基于模糊PID控制的油过滤系统设计

针对某电厂专用油过滤系统的大滞后、大惯性和非线性等特点,将模糊控制与常规PID控制相结合,设计模糊PID控制器.对该控制器进行仿真试验,结果表明其具有较强的鲁棒性及良好的控制品质,提高了系统的动、静态性能指标.     

基于CFD木材干燥进出风参数优化及干燥过程模拟

为探究在改变引入进出风口流速配比等因素下的木材中心含水率的变化情况,使用DesignModeler及NX10.0建立木材干燥域的三维流场模型,并通过结合CFD及正交试验方法,对单个木材在给定的多组试验工况下进行模拟,得到了试验各因素下最佳水平的参数组合。结果表明,合理地配置进出风口流速及气流温湿度对降低木材中心含水率有明显影响,为强制进排风干燥过程中控制干燥进程,通过平衡进出风口流速来调整木材（中心）干燥速率提供了理论依据。     

树木移植机铲刀的变密度拓扑优化分析

树木移植机的关键部分是铲刀结构,铲刀在树木的根部对土壤和树根进行剪切以完成拔根。运用铲刀入土过程力的理论对四铲式铲刀在入土过程中的受力情况进行分析,运用ANSYS软件对铲刀有限模型进行仿真和连续体的拓扑优化,得到铲刀在入土过程中应力与应变的变化,这些数据可以为铲刀的进一步优化提供理论依据,并对提高铲刀的寿命和效率提供参考。     

基于有限元的树木移植机铲刀挖掘力分析

铲刀是树木移植机的关键部件,其结构直接影响到树木移植机的工作性能.根据树木移植机工作特点,对铲刀受力情况进行理论分析,建立相关的力学模型;基于ANSYS/LS-DYNA建立菱形铲刀与土壤相互作用的虚拟仿真模型,分析切削过程中土壤的应力变化情况及铲刀受力变化情况;分析不同切削角度下铲刀受土壤反作用力的变化情况,为铲刀进一步设计提供理论依据.     

木材曲线锯送料平台动力学解析及补偿控制策略研究

目的送料平台是模仿木材锯切时人工送料研发的新型机构，平台末端姿态的准确性是保障锯切质量的关键。但是平台驱动支链多，误差从硬件方面进行控制很难实现，为提高板材曲线锯切时的送料精确度，本文提出一种补偿控制策略。方法运用拉格朗日法建立平台的动力学传递函数，通过动力学解析，分析平台关键部件的运动特征。通过数学解算、模拟仿真等方法，研究末端姿态的误差及其特性，从而建立相应的误差模型；以传统PID控制为基础，融合RBF神经网络进行参数优化，设计适用于送料平台的单神经元PID控制器，用以补偿各支链的驱动位移误差，实现实时补偿控制；运用Matlab和Adams联合仿真的方法对补偿控制策略进行验证和分析，并将成功的算法移植到试验台控制器中进行板材锯切试验。结果经文中设计的单神经元PI经文中设计的单神经元PID算法补偿后，送料平台末端轨迹曲线在X、Y方向偏移误差从补偿前的3 mm降至小于等于1.5 mm，倾斜角误差从补偿前的3.5°降至1.5°，平台末端轨迹曲线与指令曲线相比，在大部分曲线段完全重合。结论文中所设计的单神经元PID补偿控制策略可以有效提高木工锯送料平台末端姿态的准确性，经过补偿控制的送料平台可以实现板材的精密曲线锯切任务。      

基于自适应遗传优化递归神经网络的木工送料平台补偿控制研究

  目的  针对结构较为复杂的并联式多轴联动的新型木工带锯送料平台加工精度较低，控制参数无法优化，有多种不确定因素影响精度等问题。结合遗传算法寻优速度快和递归神经网络具有抑制不确定性因素的优点，设计一种将递归神经网络和自适应遗传算法结合的全局优化的控制策略。  方法  分析送料平台结构和误差产生来源，从而建立了相应的误差源模型；结合自适应遗传算法优化RNN网络参数进而对PID参数进行优化，通过Matlab和Adams联合仿真的方法对该补偿控制策略进行验证，并与传统PID、遗传算法优化PID参数和RNN网络优化PID参数3种补偿控制算法进行对比；分析不同算法下控制参数、送料平台位移与角度变化曲线，并搭建了实际电路和控制器进行实验。  结果  分析仿真结果可知:该控制策略与其他3种控制策略相比，超调量最小，响应最快，大约在0.6 s达到稳定，且其在外部干扰下，更快达到稳定，大约0.3 s达到稳定。经过该控制策略补偿后，Y方向的偏移误差从补偿前6 mm降低至小于3 mm，X方向的偏移误差从6 mm降低到2 mm，倾斜角误差从5.5°减小至3°，平台轨迹曲线大部分曲线段与目标曲线完全重合；传统PID控制时，Y方向的偏移误差为6 mm，X方向的偏移误差6 mm，倾斜角误差5.5°，平台轨迹曲线与目标曲线偏差较大；遗传算法优化PID参数控制时，Y方向的偏移误差从补偿前6 mm降低至小于4.8 mm，X方向的偏移误差从6 mm降低到5 mm，倾斜角误差从5.5°减小至4.5°，平台轨迹曲线部分曲线段与目标曲线重合；RNN网络优化PID参数控制时，Y方向的偏移误差从补偿前6 mm降低至小于4.5 mm，X方向的偏移误差从6 mm降低到4.8 mm，倾斜角误差从5.5°减小至4°，平台轨迹曲线部分曲线段与目标曲线重合。  结论  该方法与其他3种方法相比，响应速度快，超调量小，具有很好的抗干扰性能和较强的鲁棒性，且可有效补偿误差，提高其运动精度，满足驱动要求。      

利用HALCON提取狗獾前肢区域图像的方法

文中介绍了一种提取狗獾图像前肢区域的方法,通过HALCON软件中的一系列算子对狗獾图像进行处理,先利用阈值分割,根据图像中灰度值的不同选取狗獾前肢,之后对选取的狗獾前肢区域进行填充处理,使选取更加完整,最后通过特征检测了解狗獾2个前肢区域的面积,利用面积的不同提取狗獾前肢区域。该研究为狗獾前肢的提取提供了一种有效的方法,为狗獾前肢挖掘运动过程的分析打下基础。     

木材干燥窑内部流场改进与风速均匀性研究

木材干燥窑流场均匀性是影响木材整体干燥质量与效率的主要因素。为解决木材干燥窑内部风速分布不均匀的问题,在理论研究和试验的基础上,提出增加导流板、改造窑体结构和优选材堆间隙的措施,并运用HyperWorks软件进行解算分析。结果表明,安装导流板、改变窑体结构以及改变材堆梯度间隙后干燥窑内部流场速度分布均匀性得到提高。仿真数据为改善木材干燥质量提供了依据,具有良好的应用前景。     

并联式曲线送料平台机构误差补偿方法的研究

并联式曲线送料平台是用于实现细木工带锯机曲线切割的自动进给平台,由于该机构运动支链多,机构误差大,难以实现平台末端位姿的精确进给。为了实现并联式曲线送料平台的末端位姿误差补偿,本文从连杆运动学位姿建模出发,利用机构运动学逆解的分析方法,得到各关节参数与送料平台位姿参数关系方程,再运用尺寸矢量链法建立机构误差、机构参数与动平台位姿误差的误差正解数学模型,分离得到与动平台位姿参数有关的误差传递矩阵,最终得到由各轴驱动来补偿平台机构误差的方法。运用该方法对并联式曲线送料平台误差实例进行计算分析,结合MATLAB计算得到送料平台各轴随加工曲线变化的误差补偿实际值,数值导入到各轴进给补偿程序中对曲线送料平台试验机进行实验验证。结果表明:并联式曲线送料平台机构误差补偿方法有效地减小了末端执行机构的位姿误差。未补偿前并联式曲线送料平台工件运动曲线X轴、Y轴方向最大误差为3 mm,绕Z轴最大旋转误差为3°;补偿后工件运动曲线X轴、Y轴方向最大误差在1 mm以内,绕Z轴最大旋转误差在1°以内。说明本方法能够显著提高并联式曲线送料平台的精度,有效地补偿并联式曲线送料平台的机构误差。      

基于边缘检测的微小疲劳裂纹图像数据提取

根据高分辨率动态扫描电镜观察到疲劳裂纹的实际扩展过程图像的特点,结合图像处理的基本理论和方法,提出了适合于疲劳裂纹图像的二值化处理方法和基于小波疲劳裂纹图像边缘检测算法,对疲劳裂纹的瞬时扩展图像进行了数据提取。