运动与视频的同步记录和同步再现技术

以3自由度运动为研究对象，介绍了3自由度运动与视频的同步记录和同步再现的实现装置及控制方法，以及利用有线通讯来实现运动与视频同步的方法。同步记录与同步再现的实验结果验证了其可行性。3自由度运动与视频的同步记录和同步再现技术，可以应用于车辆的新产品测试等多种应用场合。     

基于双目视觉的农业机器人运动定位与避障研究

针对当前机器人定位避障技术中,感知外界环境信息单一及误差大等问题,提出了一种基于双目视觉的农业机器人运动定位和避障系统,可以通过双目视觉采集农业机器人周边的环境信息,实现农业机器人运动定位和避障。MatLab实验结果表明:农业机器人从起点成功到达终点,算法路径为最优避障路径,证明了系统的准确性和可行性。     

农用四旋翼无人机轨迹规划设计——基于计算机深度学习

介绍了农用无人机的工作原理，建立了其动力学模型，并基于人工蜂群的深度学习算法对农用四旋翼无人机轨迹规划进行了深入研究，确定采用线性自抗扰控制方法实现对无人机的轨迹控制。实验结果表明：农用四旋翼无人机可以平滑地从起点运行到了终点，很好地避开了途中的障碍物，证明了系统的可靠性和稳定性。     

基于微波多普勒法的施肥质量流量检测系统研究

为了实现施肥量的精确检测，本文构建了基于微波多普勒雷达以及振动干扰抑制方法的肥料质量流量检测系统。由多普勒信号经过快速傅里叶变换处理获得肥料颗粒速度和浓度。定义速度和浓度乘积为传感器输出值，并使用最小二乘法建立传感器输出值和肥料质量流量的线性回归模型。通过对信号的统计规律进行分析，将功率谱的5倍平均值用作区分振动干扰和流量信号的阈值。在实验平台上，使用2种复合肥进行了检测，实验结果表明，肥料质量流量最大检测值可达2629.9g/min，检测相对误差不大于5％。此外，将检测系统安装在施肥机上，在水泥路上使用第3种复合肥进行了测试，由于振动影响，检测系统最大检测误差达到21.57%。使用提出的振动干扰抑制方法进行处理后，肥料质量流量检测范围在1429.1~2976.9g/min之间，相对误差不大于10.04％。因此，结合振动抑制方法，微波多普勒法的质量流量检测系统能够精确检测实验平台上和施肥机上不同肥料的质量流量。     

基于卷积神经网络的采摘机械臂无碰撞运动规划研究

介绍了卷积神经网络的基本结构及其工作原理，基于DH参数法建立了采摘机械臂运动模型，并设计了一套采摘机械臂无碰撞运动规划算法，旨在实现对采摘机械臂的精确控制。MatLab仿真试验表明：采摘机械臂在系统的驱动控制下，能够准确从起点移动到目标点，轨迹比较圆滑，且能以最优的圆弧路径避开障碍物，优化效果明显，能够满足采摘机器人作业需求，证实了该算法的稳定性和可靠性。     

水果品质检测中的模糊阈值分割方法

为实现利用机器视觉技术进行水果检测分级，对水果检测图像的分割进行了研究。依据模糊集合理论，提出了先验知识引导的自适应模糊阈值分割算法，实验表明该方法应用效果较好。     

基于直接电流控制的STATOM参考

阐述了基于瞬时无功功率理论的ip-iq方法的电网谐波和无功电流实时检测原理，针对基于直接电流控制的静止同步补偿器（STATCOM）的实时高要求参考电流的检测应用，设计了以TMS320F2407 DSP为核心的参考电流检测电路，描述了完整的软件流程，仿真实验结果验证了该方法的有效和可行性。     

基于直接电流控制的STATCOM参考电流检测与实现

阐述了基于瞬时无功功率理论的ip—iq方法的电网谐波和无功电流实时检测原理，针对基于直接电流控制的静止同步补偿N（STATCOM）的实时高要求参考电流的检测应用，设计了以TMS320F2407 DSP为核心的参考电流检测电路，描述了完整的软件流程，仿真实验结果验证了该方法的有效和可行性。     

单相电路的谐波和基波无功检测新

在三相瞬时无功功率理论的基础上，完整地推导出了单相电路的Park变换，把它与小波理论相结合，形成了一种新单相电路的谐波、无功检测方法；并且整个检测的运算过程可用软件来实现，不必依赖昂贵的元件和复杂的电路。仿真和实验结果证实了该方法的正确性和可行性，为单相电路的谐波和无功检测提供了一种全新又经济的方法。     

基于支持向量机的甘薯冷害光谱检测方法

针对甘薯早期冷害不易检测，导致甘薯品质下降，易感染其他病害等问题，建立了基于光谱技术的甘薯冷害无损检测方法。基于类可分性准则的关键特征排序法选择有效特征光谱波长，利用支持向量机算法对数据集进行训练评价，检测特征光谱波长的准确性以及甘薯早期冷害发生情况。通过对5个甘薯品种共400个样品进行实验，以训练数据与测试数据5∶5比例检测甘薯冷害准确率高达99.52%，以7∶3比例测试结果高达99.63%。实验结果证明特征光谱波段选择正确，表明光谱技术可以有效识别甘薯冷害，此研究为甘薯贮存分类等后续工作提供了技术方法支持。     

基于数据挖掘的专家系统及其在电

目前许多电站负荷分配需要使用机组效率曲线，但是由于机组效率曲线是通过模型机得来，在实际运行中难免会有误差。如果通过实测资料对效率曲线进行率定，又可能由于系统误差而不准确。提出一种避免使用机组效率曲线的负荷分配方法，在专家系统的基础上，通过对知识库进行充分的数据挖掘，从而确定负荷分配。该方法通过实际运行，是一种在缺乏机组效率曲线下有效可行的办法。     

风洞6_PUS并联支撑机器人运动误差建模与补偿

针对风洞6自由度并联支撑机器人,利用单支链D-H参数方法和摄动法建立了其运动误差模型,编写了误差模型仿真程序。根据风洞实验所需的6种典型运动模式,分析了不同模式下并联支撑机器人输出运动位姿的误差,得到了典型运动模式的误差变化规律。在风洞并联支撑机器人的构件设计和装配过程进行了针对性的误差控制,使设计和制造的并联支撑机器人精度达到了风洞实验的要求,并通过在风洞实验中嵌入与运动误差仿真类似的误差估算程序,再对风洞实验中被试模型的位姿误差进行补偿,实验证明这种方法提高了风洞实验数据的精度。     

基于图形识别的数控机床误差溯因方法

针对数控机床误差溯因方法复杂且适应性差的问题,提出了基于数控系统圆检测图形的特征角点分布规律,并与神经网络相结合实现对机床运动误差的快速溯因方法。首先,提取所生成圆图形的特征角点,构造反向间隙、周期误差等特征矩阵;然后结合神经网络将低维特征矩阵映射至高维特征空间,实现对数控机床误差的快速溯因。实验表明,该方法简单有效,误差识别准确率较高,且具有较强的通用性。     

大口径钢管圆度测量喷标系统设计与误差补偿研究

为满足大口径钢管测量精度的需要,设计了一种龙门架式钢管在线测量及喷标系统。利用龙门架两侧立柱激光传感器的竖直运动,测量钢管截面外径上点的坐标,利用最小二乘法求其圆心坐标,采用近似直径法求取该截面的最大直径和最小直径,从而求得该截面的圆度。实例证明该系统及数据处理算法可实现钢管外径及圆度的测量,并具有相当高的精度。对测量结果进行误差分析,得知影响测量结果的主要来源是钢管的摆放姿态,通过投影及坐标变换对误差进行补偿,补偿后结果得到了一定的改善,从而验证了误差分析的合理性和补偿方法的可行性,该系统可用于大口径钢管的在线测量。     

基于Jacobian+RBF的3-PTT并联机构末端精确控制方法

为降低并联机构机械误差测量和补偿的难度,实现机构末端的精确控制,本文提出一种基于Jacobian和RBF神经网络相结合的末端误差补偿方法。以一种3-PTT并联机构为研究对象,分析机构正、逆运动学,验证数学模型的正确性。根据运动学模型解算Jacobian,分析机构约束奇异和运动奇异。为验证机构末端误差补偿方法的有效性,设置两种实验条件,分别为是否有丝杠的回程误差补偿和末端受不同负载,并通过激光跟踪仪测定末端位置。实验结果表明,使用本文的误差补偿方法后,机构末端轴向(x轴)、径向(y轴)位置误差均降低90%以上,竖直方向(z轴)位置误差均降低80%以上,证明了本文方法的有效性。     

基于GPS技术的土地移动监控测量系统优化设计

针对传统平面地图及导线式测量方法存在测量误差大、效率低和应用范围有限等问题,设计一种基于GPS技术的土地移动监控测量系统,介绍了系统框架结构及功能模块设计方案,并针对GPS土地测量算法存在的异常点及漂移误差,进行优化设计。以TQ210 Android 开放平台ARM Coretex-M3架构和Microsoft Visual C++设计为技术支撑,完成车载终端、手持终端和上位机软件的设计,车载系统与手持终端集成了GPS接收模块、SIM900A短信模块,可实时获取和传输GPS土地测量信息;上位机软件完成了土地测量数据的视频解码播放、实时地图显示,为土地测量目标的实时定位、自动化、精准性监测提供有效支撑。      

精密播种机监测系统的研究与开发

精密播种机的监测系统是现代精播机的一个重要组成部分,其性能的好坏将影响精密播种质量.精播机对不同性能有不同的要求,而且其参数覆盖面广.为了实现对播种机排种性能的自动监测,提高农作物播种质量,在借鉴国内外研究、分析比较各种传感元件及其转换线路的基础上,设计了精密播种机自动监测系统.该系统采用软硬件相结合的设计思想,在Windows环境下,采用VC 和Matlab开发了相关软件,实现对试验数据的自动采集与处理,解决播种机实时监测问题.     

水肥一体化施肥机EC和pH改进自抗扰解耦控制

针对水肥一体化施肥机控制系统在交叉耦合、内外不确定条件下难以通过建立精确数学模型进行跟踪控制的问题,提出一种EC和pH改进自抗扰解耦控制策略。利用六次多项式曲线拟合对系统阶跃响应数据进行滤波处理,由面积法构建系统简化数学模型。选择静态解耦法实现系统解耦,对分解后的两个子系统分别设计自抗扰控制器并进行改进,给非线性状态误差反馈率添加类积分项,并引入模糊控制理论实现其参数在线自整定。仿真结果表明,系统EC和pH的调节时间分别为44 s和39 s,超调量分别为5.5%和0.3%,输出绝对误差分别小于0.1 mS/cm和0.2,该控制器能够实现系统高精度独立调节,相比于线性自抗扰和PID控制器,响应速度更快,抗干扰能力和鲁棒性更强。试验结果表明,该控制器调节误差与仿真结果吻合,并且能够使系统用水量、用肥量、用工量分别降低33.13%、35.75%、35.01%,作物产量提升15.16%,节水、节肥、节工和增产效果显著,具有很高的可行性。     

陡山灌区实时灌溉预报研究

介绍了参考作物腾发量和实际作物腾发量的实时预报及修正方法 ,结合陡山灌区实际资料 ,分别针对主要旱作物和水稻建立了实时灌溉预报模型 ,并对模型各参数进行了率定 ,特别针对参考作物腾发量预报模型中 A0 的确定进行了分析 ,给出了更合理的 A0 取值方法。基于可视化语言开发灌溉配水实时决策支持系统 ,该系统界面友好 ,操作简单 ,实用性强 ,利于推广。     

福州地区汽车行驶工况构建与研究

为了构建汽车行驶工况模型和汽车运动特征评估体系,连续采集了三周福州地区的行驶数据进行处理,将处理后的数据进行运动学片段的划分。采用K-均值聚类分析法对降维的主成分特征值进行聚类,根据距离最小原则挑选出运动学片段来合成反映不同交通状况的汽车行驶工况曲线。并对汽车行驶工况曲线进行分析评价,由此论证了该方法构建汽车行驶工况曲线的合理性。