,并将设计好的筛选系统添加到喷雾图像粒子测量系统使其功能更加完善。对利用该筛选系统筛选出来的喷雾图像进行处理,把处理结果与马尔文结果对比分析,以此来检验筛选系统筛选结果的适用性。

关键词：燃油雾化质量初步筛选最终筛选 matlab/gui 筛选系统

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一种轮腿式越障机构的优化设计

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机械传动 2016年第9期40卷 175-178,183页

作者：汪舟周玮北京科技大学冶金工程研究院北京100083

通过研究一种针对阶梯型障碍物的越障模型,设计了一种基于该越障模型的尺寸最优设计算法。通过试值法,实现了按照设计者的要求,自动计算出最优的机械脚尺寸,使得机构的越障效率达到最高。通过实验验证了算法的可行性,使用matlab编写了... 详细信息

通过研究一种针对阶梯型障碍物的越障模型,设计了一种基于该越障模型的尺寸最优设计算法。通过试值法,实现了按照设计者的要求,自动计算出最优的机械脚尺寸,使得机构的越障效率达到最高。通过实验验证了算法的可行性,使用matlab编写了用户图形界面,在用户设置障碍物的几何参数和电机性能参数后就可以输出最优的机械脚尺寸及越障时间。有效地提高了此类越障模型的设计效率,为模型的参数设计提供了一种优化方法。

关键词：阶梯型障碍物轮腿式机器人最优算法 matlab/gui

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基于刀具磨损预测的加工参数智能控制系统研究及开发

基于刀具磨损预测的加工参数智能控制系统研究及开发

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作者：甘文智广西大学

学位级别：硕士

国家创新驱动战略中提出了发展智能绿色制造技术的内容,而在精密加工智能制造中,建立使加工质量保持的智能制造系统是推动制造业向自动化、智能化转变的有效途径。因此,有必要开发一套加工参数智能控制系统,使生产线保持最佳工作状态来... 详细信息

国家创新驱动战略中提出了发展智能绿色制造技术的内容,而在精密加工智能制造中,建立使加工质量保持的智能制造系统是推动制造业向自动化、智能化转变的有效途径。因此,有必要开发一套加工参数智能控制系统,使生产线保持最佳工作状态来获得产品质量的稳定。本文对加工参数智能控制流程进行了详尽的阐述,并构建了智能控制系统总体框架的理论模型。在框架内对基于刀具磨损预测的产品质量控制方法展开研究,开发出加工信号管理模块、刀具磨损管理模块、加工参数管理模块以及产品质量管理模块。然后使用UML建模语言对基于刀具磨损预测方法的系统框架进行具体设计,借助用例图从用户的角度对系统的功能需求进行分析,利用顺序图从系统的角度分析各个功能的实际操作逻辑和流程,阐述不同对象之间的交互过程,并根据功能需求以及交互过程中会涉及到的数据设计数据表的逻辑结构,利用Microsoft SQL Server构建相应的数据库物理结构。最后基于matlab gui设计了系统的用户界面,通过代码实现所需要的各个功能,并进行了相应的论证式分析与测试,表明开发的系统和模块是成功的。在以上研究内容中,本文主要完成了以下工作:(1)探索了加工参数智能控制的总体流程,并根据流程需要建立了系统的总体框架;(2)详细描述了基于刀具磨损预测的加工参数控制方法,基于UML建模语言的系统开发方法,建立了基于刀具磨损预测方法的系统模型和框架;(3)基于matlab gui和Microsoft SQL Sever实现了系统的实际开发任务。

关键词：刀具磨损智能控制系统 UML matlab/gui

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航空发动机高压压气机动平衡叶片装配优化

航空发动机高压压气机动平衡叶片装配优化

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作者：吕颖中国民航大学

学位级别：硕士

航空发动机是飞机最为核心的部件之一,而高压压气机在高速旋转的时候,转子的不平衡量对整机振动有较大的影响,已成为导致航空发动机振动故障的主要因素之一。高压压气机转子在装配完成后通常同时存在有静不平衡以及力偶不平衡,需要在叶... 详细信息

航空发动机是飞机最为核心的部件之一,而高压压气机在高速旋转的时候,转子的不平衡量对整机振动有较大的影响,已成为导致航空发动机振动故障的主要因素之一。高压压气机转子在装配完成后通常同时存在有静不平衡以及力偶不平衡,需要在叶片安装完成后或者多级装配后多次在动平衡机上进行检测、配重以提高平衡性,耗时且经济投入大。如何使叶片安装完成后初始不平衡量最小是发动机厂商在进行叶片装配时需要考虑的难题。本文首先分析了高压压气机转子的不平衡产生的原因以及准刚性转子的静、动平衡的原理。建立了使转子单级盘叶片排序的静不平衡量较小的目标函数。使用matlab对改进的蚁群算法进行编程仿真,来优化单级叶片排序方案,对比厂商提供的发动机V2500第4级叶片实际数据的仿真计算后残余静不平衡量大大减小;然后通过对转子多级盘力学模型的建立,分析了需要使得不平衡力与不平衡力矩同时相对最小的双目标优化问题,构建加权系数合适的单目标函数。传统遗传算法在求解多级转子安装角度优化上,搜索范围太大并且未知数维度太多,难以得到准确的优化结果;而量子遗传算法其编码方式具有高度并行性原则,搜索范围广并且收敛速度要比传统遗传算法要快。使用量子遗传算法计算了多级盘转子的安装角度,并与传统遗传算法的数据进行了对比,优化了高压压气机转子在多级轮盘安装完成后的剩余不平衡力矩以及不平衡力,使高压压气机转子在叶片装配完成后能有一个较好的平衡精度。最后,基于matlab建立了gui交互界面《航空发动机高压压气机动平衡叶片装配优化系统》,更加直观地使用和计算得出压气机转子平衡装配的优化方案,并且验证了完整数据计算后的系统可行性,具有较好的实际应用意义。

关键词：高压压气机静、动不平衡蚁群算法量子遗传算法 matlab/gui

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路面激励下大客车平顺性虚拟仿真技术与评价体系研究

路面激励下大客车平顺性虚拟仿真技术与评价体系研究

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作者：陈俊杰长安大学

学位级别：硕士

随着我国公路客运的快速发展，目前有关改善客车行驶平顺性的研究越来越得到重视。以客车平顺性仿真和舒适性评价为研究内容，开发出客车平顺性仿真与评价软件对于客车平顺性研究具有重要的现实意义。本文首先根据白噪声法和达朗贝尔原... 详细信息

随着我国公路客运的快速发展，目前有关改善客车行驶平顺性的研究越来越得到重视。以客车平顺性仿真和舒适性评价为研究内容，开发出客车平顺性仿真与评价软件对于客车平顺性研究具有重要的现实意义。本文首先根据白噪声法和达朗贝尔原理，建立了B级路面模型和大客车五自由度几何模型，推导了整车振动微分方程理论解。其次，根据国标GB/T4970-2009，利用matlab/gui平台编制了可以计算国标要求的所有评价指标的汽车平顺性评价软件。在此基础上，编制了大客车平顺性仿真软件，实现了五个自由度的加速度响应、自功率谱以及后桥上方座椅位置处的加权加速度均方根值及等效均值的计算。再次，针对上述大客车做了50km/h和70km/h车速下的平顺性道路试验。通过对比仿真和试验结果，验证了仿真模型的正确性。最后，利用大客车仿真模型，从理论上分析了大客车座椅参数对舒适性的影响，通过改变座椅参数来分析对大客车平顺性的影响，为大客车平顺性的技术改进提供参考依据。本文研究的意义在于大客车设计时，可以通过仿真技术和舒适性评价技术直接预估新车型的舒适性效果，并且可以通过仿真参数修改，优化汽车平顺性性能。

关键词：平顺性 matlab/gui 仿真舒适性评价等效均值

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动态无功补偿系统的仿真研究

动态无功补偿系统的仿真研究

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作者：李娟武汉理工大学

学位级别：硕士

电网中出现大量的复合电力负载（电气化轨道、轧钢机、煤矿提升机等）,其运行时会消耗大量的无功功率且产生谐波,增加了电能损耗,降低了电能利用率。因此,本文在2013湖北省科技支撑计划项目（2013BAA009）“复合电力负载动态无功快速补... 详细信息

电网中出现大量的复合电力负载（电气化轨道、轧钢机、煤矿提升机等）,其运行时会消耗大量的无功功率且产生谐波,增加了电能损耗,降低了电能利用率。因此,本文在2013湖北省科技支撑计划项目（2013BAA009）“复合电力负载动态无功快速补偿关键技术研究”的资助下,选取三相全控整流桥带阻感负载作为研究对象,利用matlab/gui开发了一套完整的仿真系统,完成无功特性、谐波特性、LC谐波治理、阻抗特性和无功补偿效果分析等仿真工作。本文主要研究工作与取得的成果如下:（1）在matlab/Simulink中搭建了动态无功补偿系统的仿真模型,并根据仿真系统功能要求,利用matlab/gui开发了动态无功补偿仿真总系统及其各个子系统,主要包括无功特性仿真分析系统、谐波特性仿真分析系统、LC谐波治理仿真系统、阻抗特性仿真分析系统和动态无功补偿效果分析系统。（2）运行无功特性和谐波特性2个仿真子系统,分析系统无功特性和谐波特性。通过改变脉冲移相角a（0o85o,每隔5o）,得出系统无功变化规律,为无功补偿提供参数依据;以a=70°为研究对象,得到各次谐波电流值以及无功数据,为下一步谐波治理奠定基础。（3）针对a=70°时系统中的谐波问题,对系统进行谐波治理,为动态无功补偿创建良好的系统环境。运行LC谐波治理仿真系统,得出LC滤波参数、各次谐波电流值以及系统无功数据。（4）通过分析IGBT式可变电抗器的阻抗特性,确定下一步无功效果仿真研究中的载波频率。分析不同载波频率下IGBT式可变电抗器的等效阻抗模值与调制比m的关系,得到载波频率cf的范围是（1000≤cf≤4000）Hz。（5）完成了动态无功补偿装置的参数优化和无功补偿效果分析。在无功补偿效果分析子系统中,编写了寻优程序,确定最优调制比m=0.7、补偿电容器值CB=120μF,得到动态无功补偿效果,验证了优化参数设计的科学性与合理性。综上所述,本文开发了一套完整的动态无功补偿仿真系统,并编写寻优程序,优化动态无功补偿参数,其研究成果为动态无功补偿装置的研制提供了理论支持。

关键词：动态无功补偿建模与仿真谐波治理 matlab/gui

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纸币清分机图像处理系统研究

纸币清分机图像处理系统研究

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作者：李朝湘潭大学

学位级别：硕士

图像处理与模式识别是纸币清分机的关键技术，是加快清分速度和提高效率的主要方法。针对国内外识别法技术不成熟，且在清分机上实现效率果不理想的情况下，为了提高清分机的性能，研究设计了识别速率快、移植性好、实时性能高等特点的... 详细信息

图像处理与模式识别是纸币清分机的关键技术，是加快清分速度和提高效率的主要方法。针对国内外识别法技术不成熟，且在清分机上实现效率果不理想的情况下，为了提高清分机的性能，研究设计了识别速率快、移植性好、实时性能高等特点的纸币识别算法系统以及相应的硬件电路。设计了以DSP为处理器及CPLD为控制器的系统电路。选用CIS传感器采集纸币图像，并通过A/D转换进行数据缓存，再存储在系统扩展的片外存储器中，然后利用DSP进行数据处理；采用CPLD器件作为系统的逻辑控制和时序驱动，控制CIS传感器正常工作，同时配合A/D转换器产生相应的工作时序。对纸币图像进行了一系列的预处理，其中介绍了两种常见的噪声，并对噪声采用不同的去除方法进行试验效果比较。在边缘检测和直线拟合时，对误差综合考虑后，采用了一种针对图像边缘破损和角残缺的有效边缘检测方法，同时提出了改进的最小二乘法处理，可以准确、快速地对纸币边缘线进行拟合。在纸币识别中，主要研究了五种纸币清分机上具有的识别算法。其中，在纸币序列号识别时，提出了一种字符分割算法，即采用沿双向最短路径搜索字符串轮廓曲线的最佳凹凸位置作为切割点的方法，并对切割的字符进行识别，通过仿真，发现其正确识别率可达到90%以上；介绍了模板匹配法识别纸币面值的方法，并针对此方法难以满足系统实时性要求的缺点，本文提出了一种简单、高效的矩形修复面积识别法，可以快速地识别出纸币图像；根据纸币图像在不同区域存在灰度显著差异的特点，进行了纸币正反方向识别；计算出残缺面积在整张纸币中的比例，判断纸币是否可用；为了提高纸币新旧程度的正确识别率，采用了对比纸币的灰度均值与模板灰度值的方法，根据比值判断纸币的新旧等级。为了验证算法的有效性和实时性，设计了一个基于matlab/gui的“纸币识别系统”界面，并对纸币识别系统的几个识别部分涉及到的算法进行仿真。从仿真结果看，纸币识别算法可以满足纸币清分机的识别要求。

关键词：图像处理模式识别纸币清分机 matlab/gui

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双臂协作农业采摘机器人若干关键技术研究

双臂协作农业采摘机器人若干关键技术研究

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作者：占涛湖北工业大学

学位级别：硕士

我国果实产量占世界总产量的比重较大,但与西方发达国家相比,我国采摘作业的自动化水平较低。与单臂机器人相比,双臂协作机器人在复杂的工作环境和操作任务中具有优势。本文以两台五自由度机械臂为例,研究双臂机器人协作进行农业采摘时... 详细信息

我国果实产量占世界总产量的比重较大,但与西方发达国家相比,我国采摘作业的自动化水平较低。与单臂机器人相比,双臂协作机器人在复杂的工作环境和操作任务中具有优势。本文以两台五自由度机械臂为例,研究双臂机器人协作进行农业采摘时的一些关键技术,如避碰路径规划、协调运动分析、时间最优轨迹规划、双臂协调控制等等,为后期进行实际采摘提供技术积累。本文首先建立了机械臂连杆坐标系,确定了各连杆的D-H参数,并运用解析法对机械臂的正逆运动学进行了分析。然后分别对关节空间轨迹规划、笛卡尔空间位置插补和姿态插补进行了研究;在避碰路径规划方面,本文对单机械臂避碰路径规划进行了研究,提出了相应的避碰检测方法和避碰路径搜寻方法,并通过仿真进行了避障模拟,结果表明机械臂能够沿着规划路径从起始点到达目标点而不与障碍物发生碰撞;在协调运动分析方面,本文首先运用蒙特卡洛法对双臂机器人工作空间进行了数值求解并获得了其工作空间云图。然后对双臂机器人的协作运动约束关系进行了分析,并以双臂孔轴配合为例进行了研究。对双臂机器人面向农业采摘作业时的跟随运动这类协作任务进行了分析与仿真,并对协作采摘任务进行了分解以及实现了相应的模拟仿真;在时间最优轨迹规划方面,本文首先采用PSO算法对单臂机器人进行了速度约束下的时间最优轨迹规划,仿真结果表明机械臂各个关节能以趋近于极限值的较大速度运动,验证了基于PSO算法的3-5-3次多项式插值的有效性;随后采用多段样条多项式插值对双臂机器人的一般时间最优轨迹规划问题进行了研究,并以4-3-3-4次多项式插值为例,对已完成无碰撞路径规划的双臂机器人进行了时间最优轨迹规划,仿真结果表明双臂机器人各个关节运动平稳、满足速度约束限制;在双臂协调控制方面,本文首先搭建了基于Arduino的双臂机器人控制系统硬件平台,然后提出了实现双臂机器人实时控制的软件方案。随后通过上位机编程,实现了几个应用matlab/gui界面来操控机械臂的实例。最后以双臂孔轴配合和双臂跟随这两个任务为例,对双臂机器人进行了协调控制实验,得到的结果与前面章节中的仿真结果比较接近。

关键词：双臂机器人避碰路径规划协调运动 PSO算法 Arduino matlab/gui

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