利用声致发光原理检测水质装置的设计
设计了一种利用声致发光原理检测水质的装置,该装置由反应室、超声驱动电源、换能器及光电转换装置等组成。检测时,将水样放在样品容器中,用管路与水泵连接,抽取水样并经进样口进入反应室,超声功率放大器驱动换能器,带动变幅杆与水样作用产生超声空化区域并伴随发光。通过探测窗口由光电倍增管接收并转换,输出给电脑进行处理。该装置可以快速获取水体样品中声致发光强度的大小,以及随着声功率的不同产生的发光强度的变化规律,并根据发光规律判断水体中不同物质的组成。
数据融合在矢量水听器目标定向估计中的应用
结合多传感器数据融合技术和矢量水听器的目标定向原理。提出了一种水下目标定向估计的改进算法。该算法仍然具有声压阵速联合信息处理所具有的抗各向同性非相干干扰的能力。针对传统平均声强器采用算术平均方法估计被测目标声强的缺点,充分利用被测样本数据,采用基于方差的加权优化数据融合方法估计声强。仿真实验说明。定向融合算法在目标方向0~360°范围和噪声0-15dB的情况下,比传统的平均声强器具有更高的定向精度.对水下目标检测工程有重要的应用意义.
新型变刚度软体手臂的设计及控制
软体机器人具有机构重构性、适应性及灵活性.基于气动系统的软体机器人具有质轻、功率密度比高、人机交互安全性高等优点,设计了一种由伸长型及收缩型气动肌肉组成的新型变刚度软体机器人手臂.根据该软体手臂的运动特性建立了运动学模型,利用MATLAB软件分析了手臂的工作空间.搭建控制实验测试平台,完成了手臂的轨迹运动控制实验,实验结果表明跟踪阶跃信号上升时间小于2 s,稳态平均误差为0.002 8 rad(0.16°),正弦信号跟随响应曲线平均误差为0.015 9 rad(0.911°),手臂具有良好的可控性.
基于自适应滑模控制的液压支架试验台同步控制特性分析
为提高液压支架试验台同步控制系统的同步控制性能,提出一种基于模糊理论和滑模控制的自适应滑模控制方法,对液压支架试验台的主从同步控制性能进行研究。分析液压支架试验台同步控制系统工作原理和理论模型;在AMESim-MATLAB环境下建立仿真模型,并对比分析采用模糊PID和自适应滑模控制的系统的同步动态性能。结果表明:采用自适应滑模控制的液压支架试验台同步控制系统的伺服跟踪能力和稳态性能比模糊PID控制的系统更好,验证了自适应滑模控制在液压支架试验台同步控制系统中应用的可行性。
串联6自由度机器人关节刚度辨识与误差补偿研究
为提高串联6自由度机器人的绝对定位精度,针对几何参数误差补偿后的工业机器人关节刚度参数展开研究。首先,基于虚拟关节模型建立了工业机器人一维关节刚度误差模型。其次,为提高关节刚度参数的辨识精度与效率,利用BP神经网络对刚度误差模型进行拟合,以优化遗传算法的初始种群适应度。最后,利用激光跟踪仪AT930和ER10L-C10机器人进行实验,验证以上误差模型与关节刚度参数辨识算法。实验结果表明,经过关节刚度误差补偿后,机器人的平均距离误差与最大距离误差分别为0.2485mm与0.3332mm。相比于补偿前的距离误差,机器人定位精度提高了33.7%。因此,通过改进遗传算法辨识得到的机器人关节刚度参数能够有效地提高机器人定位精度。
基于CATIA的主轴箱齿轮的标准件库的研究与实现
阐述了在CATIA中建立参数化的标准件模型的方法,建立了标准件的信息数据库,通过VB调用CATtA的com接13进行二次开发,访问CATIA中的对象并对其进行操作,从而实现了基于CATIA平台的标准件库。文中以主轴箱齿轮为例,介绍了齿轮标准件库的构建过程和实现的功能。
液压缸活塞微织构化表面动压润滑性能理论研究
为研究液压缸活塞微织构化表面的动压润滑性能,在液压缸活塞表面加工开口形状为圆形、椭圆形、正方形、正六边形的微织构,利用雷诺方程对活塞表面与液压缸缸筒内圆之间的流场进行数学建模,并采用MATLAB软件进行仿真计算,研究微织构开口形状、活塞运动速度及微织构深径比对活塞表面动压润滑性能的影响。结果表明,在活塞表面加工4种不同开口形状的微织构均可改善活塞表面的动压润滑性能,其中椭圆形微织构的改善效果略差;随着活塞运动速度的提高,不同形貌微织构表面的摩擦因数均增大,活塞表面动压润滑性能变差;圆形微织构的深径比为0.009时,活塞表面的动压润滑性能较佳。
基于最优理论的模糊控制系统研究与应用
自模糊控制理论不依赖对象精确模型 能够对非线性时变复杂控制系统进行有效的控制 在电液压自动控制领域得到广泛应用 但是其智能水平、适应能力和稳定控制精度有待提高.针对智能模糊控制在电液压自动控制系统方面的优势 从模糊推理机制出发 提出将最优控制思想引入到模糊推理过程中的智能模糊控制系统 即将模糊控制推理与最优控制理论相结合 构建新的模糊推理方案 提高其对对象参数变化的敏感性.对该系统进行仿真并实验 结果表明: 相比常规的模糊控制方案 所提出的最优模糊控制方案可实现控制系统更快的响应速度、精确的位置跟踪 同时对系统参数变化具有响应时间短、控制精度高的特点 应用在吊车控制系统上具有较高的控制精度.此外 该控制设计方案结构较为简单 易于工程实现.
球阀气体内漏的声场数值模拟及实验研究
以Lighthill气动力声学方程作为控制方程,采用有限差分法,对不同内漏度和压力差下的球阀气体内漏喷流声场进行了数值模拟。得出它们对球阀气体内漏喷流声场强度和传播特性的影响,确定了球阀气体内漏声场强度最高的位置。数值模拟表明,二次截流处附近的内漏噪声最强,噪声能随着内漏度和压力差的增大而增强,这为球阀气体内漏声学检测与定量分析提供了理论依据。同时采用声学方法对球阀的内漏发声进行了实验研究。实验结果也验证了数值模拟的正确性。
基于Lighthill方程的球阀气体内漏喷流声场数值模拟
建立考虑喷流扰动速度影响的Lighthill气动力声学方程。采用二阶加权平均中心差分隐格式方法,对不同内漏间隙下球阀气体内漏喷流声场进行了数值模拟。数值模拟结果表明,球阀内漏喷流流动伴随喷流噪声的产生。对于球阀结构,在发生内漏时存在二次截流,二次截流点为喷流噪声强度最高的位置。球阀通孔与阀体通道形成的过流空间是喷流噪声最强的区域。球阀下游流道喷流噪声强度要高于上游。模拟结果为球阀内漏声学检测提供了依据。












