基于κ领域快速搜索的改进ICP算法在管道检测中的应用

为了快速有效地获取管道内壁信息,设计了一种管道内壁激光检测装置.该装置采用激光位移传感器扫描管道内壁,对获取的原始点云数据进行后续处理,采用基于自适应空间球的k领域快速搜索加速ICP算法完成对点云数据的拼接工作,通过仿真与现场实验,得到直观立体的管道内壁三维轮廓图,证明了该算法相较于传统ICP算法在迭代次数、速度以及精度上都有一定的提高,可有效运用在管道检测中.     

小口径弹丸静态参数测量方法研究

枪弹的静态参数包括质量、质心、偏心、转动惯量等,这些参数是否精确测量直接关系到枪弹的一些动态性能指标。介绍了一种适用于小口径弹丸的静态参数的测量方法,并对其进行误差分析。小口径弹丸的质量、质心采用3点支撑法测量,而偏心、赤道转动惯量以及极转动惯量采用扭摆法测量。论述了各个参数的测量原理并分别分析了对参数产生的误差的因素以及各个误差的大小进行了定量分析。结果表明,该系统能满足一般的测试要求,对实际的工程应用有一定的参考价值。     

基于DSP的闸机控制技术

从实际工程应用出发,对智能通行识别技术做了深入的分析和研究,设计了一套基于DSP的闸机控制系统。该系统主要由通道传感器模块、主控模块以及扇门控制模块组成,并以此进行了通道传感器布置方案设计、硬件电路设计以及软件设计。通过搭建实验平台,证明了该系统能够完成既定要求。     

一种用于压电式喷墨打印头的驱动电源设计

压电式喷墨打印技术因其可实现高精度打印而受到越来越多的关注。压电式喷墨打印技术的关键就在于压电式喷墨打印头的压电陶瓷驱动电源,驱动电源输出的驱动脉冲波形决定着喷墨打印产品的质量。因此,为压电式喷墨打印头设计一种精确、稳定的驱动电源,主要介绍了该驱动电源硬件电路的设计,包括基于DDS原理的FPGA逻辑电路和DAC模块、误差放大模块等硬件电路的设计,该驱动电源硬件电路实现了低压激励信号的生成、低压激励信号的线性放大和功率放大。通过脉冲信号放大电路的仿真实验以及驱动电源硬件电路板的实物实验,验证了该驱动电源的输出信号十分精准且稳定,同时验证了该设计可很好驱动压电式喷墨打印喷头使其完成喷墨打印工作。     

PA热熔胶颗粒的压缩空气干燥模型

针对塑料工业中塑料颗粒干燥问题，研究了以压缩空气作为风源的热风干燥特性及其数学模型，为聚酰胺(PA)热熔胶颗粒干燥工艺提供参考。采用正交试验探索温度及风压对干燥的影响，比较了11种薄层干燥模型的适用性。结果得出不同风温下的水分有效扩散系数D_eff为1.0×10^-9～3.2×10^-9 m²/s。PA热熔胶颗粒的干燥活化能E_a为36.438 kJ/mol。描述干燥特性的最佳模型为Logarithmic模型，并进一步给出了0.25 MPa风压下与温度相关的干燥数学模型。     

改进跟踪微分器在喷头墨点补偿中的应用

3D打印封装技术是电子封装保护领域的新型工艺，双向打印过程中喷头平移和墨滴喷射之间的相对运动使墨滴实际位置与期望位置产生偏差，影响封装效果。在喷头到达打印位置前一段时间(墨滴飞行时间T_f)喷射可以消除偏差，因此准确获取墨点具体喷射时间至关重要。提出一种改进跟踪微分器估计喷头速度，通过估计的速度值计算采样点到打印位置的移动时间进而得到各墨点喷射时刻，实现喷头墨点补偿。该方法基于位移信息可快速估计速度，有效滤除位置测量时带有的噪声，速度估计比较准确，无需基于对象模型，易于实现。仿真与实验验证该速度估计方法可较准确估计喷头速度值，响应速度较快，有效减小喷头双向打印过程中的墨点偏差，双向打印对准精度在23μm以内。     

一种熔融单元的LQG伺服控制系统设计

熔融单元是低压注塑设备的核心器件。为了更加稳定、精准的控制熔融单元的温度，该文研究熔融单元的温度控制特性，建立熔融单元温度控制的近似模型，通过绝对误差积分准则IAE性能指标对比pade近似和smith预估器下的PID控制器性能。选取pade近似进行线性二次型调节器LQR控制器设计，并将误差e作为中间状态量进行最优化控制，通过卡尔曼滤波器降低控制器输出电压扰动和温度传感器测量误差对控制器输出和系统输出的影响。通过仿真实验证明，该方法可将系统超调量降低为0,IAE指标表明系统可快速跟随设定值变化，且不存在稳态误差；LQR控制器性能指标达0.865;且控制器具有一定的鲁棒性能。     

一种用于压电式喷墨打印头的梯形波脉冲信号源设计

压电式喷墨打印技术是当今印刷行业的重要技术,压电式喷墨打印喷头需要一个精确、稳定的脉冲信号作为驱动电源.介绍了基于FPGA的DDS原理的梯形波脉冲信号源的原理、结构以及各模块的设计方法和实现方案.采用基于FPGA的DDS原理产生的梯形波脉冲信号源,波形参数比较精确、输出信号比较稳定且输出频率范围较大.该设计可实现电压幅值为0～2.5 V、梯形波脉宽10～25μs和输出信号频率0～30 kHz的梯形波脉冲信号输出,可较好地匹配压电式喷墨打印喷头.仿真结果表明,该设计合理正确,实现了输出的梯形波脉冲信号的幅值、脉宽以及输出频率可调,并且可过滤大部分高频杂散和干扰,输出信号基本不出现失真.     

一种用于多电极电磁流量计的速度重构设计

电磁流量计在工农业及民生领域的流量计量中应用广泛,而电磁流量计的准确度主要依靠自身的测量精度而不易受介质影响.使用8电极电磁流量计,旨在从流量计的多电极电势差角度出发提高精度.基于电磁感应原理与权函数理论,提出一种改进的截面划分方法,通过COMSOL Multiphysics进行仿真,得出电极间的电势差.使用吉洪诺夫正则算法对速度矩阵进行求解,得出速度重构值.仿真与计算结果表明,该设计合理正确,仿真得到的感应电动势在截面处的速度分布符合理论分析,速度的理论值与重构值的误差不高于1.50％,显著提高了电磁流量计测量的鲁棒性与精确性.     

基于粒子群优化模糊PID控制的多足式真空吸附机器人控制方案设计

为解决高层建筑玻璃幕墙的清洗与检测问题，探索一种多足式真空吸附爬壁机器人，为实现爬壁机器人平稳运行，主要是提高电机转速的控制精度，采用模糊PID算法进行控制并在此基础上利用粒子群算法进一步迭代优化。通过粒子群算法的迭代寻优能力，实时确定模糊PID控制中PID三个参数的比例因子，得到一个性能较好的控制系统。结果表明，当比例因子Ckp、Cki、Ckd的值分别为0.1、8.23、0时系统稳定达到最优。相比于模糊PID控制，采用粒子群算法进一步优化后的系统，响应速度提升了0.024 s且同样无超调产生，能够满足系统要求。