基于阶次分析的永磁同步电机噪声源识别

为了识别出永磁同步电机的噪声来源,该文对常见的机械噪声和不同影响因素下的电磁噪声特点进行研究。首先分析了滚动轴承产生的噪声阶次特征,识别出了滚珠内外圈通过频率对应的分数阶噪声。其次通过麦克斯韦应力张量法推导了理想条件下作用于定子内表面的径向力波的频率阶次,结合实测电流谐波分析了不同电流谐波类型下的径向力波特征,通过引入偏心修正系数分析了转子动态偏心对径向力波的影响,从而识别出了不同影响因素下的电磁噪声源。并且建立了永磁同步电机的有限元模型,通过模态试验对定子铁芯和绕组的等效进行验证,由电机约束模态分析获取了电机在实际安装条件下的模态参数,对实测的共振噪声来源进行解释。最后分析了各影响因素产生的噪声对总体噪声的贡献量,指出电机的主要噪声源。该研究可以识别出永磁同步电机的每一阶次噪声和共振噪声的来源,为进一步的减振降噪奠定基础。     

基于质量反应法的拖拉机质心高度测量方法

根据拖拉机前后轮直径不相等的特点,提出了基于质量反应法的拖拉机质心高度测量方法,建立了拖拉机质心高度计算理论模型。与本文提出的方法相比较,发现两轴道路车辆质心高度测量标准中质心高度计算方法可作为其中的一个特例。以江苏常发集团生产的CF650型拖拉机质心高度测量为例,对该文所提出的测量方法进行了试验验证和误差分析。分析结果显示其最大相对误差为0.34%。结果表明该文提出的方法测量精度能满足工程要求。     

基于虚拟仪器技术的土壤电导率测量仪器研究

该文针对传统土壤电导率测量仪器准确性低、实时性差等问题，根据土壤电导率的测量原理，采用NI公司的虚拟仪器开发平台LabVIEW和数据采集卡，采集土壤温度和电导率等参数，设计了一种土壤电导率测量仪器，通过简单的操作便可测量不同温度下的土壤电导率，并实现数据的显示、保存、打印和网络传输等功能。该仪器利用温度校正方法消除温度变化给电导率带来的测量误差，对氧化钾标准溶液电导率的测试结果表明，该仪器具有较高的测量精度，可以广泛应用于土壤电导率的测量中。该研究为多参数的正确测试提供了一种简便的方法。     

基于虚拟仪器技术的风机性能自动测试系统

针对我国风机性能检测多以手工为主，存在试验手段落后，劳动量大和测试结果不准确等缺点，采用先进的虚拟仪器技术，将传感器技术、计算机技术和测试技术结合起来，建立了基于虚拟仪器技术的风机性能自动测试系统，实现了试验数据的自动采集、风机转速的自动调节、风机运行工况的自动控制、试验数据的正确处理及性能曲线的自动绘制。整个系统具有界面友好、操作方便、功能齐全等优点。试验结果表明本系统增加了试验过程的稳定性，避免了人为的读数误差、计算误差以及相关数据不能同时记录所引起的试验结果偏差，提高了测试精度和试验效率。可广泛应用于科研院所和风机生产厂家，具有较高的推广应用价值。     

基于声阵列技术的柴油机噪声源识别

为了准确识别某柴油机的噪声源,为进一步的低噪声改进指明方向,综合采用Beamforming(波束形成)和SONAH(统计最优近场声全息)2种阵列的声源识别方法对该柴油机噪声辐射最突出的进气侧噪声源进行识别。结果表明:噪声贡献量较大的1 650~2 200 Hz频率范围内对应的噪声源为进气总管、汽缸盖罩,920~1 450 Hz对应喷油器,而760~776 Hz和920~936 Hz分别对应油泵传动轴和油泵调速器。进一步的声贡献量分析结果显示:进气总管对该发动机进气侧辐射噪声的声功率贡献量达15.38%,喷油器、油泵调速器声功率贡献度量分别为5.47%和5.11%;汽缸盖罩和油泵传动轴声功率贡献量分别为4.85%和4.26%。综上,结合Beamforming和SONAH在不同频段内具有高分辨率的优点,可以在宽频带内进行声源识别,且试验实现简单,操作方便。     

基于虚拟仪器技术的薄层干燥实验系统

随着计算机技术的发展,基于标准个人计算机平台的虚拟仪器技术正成为测试与控制领域的重要应用工具。结合薄层干燥实验要求,给出了一种增量式PID控制算法,根据此控制算法和脉宽调制法,采用虚拟仪器技术LabVIEW软件开发平台,开发了一种实用的基于虚拟仪器技术的薄层干燥实验系统。对实验台干燥温度实行自动控制,控制精度为±0.5℃;通过间歇自动称量样品的质量,实现对样品水分、降水率等的自动监测;热风温度、样品质量、样品水分、样品降水率、尾气温度、尾气湿度等以图表实时显示,并以电子表格存储。实验表明,该系统具有自动化程度高、实验操作简单、测试项目多、工作界面友好、数据处理分析功能强,测试精度高等优点。     

基于虚拟仪器技术的食品物性检测系统的研究

采用虚拟仪器技术、机电一体化技术、单片机技术、传感器技术于一体,研制了食品物性参数的自动检测和分析系统。系统硬件由食品受力传感器、食品变形位移传感器、定时器、信号调理、数据采集、串口通讯、扩展LCD等模块电路构成;软件基于Lab Windows/CVI虚拟仪器开发平台,采用多线程技术实现了信号采集、动态曲线显示、试验数据的实时分析和处理。试验结果表明：该系统的检测精度高、检测功能完善及抗干扰能力强,具有理论研究意义和实用价值。     

基于虚拟仪器技术的重力式种子精选机测控系统的研制

采用计算机虚拟仪器(VI)技术开发的重力式种子精选机测控系统，实现了选种过程的实时检测与控制。借助于Labview图形化编程软件，通过实时检测的千粒重值与预置千粒重值的比较，据此调整控制影响选种质量的工作台面纵向倾角(XL)、横向倾角(YL)、工作台面振动频率以及进入工作台面的风量(ZL)等工艺参数，从而达到重力式种子精选机选种参数的优化调整，保证精选种子的千粒重始终保持在预定水平。与传统的测试与控制方法相比，基于VI技术的重力式种子精选机测控系统测控更方便、显示更直观。     

拖拉机车轮性能参数的计算机分析

根据拖拉机机组的空间载荷模式,导出了普遍适用于四轮驱动和两轮驱动拖拉机的载荷方程组和驱动方程组,可根据机组外载向量用计算机方便地求出四个车轮的三维载荷和滑转率。计算结果精确可靠。     

基于虚拟仪器技术的温室覆盖材料传热系数测试系统

利用虚拟仪器技术设计了温室覆盖材料的热工性能测试台的测试系统TMS(Thermal Measurement System),阐述了系统的测试原理和方法,给出了硬件组成、软件设计和传感器的选用,以及数据处理优化算法的实现。该系统可完成测试台的温度、风速、加热功率参数的采集及覆盖材料传热系数的计算,应用该系统既提高了测试精度又节省劳动力,提高了测试效率。     

基于模糊控制与虚拟仪器的灌溉决策系统研究

针对节水灌溉受多因素影响难以建立精确控制模型的特点,开发了基于虚拟仪器平台的作物灌溉模糊决策控制系统。该系统由传感器、测量仪、数据采集卡、LabVIEW软件平台等组成,将土壤水势和作物腾发量作为输入量,采用Fuzzy Logic Control Toolkit工具包设计模糊控制器,建立多因素控制规则库,实现作物灌溉需水量的模糊决策。试验结果表明该系统界面友好,操作简单,能对作物需水量进行综合判断与决策管理,为节水灌溉提供科学的依据。     

基于虚拟仪器的发动机断缸故障振动诊断

为了达到发动机不解体故障诊断的目的,进而提高诊断效率,该文通过采集发动机缸盖的振动信号实现发动机状态监测与故障诊断。借助加速度传感器BZ1185、数据采集卡PCI8210及计算机等硬件,构建了发动机振动信号采集系统;基于LabVIEW软件平台开发了虚拟仪器分析软件,对振动信号进行时域分析、相关域分析(自相关分析、互相关分析)、频域分析(傅里叶变换、自功率谱分析、互功率谱分析、倒频谱分析)、联合时频分析(短时傅里叶变换、小波分析)实现离线故障诊断。以4G65发动机为研究对象,在不同转速下,应用自功率谱和小波分析法对发动机断缸故障进行了试验研究,结果表明该系统用于4G65发动机的实时状态监测与故障诊断是可行的。该研究也可为其他发动机的故障诊断研究及推广应用提供参考。     

基于虚拟仪器的精确灌溉信息系统的研究

为了节约水资源,同时满足作物生长各个时期对水分的不同需求,需要建立能检测土壤水分信息和检测点的位置信息,并能自动控制执行机构的灌溉系统。应用虚拟仪器开发平台LabVIEW和数据采集卡结合各种传感器和GPS定位系统,实现了土壤水分的实时定位采集,并对获取的信息进行分析处理,并利用GSM把采集数据远距无线传输到服务器,在服务器端结合模糊控制技术,控制灌溉执行机构从而实现精确的水灌溉。     

货车怠速工况下噪声源识别及其控制

为了消除货车怠速工况下出现的异常噪声,利用声强法和消去法进行了噪声源识别,结果表明：噪声主要频率范围为288～344 Hz,进气口空气辐射噪声和空气滤清器壳体表面辐射噪声是其主要噪声源,空气压缩机是其根本来源。在此基础上,提出了在空气压缩机进气管道中增加扩张式进气消声器的改进措施,基于有限元方法的进气系统传声损失分析结果和消声器样件的实际装车试验结果均表明：消声器具有良好的降噪性能,增加消声器后,典型测点的噪声在25～1 600 Hz频带范围由77.48 dBA降低至73.21 dBA。异常噪声被有效消除,声品质得到明显改善。     

基于虚拟仪器的挂车车轴性能测试系统

车轴是直接关系车辆运营安全的重要部件之一,但国内对车轴的检测自动化水平不高。在挂车车轴测试系统原型的基础上,通过Pro/E画图软件实现了测试系统的三维仿真,并进行了系统的构建,系统硬件包括支架、导轨、传感器、AC伺服电机及伺服驱动器;系统软件程序由LabVIEW编写,控制伺服电机的转动来驱动联动装置,通过两压头对模拟车轴进行加载,并通过数据采集卡采集位移和压力作为反馈。经过对位移传感器标定试验,得到定位最大相对误差为5.207%,平均相对误差的绝对值为1.4%;负载应力与电压线性回归方程中R＞0.994,Sig.＜0.05,回归显著。最后进行模拟车轴的疲劳、刚度、强度和应力等性能试验和分析,试验结果基本满足项目要求。     

基于磁-热双向耦合的电动拖拉机轮边电机电磁性能分析与结构优化

为预测和评估电动拖拉机轮边驱动电机的电磁性能同时优化电磁转换装置结构,该研究以一种减速式12槽7对极永磁无刷直流轮边驱动电机为对象,建立电机电磁有限元模型并通过试验验证模型的正确性,分析了空载、半载和额定负载工况下电机的动态特性。在此基础上,基于热损耗载荷构建电机的磁-热双向耦合模型,模拟分析额定负载工况下电机的温度场分布规律。结果表明,3种工况下电机最高温度均发生在永磁体部位,温升分别为54.61、77.63和87.1 ℃。以气隙宽度、定子槽口宽度、永磁体间距和宽度为变量,以齿槽转矩、转矩密度和永磁体损耗为优化目标,提出一种田口法-响应面法双层多目标优化方法,确定电机最佳结构参数为：永磁体间距为0.4 mm、永磁体宽度为3.5 mm、气隙宽度为1.1 mm、定子槽口宽度为4.75 mm。仿真结果表明,优化后的电机转矩密度较优化前增加了8%,永磁体损耗降低了18.6%。样机台架试验结果表明,优化后电机齿槽转矩较优化前降低了20.9%,验证了所提优化方法的有效性,对电机性能研究具有一定的参考价值。     

基于噪声类型及强度估计的狭叶锦鸡儿叶切片图像盲去噪

狭叶锦鸡儿叶切片显微图像在获取过程中不可避免的受到噪声污染,会对后续处理造成不良影响。针对现有噪声类型未知,去噪算法存在速度慢、效果不理想等问题,该文提出图像噪声类型估计-强度估计-去噪这一处理过程,实现对狭叶锦鸡儿叶切片显微图像降噪目的。首先采用平滑区直方图重构和拟合法确定噪声类型;然后在此基础上,应用基于图像块的SVD(singular valuable decomposition,SVD)域图像噪声强度估计法对噪声标准差进行估计;最后在确定噪声类型和强度基础上,采用几何均值滤波(geometric mean filtering,GMF)和三维块匹配滤波(block-matching and 3-D filtering,BM3D)对图像进行联合去噪。试验结果表明:该文噪声类型估计法估计出切片图像噪声类型为加性高斯噪声,高斯函数对随机选取的15幅狭叶锦鸡儿叶切片图像平滑区域直方图数据点拟合优度2R均值为0.996,平均均方根误差RMSE(root mean squared error,RMSE)为0.144 6;采用该文噪声强度估计法估计出的切片图像噪声标准差???[2.5,4.0],处理标准差较小噪声,该文算法处理精度、运行速度和稳定性等方面存在明显优势;GMF-BM3D算法在较好去除图像噪声同时,极大的保留了图像纹理、边缘和细节等信息,同时极大的提高了算法运行速度,处理后的图像BRISQUE(blind/referenceless image spatial quality evaluator,BRISQUE)值为10左右,相当于原图BRISQUE值的1/2左右。与传统BM3D算法相比,去噪效果相当,但耗时约相当于传统BM3D算法的1/9。与小波去噪算法(wavelet threshold,WT)算法相比,虽速度相对较慢,但去噪后图像BRISQUE值比使用WT法低4左右。因此,该算法较好实现了对狭叶锦鸡儿叶切片图像准确降噪,为其后续处理提供了可靠技术支持。