激光限界检测系统的设计与实现

介绍了一套基于激光测距传感器和AVR单片机ATmega128的智能化激光限界检测系统的硬件设计方案,并对数据采集、存储电路和旋转扫描机构作出了详细描述,给出了系统主要软件设计流程图.通过对样机的测试实验以及误差分析,结果表明本检测系统能对限界进行精确测量,系统静态误差和随机误差均小于5mm.并且还具有系统运行稳定、测量时间短、存储容量大、人机交互性好、性价比高等特点.     

准静态冲击波压力测量系统校准技术研究

冲击波压力测量常采用的压电式ICP传感器及高阻输出型冲击波压力传感器低频特性较差,不适宜采用静态校准,针对该问题提出了基于“比对式”的准静态校准方法。介绍了准静态“比对式”校准原理,分析了压力脉宽的选取依据,组建了标准压力监测系统,提出了精度要求,探讨了基于“比对式”准静态校准的冲击波压力测量系统的量传途径。利用落锤液压标定装置,对典型冲击波压力传感器进行准静态校准实验,获得了该传感系统的灵敏度、线性度及重复性。     

航空发动机矢量推力测量系统的静态校准及不确定度评定方法研究

介绍了航空发动机矢量推力测量系统的静态校准原理,建立了静态校准的数学模型,并通过多元回归分析方法得到了各阶模型的校准系数.在此基础上,针对目前矢量推力测量系统缺少精度评定规范的问题,提出了一种基于校准系数误差传递的不确定度评定方法,并与传统的校准残余误差方法和验证残余误差方法进行了比较.校准实验结果表明,由于加载条件不...     

压电式压力测量系统准静态校准压力脉宽分析

压电式压力测量系统的低频(零频)特性不理想,静态校准时电荷会产生漂移,对灵敏度的获取产生影响.为准确获取测量系统的灵敏度,可采用准静态校准的方法,该方法存在如何选取校准压力脉宽的问题.根据压电式传感系统的等效电路,建立了在测量过程中电荷泄露的数学模型,分析了电荷漂移的主要原因;探讨了不同压力脉宽1 Hz内低频分量所占能量比;基于准静态校准实验,对典型压电式压力传感系统进行校准,获得了不同脉宽激励下测量系统的灵敏度,对灵敏度的差异进行分析,选取了合适的校准脉宽范围.     

基于虚拟仪器的多维力传感器静态标定系统研究

对多维力传感器静态标定原理进行了研究,设计了由数据采集系统和静态性能分析系统组成的多维力传感器静态标定系统.在标定装置上分别对多维力传感器施加载荷,实时显示加载力信息,对输出数据采集并存储.数据采集系统同步实时采集传感器各维输出,避免了传统数据采集的测量误差.数字滤波和传感器性能分析模块实现了实时在线监测多维力传感器多项静态指标和对标定矩阵的高精度标定.通过实验测试,该标定系统达到了预期的性能指标,对多维力传感器性能标准的统一具有现实意义.     

铁路限界物激光检测仪的设计与实现

实现了一个基于激光扫描的铁路限界物嵌入式检测仪及其后台分析系统.利用先进的激光测距仪、定位精准的步进电机和高灵敏度的倾角仪实现对铁路限界物及相关参数的快速、准确、可靠测量.后台分析系统运行于PC机,紧密结合检测仪所采集数据进行图形化分析处理.     

机器人六维力传感器静态标定研究

针对Stewart并联结构的机器人六维力传感器，设计了其静态标定装置，对静态标定系统的结构组成及标定步骤进行研究。以机器人手指用六维力传感器为例进行了试验，对试验结果的分析表明了该标定系统设计及标定方法的正确性及实用性。     

压力电测系统的静态及准静态校准适用性探讨

火药燃气压力最常用的测试方法为压力电测法.用于火药燃气压力测试的常用电测系统包括应变式、压阻式和压电式3种压力电测系统.为保证压力测试精度,需对压力电测系统进行校准.针对以上3种压力电测系统,对于可获取系统灵敏度的两种校准方法——静态校准和准静态校准,分别阐述了两种校准方法的目的、实现、量值传递,根据3种压力电测系统的不同特点,比较了两种校准方法的适用性,并给出了各种校准方法目前所能达到的不确定度.     

惯性测量组合小角度静态标定方法研究

简要论述了为延长惯性测量组合的稳定期以及提高惯性测量组合的使用精度,在位置转台上对惯性测量组合影响精度大的不稳定参数进行自标定的技术,即利用角速度计去标定低精度陀螺的技术。从理论上讨论了利用加速度计的信息去标定陀螺不稳定参数的方法。提出了小角度标定方法,给出了小角度静态标定思路,从理论上对小角度射前静态标定方法存在的综合误差进行了定量分析,指出了小角度静态标定方法存在的主要问题,同时提出了相应的改进方法,使射前静态标定方法理论上可行。     

面向铁路机车车辆行业的可定制PLM系统

随着PDM的深入应用及企业的发展,企业明显产生了管理更多数据的需求,一方面企业要精细化管理自身零部件的数据,不但需要管理机械零部件,还要管理属性参数众多的电子元器件;另一方面更要管理企业产品的生命周期,对于卫星等高价值产品要进行单件可追溯管理,管理其完整的生命     

基于Q-learning的高速铁路列车动态调度方法

高速铁路作为国家综合交通运输体系的骨干核心,近十年来取得了飞速蓬勃的发展.其飞速发展的同时也引发了路网复杂化、分布区域广等现象,这些现象对高铁动态调度提出了更高的要求.突发事件的不确定性会对列车造成时间延误影响,甚者时间延误会沿路网传播,造成大面积列车到发晚点.而目前对于此问题的人工调度方式,前瞻性及针对性较差,难以对受影响列车进行迅速调整.针对上述问题,本文建立了以各列车在各车站延误时间总和最小为目标函数的高速铁路列车动态调度模型,在此基础上设计了用于与智能体交互的仿真环境,采用了强化学习中的Q-learning算法对模型进行求解.最后通过仿真实例验证了仿真环境的合理性以及Q-learning算法用于高铁动态调度的有效性,为高铁调度员做出优化决策提供了良好的依据.     

用于视频中车速自动检测的摄像机自动标定方法

针对目前基于视频的车辆测速方法均需通过手工标定而造成的低效和可操作性差的问题,提出了一种对典型配置的道路监控摄像机的焦距、俯仰角、离地距离等重要参数进行自动标定的方法。首选利用自然场景中两组正交平行线在视频图像中形成的消失点之间的内在关系对摄像机的焦距和俯仰角实施精确标定;在此基础上利用视频中目标车辆群体的平均宽度对摄像机与地面之间距离进行自动标定。实验表明,该算法具有参数测量精度高和可靠性好等优点,可作为现有道路视频监控设备实施车辆速度、类别、流量等数据的自动采集、分析和监控,以及电子违章抓拍设备的有效自动标定手段。     

基于可测距平板工具的机器人TCP标定方法

针对工业机器人工具中心点（Tool Center Point,TCP）标定,提出一种基于带二维测距功能标定工具板的标定方法。标定工具板能够感知机器人TCP的触碰,并测量任意两触点之间的距离。使机器人TCP与标定板触碰四次,并以触点形成的线段长度为坐标变换不变量为约束,建立TCP参数标定模型。该模型包括一个三元二次代数方程组,通过消元法可求出其所有可能解,并提出了真实解的判定方法。通过数值仿真,验证了所提出方法的可行性。以电阻触摸屏作为标定板为例,分析了标定板距离测量分辨率对标定精度的影响规律。以电阻屏为标定板进行了参数标定实验,证实了该方法的准确性。方法标定过程简单,易于实现自动化,适用于大多数工业机器人的工具坐标系的标定。     

基于CAE仿真和矩阵标定的汽车零部件载荷测试方法

针对结构形状及受载复杂的汽车零部件的载荷测试,采用矩阵标定方法进行载荷测试.根据CAE应力仿真结果确定应变贴片位置并利用CAE方法模拟试验矩阵标定过程,确定可行的试验矩阵标定方案;开展试验矩阵标定和路谱采集,得到试验标定矩阵和应变历程并计算零部件的载荷.以某款汽车后悬架拖曳臂标定为例阐述标定过程,并验证该方法可行.该方法能提升复杂零部件的载荷测试、动力学载荷分解和疲劳试验精度.     

高速车辆结构振动的独立模态空间控制

铁路高速客车或轻型车辆的车体结构振动不仅影响车辆运行品质,而且导致车体结构动应力的增加和疲劳寿命的降低.本文在建立高速车辆的柔刚体系统动力学模型基础上,应用最优控制理论,提出了抑制车体的特定低阶垂直弯曲振动独立模态空间控制方法和已改善车辆运行平稳性为目标的控制策略,分析结果表明:该控制办法和策略可以较好地降低特定模态振动的幅度,改善车辆垂直运行平稳性.     

交通监控场景下的相机标定与车辆速度测量

针对交通监控场景中对车辆速度测量的需求,提出了一种相机标定方法和车辆速度测量方案。首先,通过深度学习YOLO检测算法和光流跟踪算法对图像中的车辆目标进行检测和跟踪,根据获得的轨迹集合使用级联霍夫变换计算出道路方向上的消失点,从而检测出道路上的标志线。之后根据消失点和标志线,使用试探焦距思想完成相机标定任务。最后通过计算多帧之间瞬时速度的平均值来实现车辆速度的测量。通过真实交通监控场景的实验结果表明,这种基于消失点的自动相机标定方法具有较好的稳定性和较高的标定精度,能够满足车辆速度测量和实际工程应用的需求。     

货运列车车载网络轻量级身份认证协议研究

随着铁路运输不断发展,对货运列车的安全提出了更高要求。目前的地对车安全监控体系由于技术限制,无法满足列车实时的安全需求。车载传感器可以实时收集车辆信息,保证列车安全运行。车载传感器通信基础是车载网络。安全车载网络组成的基础是网络节点的身份认证,提出适用于货运列车车载网络节点身份认证的轻量级身份认证协议,轻量级身份认证保证所有网络节点均为可信节点,并且减少与可信第三方的交互。     

一种钢轨动态轮廓数据校准方法研究

为减轻轨检车振动对车载视觉测量系统动态测量钢轨轮廓的不利影响,提出一种基于轮廓曲线特征点和最近点迭代算法ICP(Iterative Closest Point)的数据校准方法。通过识别动态轮廓曲线的特征点,完成数据初步校准,然后利用ICP算法确定初步校准数据与标准数据之间的变换矩阵,实现动态数据最终校准。最后通过实验模拟了振动对测量的影响。实验结果表明：在垂磨和侧磨测量点处,校准后数据与标准数据偏差值的标准差分别为0.088 mm、0.085 mm,取置信水平为0.99时,校正精度分别为±0.227 mm、±0.219 mm,该方法有较好的精度,可应用于工程测量。     

三轴加速度传感器安装误差标定方法研究

针对三轴加速度传感器在车辆行驶状态测量方面的应用,研究了三轴加速度传感器在车辆上的安装误差问题,提出了一种通过数学解算模型对安装误差进行标定的方法.标定过程无需借助其他测量仪器,只需要使用安装后的传感器进行多次测量,通过数学模型解算这组测量数据即可实现安装误差的测量与标定.通过实验验证,此方法方便有效,标定误差小于±3...     

城市轨道车辆电力牵引实验台测控系统设计

介绍了一种城市轨道车辆电力牵引实验台,针对其多参数采集和实时控制的特点,设计了基于虚拟仪器的测控系统。系统以工业计算机为核心,采用LabVIEW语言编程,对牵引电机进行转速闭环控制,并采集转速量,实时计算相应的车辆运行速度和路段,从而使负载电机进行动态阻力加载。系统实验结果与实车测试数据的对比分析显示,该测控系统使牵引电机的启动阶段加速度保持1.03 m/s2,在电制动过程中,当直流母线电压达到设定阀值670 V时,再生制动向电阻制动实时切换,工作特性与实车测试数据基本一致。系统对于城市轨道车辆牵引和电制动特性方面的研究具有重要意义。