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机电控制器类课程虚拟实验系统的研究与开发 被引量:15
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作者 董增文 刘国平 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2011年第8期53-56,共4页
针对机电控制器类课程传统实验平台的缺点,提出了一种有效的解决方案:开发建立相应课程的虚拟实验系统。分别介绍了采用Proteus软件开发单片机课程虚拟实验系统和采用组态王软件开发PLC虚拟实验系统的研发思路、内容及实现方法,阐述了... 针对机电控制器类课程传统实验平台的缺点,提出了一种有效的解决方案:开发建立相应课程的虚拟实验系统。分别介绍了采用Proteus软件开发单片机课程虚拟实验系统和采用组态王软件开发PLC虚拟实验系统的研发思路、内容及实现方法,阐述了运用机电控制器类课程虚拟实验系统的教学效果及推广意义。 展开更多
关键词 虚拟实验系统 PROTEUS 组态王
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熔焊快速成型中焊接工艺参数与焊缝几何尺寸的关系 被引量:13
2
作者 徐健宁 +1 位作者 张光云 《焊接技术》 北大核心 2008年第4期10-13,共4页
熔焊快速成型过程中焊缝几何尺寸与成型零件的精度有着密切的关系,本文在TIG熔焊快速成型中,首次采用了二次通用旋转回归设计方法设计了试验方案,通过试验数据的统计检验,求出了置信度较高的以焊接电流、焊接速度和送丝速度为因子的熔... 熔焊快速成型过程中焊缝几何尺寸与成型零件的精度有着密切的关系,本文在TIG熔焊快速成型中,首次采用了二次通用旋转回归设计方法设计了试验方案,通过试验数据的统计检验,求出了置信度较高的以焊接电流、焊接速度和送丝速度为因子的熔池形状回归方程。 展开更多
关键词 熔焊快速成型 焊缝尺寸 回归设计 数学模型
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封装材料性能对光纤布拉格光栅温度灵敏度影响分析 被引量:12
3
作者 谢剑锋 +2 位作者 张国平 徐建宁 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1158-1162,共5页
光纤布拉格光栅封装后其温度灵敏度与裸光纤光栅有很大不同,这是因为封装材料的性能参数(包括泊松比,弹性模量,热膨胀系数及封装厚度)与光纤光栅的材料性能参数不一致造成的。理论分析了封装材料性能参数对光纤光栅温度灵敏度的影响。... 光纤布拉格光栅封装后其温度灵敏度与裸光纤光栅有很大不同,这是因为封装材料的性能参数(包括泊松比,弹性模量,热膨胀系数及封装厚度)与光纤光栅的材料性能参数不一致造成的。理论分析了封装材料性能参数对光纤光栅温度灵敏度的影响。讨论了化学镀镍FBG的温度灵敏度公式,理论分析并用实验证明了镀镍层厚度与温度灵敏度的关系,理论分析得到化学镀层厚度分别为2.315μm、16.655μm、85.255μm的镀镍FBG的温度灵敏度依次为12.8406pm/℃、17.9784pm/℃、20.2029pm/℃,实验值依次为12.313pm/℃、17.1pm/℃、20.024pm/℃。理论值与实验值基本一致。 展开更多
关键词 光纤光栅 温度灵敏度 镀层厚度
原文传递
基于机器视觉和支持向量机的脐橙品质分级检测 被引量:11
4
作者 发焕 刘国平 +1 位作者 董增文 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1615-1620,共6页
为实现利用机器视觉代替人工视觉对脐橙进行品质分级检测,采用数字形态学方法把脐橙从背景中分离出来,并提取脐橙的体积、果面缺陷、颜色和纹理等几个主要特征.以这些特征量为支持向量机(support vector machine,SVM)的输入特征向量进行... 为实现利用机器视觉代替人工视觉对脐橙进行品质分级检测,采用数字形态学方法把脐橙从背景中分离出来,并提取脐橙的体积、果面缺陷、颜色和纹理等几个主要特征.以这些特征量为支持向量机(support vector machine,SVM)的输入特征向量进行SVM分类器训练.最后,用该分类器进行脐橙分级检测.实验结果表明:该分类器具有正确识别率高、实时性好的特点,适合于实时环境下的脐橙分级检测. 展开更多
关键词 机器视觉 支持向量机 品质分级 脐橙
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一种改进的运动模糊图像参数准确估计方法 被引量:9
5
作者 发焕 刘国平 +1 位作者 董增文 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期2177-2183,共7页
模糊角度(方向)和模糊长度是对运动模糊图像进行恢复处理的两个关键参数.针对通过运动模糊图像频谱图像的中心亮条纹获得模糊角度存在角度检测精度不高、角度检测范围受限制等缺陷,在分析Radon变换的数学原理和十字亮纹形成原因及其造... 模糊角度(方向)和模糊长度是对运动模糊图像进行恢复处理的两个关键参数.针对通过运动模糊图像频谱图像的中心亮条纹获得模糊角度存在角度检测精度不高、角度检测范围受限制等缺陷,在分析Radon变换的数学原理和十字亮纹形成原因及其造成干扰的基础上,根据频谱图像的特点,提出采用模糊频谱图像的暗条纹获得运动模糊角度的方法:在获得频谱图像暗条纹的二值图像后,通过骨架化变换,缩小暗条纹宽度,再经过Radon变换获得模糊角度和模糊长度.实验结果表明,所提出的方法能避开频谱图像中十字亮线的干扰,提高模糊角度检测精度和稳定度,扩大角度检测范围,模糊角度的检测误差小于0.5?,角度检测范围达0?~180?。 展开更多
关键词 图像处理 运动模糊参数 点扩散函数 RADON变换 骨架化 图像退化
原文传递
电液比例阀PWM控制中的颤振信号分析 被引量:9
6
作者 刘国平 夏五星 +1 位作者 齐大伟 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2014年第8期107-111,共5页
脉宽调制(PWM)技术以其高效、灵活和抗干扰能力强的特点被广泛应用在电液比例控制系统中。由于磁铁材料的磁滞和运动产生的摩擦力导致电液比例阀稳态特性存在明显的滞环现象,严重影响了电液比例阀的动态响应性能,改善滞环比较有效的方... 脉宽调制(PWM)技术以其高效、灵活和抗干扰能力强的特点被广泛应用在电液比例控制系统中。由于磁铁材料的磁滞和运动产生的摩擦力导致电液比例阀稳态特性存在明显的滞环现象,严重影响了电液比例阀的动态响应性能,改善滞环比较有效的方法是在驱动信号中叠加一定频率和振幅的颤振信号。针对反接卸荷式驱动电路的特点,详细分析了±24V脉宽调制信号在电液比例控制中存在的寄生颤振,另外,根据实验得出,在高频状态下通过改变PWM波的频率可以实现频率和幅度均独立可调的颤振信号,同时该颤振叠加方式使得电磁铁平均电流和颤振电流分别受PWM占空比和PWM频率独立调节。 展开更多
关键词 脉宽调制 反接卸荷 颤振 滞环
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光纤布拉格光栅滑觉感知单元 被引量:9
7
作者 冯艳 王飞文 +2 位作者 肖佳明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期50-57,共8页
以悬臂梁为核心结构设计了一种简单实用的滑觉感知单元.利用3支光纤布拉格光栅的中心波长差值的方差,以及波长偏移的大小和方向进行滑动判知,以实现滑动过程接触力变化、滑动速率与方向的检测.实验结果表明,在0.2~1N的接触力范围内,该... 以悬臂梁为核心结构设计了一种简单实用的滑觉感知单元.利用3支光纤布拉格光栅的中心波长差值的方差,以及波长偏移的大小和方向进行滑动判知,以实现滑动过程接触力变化、滑动速率与方向的检测.实验结果表明,在0.2~1N的接触力范围内,该滑觉感知单元对微小的滑动有良好的检测效果,最小灵敏度可达3.8pm/mm;滑动灵敏度、速率比例系数以及接触力的实验值与理论值的平均相对误差分别为6%、14%和6.6%. 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 悬臂式传感单元 波长差值 方差分析 滑觉感知
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焊接成形中焊接参数的选取与焊缝尺寸的预测 被引量:9
8
作者 张光云 +2 位作者 徐健宁 李玉龙 《焊接技术》 北大核心 2008年第6期40-43,共4页
通过TIG堆焊试验,获取了在一定焊接参数下成形焊缝的熔宽、余高尺寸数据。建立了双BP神经网络模型:模型1,由焊接参数预测焊缝尺寸;模型2,由焊缝尺寸预测焊接参数。可先通过模型2预测一定尺寸的焊缝所对应的焊接参数,对预测的焊接参数作... 通过TIG堆焊试验,获取了在一定焊接参数下成形焊缝的熔宽、余高尺寸数据。建立了双BP神经网络模型:模型1,由焊接参数预测焊缝尺寸;模型2,由焊缝尺寸预测焊接参数。可先通过模型2预测一定尺寸的焊缝所对应的焊接参数,对预测的焊接参数作适当调整后再输入到模型1中,检验该焊接参数条件下获得的焊缝尺寸是否符合要求。可以利用此双模型选取合适的焊接参数来对焊缝尺寸进行控制,取得了较好的试验效果。 展开更多
关键词 熔焊快速成形 焊缝尺寸 焊接参数 BP神经网络
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用于磁瓦图像的改进的自适应中值滤波算法 被引量:7
9
作者 余传桂 +1 位作者 环星 刘国平 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第2期119-121,125,共4页
为消除磁瓦图像中的脉冲噪声,提出一种改进的自适应中值滤波算法:该算法通过对小窗口内非噪声点的检测来决定是增大滤波窗口还是选择输出,尽可能地减小了滤波窗口,使得图像细节得到更好地保护;同时该算法对位于窗口中心的疑似噪声点进... 为消除磁瓦图像中的脉冲噪声,提出一种改进的自适应中值滤波算法:该算法通过对小窗口内非噪声点的检测来决定是增大滤波窗口还是选择输出,尽可能地减小了滤波窗口,使得图像细节得到更好地保护;同时该算法对位于窗口中心的疑似噪声点进行二次判别,避免了将信号点误判为噪声点;然后将噪声点按改进的中值滤波输出,而信号点灰度保持不变。仿真实验结果表明,该算法能够有效地滤除磁瓦图像中不同水平的脉冲噪声,并较好地保留原始图像细节信息,较标准中值滤波及其它改进中值滤波算法有更优的滤波性能。 展开更多
关键词 脉冲噪声 中值滤波 自适应 磁瓦
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磁瓦表面图像的下包络线灰度对比度缺陷检测算法 被引量:7
10
作者 刘国平 常震 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2017年第2期269-272,共4页
为解决磁瓦表面缺陷对比度低、整体亮度不均匀以及磁瓦图像中存在大量的冲击噪声干扰等难题,提出了一种基于下包络线灰度对比度的缺陷检测算法。首先定义扫描线灰度对比度,用下包络的方式来优化每一行扫描灰度曲线,然后计算下包络线上... 为解决磁瓦表面缺陷对比度低、整体亮度不均匀以及磁瓦图像中存在大量的冲击噪声干扰等难题,提出了一种基于下包络线灰度对比度的缺陷检测算法。首先定义扫描线灰度对比度,用下包络的方式来优化每一行扫描灰度曲线,然后计算下包络线上的最大灰度对比度并判断该点是否为缺陷区域中的点从而得到缺陷区域的"骨架",最后通过8邻接方式对"骨架"进行扩展得到完整的缺陷区域。实验证明,该方法能够有效解决冲击噪声对图像分割的影响,克服光照不均、表面存在磨削条纹等干扰,对不同类型缺陷有较好的分割效果。 展开更多
关键词 缺陷检测 灰度对比度 下包络线 图像分割
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模糊指纹图像的特征提取 被引量:4
11
作者 刘国平 余冰 《南昌大学学报(工科版)》 CAS 2002年第4期38-41,共4页
指纹图像增强和特征匹配是自动指纹识别系统的两个关键问题。但由于指纹在获取过程中各种干扰因素的存在,图像增强并不能完全消除噪音,会产生大量的伪特征点,从而降低匹配的速度及准确性.本文在指纹预处理的前提下,提出了一种有效的特... 指纹图像增强和特征匹配是自动指纹识别系统的两个关键问题。但由于指纹在获取过程中各种干扰因素的存在,图像增强并不能完全消除噪音,会产生大量的伪特征点,从而降低匹配的速度及准确性.本文在指纹预处理的前提下,提出了一种有效的特征点的提取算法以消除伪特征点,从而保证特征点的稳定性、可靠性. 展开更多
关键词 模糊指纹图像 特征点 特征提取 图像识别 自动指纹识别系统 特征匹配
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V形焊缝特征点提取的算法研究 被引量:7
12
作者 刘国平 +1 位作者 王洪亮 《焊接》 北大核心 2006年第2期36-38,共3页
依据带辅助结构光V形焊缝及其弧光和飞溅干扰图像的特点,尝试结合投影法和曲率法的优势,设计了一种满足实时性要求的焊缝特征点提取的曲线拟合算法。试验结果表明,该算法具有精度高,抗干扰性能力强的特点。
关键词 V形焊缝 特征提取 曲线拟合法
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基于焊接的金属成型技术的发展 被引量:6
13
作者 +1 位作者 徐建宁 刘国平 《机械设计与制造》 北大核心 2005年第9期171-173,共3页
快速成型技术发展至今,金属材料直接成形已成为其研究热点和一个重要发展方向。这里介绍了金属直接成型技术的工艺方法,并详细阐述了焊接快速成型工艺的发展情况及其关键技术。焊接成型技术是一种非常实用且制造成本低的快速制造方法,... 快速成型技术发展至今,金属材料直接成形已成为其研究热点和一个重要发展方向。这里介绍了金属直接成型技术的工艺方法,并详细阐述了焊接快速成型工艺的发展情况及其关键技术。焊接成型技术是一种非常实用且制造成本低的快速制造方法,成型零件具有优良的强度和性能。随者焊接成型的深入研究和关键问题的解决,其必将在制造领域发挥巨大作用。 展开更多
关键词 金属快速成型技术 焊接成型
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电液比例阀不完全微分PID控制算法设计 被引量:7
14
作者 刘国平 齐大伟 +1 位作者 夏五星 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第8期105-107,共3页
为了提高设计的数字控制器的控制效果,文中以Rexroth电液比例流量阀为控制对象,在μC/OS-Ⅱ操作系统上实现了不完全微分增量式PID控制算法,通过实验整定出不同工况下理想的PID参数。同等条件下,通过判据实验对比常规增量式PID算法控制效... 为了提高设计的数字控制器的控制效果,文中以Rexroth电液比例流量阀为控制对象,在μC/OS-Ⅱ操作系统上实现了不完全微分增量式PID控制算法,通过实验整定出不同工况下理想的PID参数。同等条件下,通过判据实验对比常规增量式PID算法控制效果,验证了不完全微分增量式PID算法控制下,该系统具有调节时间短、超调小、更加稳定的控制性能。 展开更多
关键词 电液比例阀 控制算法 PID 参数整定
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基于模糊支持向量机和D-S证据理论的钨矿石初选方法 被引量:6
15
作者 发焕 刘国平 +1 位作者 董增文 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期165-172,共8页
单一特征识别的钨矿石初选准确率低,稳定性差,本文提出结合模糊支持向量机和D-S证据理论相的多特征钨矿石识别方法.对矿石图像预处理后,分别提取矿石的颜色、灰度和纹理等3类视觉特征,对这3类视觉特征进行模糊分类得到各自的信任度,再以... 单一特征识别的钨矿石初选准确率低,稳定性差,本文提出结合模糊支持向量机和D-S证据理论相的多特征钨矿石识别方法.对矿石图像预处理后,分别提取矿石的颜色、灰度和纹理等3类视觉特征,对这3类视觉特征进行模糊分类得到各自的信任度,再以这3类信任度为独立证据,采用D-S证据理论对3类证据进行融合,并依据分类判决规则得到最终的识别结果.试验结果表明,通过D-S理论对模糊向量机证据的融合,钨矿石初选的正确识别率达到96%以上,其准确率和稳定性较单一特征均有大幅度提高,满足生产过程中初选工艺的要求. 展开更多
关键词 机器视觉 图像处理 D-S证据理论 钨矿石 模糊支持向量机 决策级融合 钨矿石初选 特征提取
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Al/Ni异种金属超声波点动焊接工艺及界面组织分析 被引量:6
16
作者 崔庆波 李玉龙 +1 位作者 小武 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期59-62,共4页
对1060铝合金和N4镍合金异种金属进行了超声波点动焊接,优化了焊接工艺,分析了接头界面组织,焊接接头组织微观形貌和力学性能.结果表明,超声波焊接能够实现1060铝合金和N4镍合金异种金属的有效连接,能够得到韧性和强度都很高的焊接接头... 对1060铝合金和N4镍合金异种金属进行了超声波点动焊接,优化了焊接工艺,分析了接头界面组织,焊接接头组织微观形貌和力学性能.结果表明,超声波焊接能够实现1060铝合金和N4镍合金异种金属的有效连接,能够得到韧性和强度都很高的焊接接头;确定了铝镍异种金属超声波焊接的焊接工艺参数为焊接压力25.2~36.0 MPa,焊接时间75~85 ms;当焊接压力为32.4 MPa,焊接时间为85 ms时,抗剪强度超过铝侧母材.焊接接头界面的XRD和EDS分析结果表明,接头界面存在由Al,Ni两种元素互扩散而形成的2μm厚的反应扩散层. 展开更多
关键词 铝/镍异种金属 超声波焊接 断裂形式 扩散
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电液比例阀独立颤振的叠加方法研究 被引量:6
17
作者 刘国平 夏五星 +1 位作者 齐大伟 《机床与液压》 北大核心 2014年第5期49-51,共3页
脉宽调制信号以其高效、灵活、抗干扰能力强的特点被广泛应用在电液比例控制系统中。由于磁铁材料的磁滞和运动的摩擦力会导致液压阀稳态特性存在明显的滞环现象,滞环严重影响了阀的动态响应性能,减小滞环比较有效的方法是在驱动信号中... 脉宽调制信号以其高效、灵活、抗干扰能力强的特点被广泛应用在电液比例控制系统中。由于磁铁材料的磁滞和运动的摩擦力会导致液压阀稳态特性存在明显的滞环现象,滞环严重影响了阀的动态响应性能,减小滞环比较有效的方法是在驱动信号中叠加一定频率的颤振信号,目前普遍采用改变PWM波占空比的方法来实现颤振信号的叠加。通过理论推导和实验研究证明:改变PWM波的频率参数能实现频率和振幅均独立可调的颤振,这种颤振叠加方式使电磁铁平均电流和颤振电流分别受PWM占空比和PWM频率的独立控制。 展开更多
关键词 PWM 反接卸荷 独立颤振 滞环
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基于稳态视觉诱发电位的脑电控制上肢康复机器人 被引量:6
18
作者 熊特 +2 位作者 邵杭峰 宋岩 郭福民 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第17期7237-7242,共6页
针对现阶段基于脑机接口(brain-computer interface,BCI)的康复机器人存在多目标分类时间长、识别准确率仍有待提升的问题,设计了一种由脑电信号控制的上肢康复机器人,对脑电信号中的稳态视觉诱发电位(steady-state visual evoked poten... 针对现阶段基于脑机接口(brain-computer interface,BCI)的康复机器人存在多目标分类时间长、识别准确率仍有待提升的问题,设计了一种由脑电信号控制的上肢康复机器人,对脑电信号中的稳态视觉诱发电位(steady-state visual evoked potential,SSVEP)分类,进而判断出受试意图并输出相应动作指令。基于MATLAB的Psychtoolbox工具箱设计了包含5个刺激矩形的频闪界面作为视觉刺激器,刺激大脑生成SSVEP信号,对应上肢康复机器人的5个控制指令。运用多导联同步指数(multivariate synchronization index,MSI)算法对采集到的信号进行分类并输出控制指令,机器人在接收指令后执行特定动作。实验得到的机器人动作正确率最佳为98.33%,平均信息传输速率为23.11 bit/min。结果表明:SSVEP信号控制的上肢康复机器人在辅助治疗的方面具有良好的应用前景,可以有效提高肢体偏瘫患者的康复效果。 展开更多
关键词 脑机接口 上肢康复机器人 稳态视觉诱发电位 多导联同步指数 信息传输速率
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基于灰度形态学的图像处理在焊缝识别中的应用 被引量:4
19
作者 刘国平 +1 位作者 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第27期209-210,232,共3页
焊缝轨迹的提取是自动化焊接的关键技术,它不仅要求焊缝提取的准确性,而且要求实时性。论文采用爬行机器人CCD获取的焊缝原始图像,充分利用其灰度分布信息,提出了一种基于灰度形态学的图像处理算法。该算法能针对不同的焊缝,通过灰度形... 焊缝轨迹的提取是自动化焊接的关键技术,它不仅要求焊缝提取的准确性,而且要求实时性。论文采用爬行机器人CCD获取的焊缝原始图像,充分利用其灰度分布信息,提出了一种基于灰度形态学的图像处理算法。该算法能针对不同的焊缝,通过灰度形态学滤波等处理,提取焊缝的特征。实验结果表明该算法能满足实时、准确性要求。 展开更多
关键词 灰度形态学 图像处理 焊缝识别
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涡旋压缩机型线的加工及其误差分析 被引量:6
20
作者 刘强飞 +1 位作者 宋红滚 刘国平 《南昌大学学报(工科版)》 CAS 2012年第1期79-82,共4页
为了加工涡旋压缩机涡旋盘基圆渐开线型线,采用了在极坐标条件下用阿基米德螺线径向等间距逼近基圆渐开线的方法,分析了该方法产生的理论逼近误差;通过Matlab对不同插补间距所产生的逼近误差进行了仿真,并给出了最佳插补间距选取的计算... 为了加工涡旋压缩机涡旋盘基圆渐开线型线,采用了在极坐标条件下用阿基米德螺线径向等间距逼近基圆渐开线的方法,分析了该方法产生的理论逼近误差;通过Matlab对不同插补间距所产生的逼近误差进行了仿真,并给出了最佳插补间距选取的计算方法;用径向等间距逼近的方法在数控机床上进行了动盘型线精加工实验,得出了实际型线加工产生的型线插补误差为1.5μm。将实际加工产生的误差同仿真结果进行了比较,结果证明了该方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 涡旋压缩机 阿基米德螺线 基圆渐开线 逼近曲线
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