基于粒子群算法优化的步进电机转速控制方法研究 被引量：4

1

作者 贾蒙蒙 胡东芳 +1 位作者 许启跃 叶树亮 《中国计量大学学报》 2022年第2期221-227,共7页

目的:提高两相步进电机的工作稳定性,实现对步进电机的转速高效控制。方法:利用一种基于粒子群优化算法的模糊PID(PSO-fuzzy PID)控制算法,通过粒子群算法对模糊控制器的隶属度函数和模糊规则进行优化,在MATLAB/Simulink中建立步进电机... 目的:提高两相步进电机的工作稳定性,实现对步进电机的转速高效控制。方法:利用一种基于粒子群优化算法的模糊PID(PSO-fuzzy PID)控制算法,通过粒子群算法对模糊控制器的隶属度函数和模糊规则进行优化,在MATLAB/Simulink中建立步进电机的控制模型,实现对步进电机的转速控制。搭建基于STM32的两相步进电机转速控制实验平台,验证该算法的控制效果。结果:通过改进后的粒子群算法对模糊控制器的隶属度函数及模糊规则进行优化,模拟和实验结果均表明,PSO-fuzzy PID可以有效提高步进电机的运行性能,具有更好的稳态性能和动态品质。结论:PSO-fuzzy PID控制效果良好,是一种有效的优化算法。 展开更多

关键词 粒子群算法 模糊控制 模糊规则 Simulink软件 步进电机

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基于焦耳热效应的加速量热仪热电偶一致性原位校准研究

2

作者 陈金宇 林吉超 +3 位作者 梁伟祥 丁炯 许启跃 叶树亮 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1724-1730,共7页

针对加速量热仪上测温热电偶长时间工作发生漂移导致仪器整体性能下降,以及缺少相应原位校准方法的问题,提出一种基于焦耳热效应的热电偶一致性原位校准方法,建立了仪器内部的传热模型,分析了该方法的原理与校准过程,搭建了加速量热仪... 针对加速量热仪上测温热电偶长时间工作发生漂移导致仪器整体性能下降,以及缺少相应原位校准方法的问题,提出一种基于焦耳热效应的热电偶一致性原位校准方法,建立了仪器内部的传热模型,分析了该方法的原理与校准过程,搭建了加速量热仪热电偶一致性原位校准装置,完成了热电偶校准实验,得到用于热电偶温度补偿的拟合公式,并通过模拟热电偶漂移实验、参考样品实验等手段验证了校准前后仪器性能的提升。模拟热电偶漂移的验证实验结果表明:实测补偿温度均值与理论补偿温度的最大偏差不超过0.0206℃。参考样品实验表明:热电偶校准后获得的反应动力学参数相较校准前与文献值更为接近。 展开更多

关键词 热电偶 原位校准 加速量热仪 焦耳热效应

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应用于自加速分解反应的动态温差检测方法 被引量：4

3

作者 谢嘉林 王晓娜 +3 位作者 叶树亮 许启跃 杨遂军 丁炯 《中国计量大学学报》 2018年第1期8-13,32,共7页

绝热量热仪测试过程中,速率阈值检测方法存在抗干扰能力差及反应起始温度检测值波动较大的问题.文章在绝热量热仪(ARC)的"加热-等待-搜寻"模式下,提出运用温差变化量检测样品反应起始温度的策略.即通过对经典速率阈值检测方... 绝热量热仪测试过程中,速率阈值检测方法存在抗干扰能力差及反应起始温度检测值波动较大的问题.文章在绝热量热仪(ARC)的"加热-等待-搜寻"模式下,提出运用温差变化量检测样品反应起始温度的策略.即通过对经典速率阈值检测方法存在的问题以及炉体控温热电偶与样品温度之间参比差值的分析,以参比差值与样品温度的关系构建温差基线并以此修正参比差值,修正后的参比差值的变化量用于衡量样品反应进程.实验结果表明,此动态温差检测方法相比于速率阈值检测方法,其抗干扰能力强,重复性良好,在同等控温精度的实验条件下,能够提前检测到样品的反应起始温度. 展开更多

关键词 绝热量热仪 温差基线 动态温差检测 反应起始温度

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基于热电制冷器的真空高精度温度控制系统 被引量：2

4

作者 邓云彪 王晓娜 +1 位作者 杨遂军 叶树亮 《中国计量大学学报》 2022年第3期317-323,共7页

目的:针对太空科学载荷安装面缓慢与微小的温度变化测试要求,设计一种基于热电制冷器的真空高精度温度控制系统。方法:系统使用真空箱与低温恒温槽模拟真空低温测试环境,采用热电制冷器作为温度发生器件,设计环境导冷与加热棒制热的组... 目的:针对太空科学载荷安装面缓慢与微小的温度变化测试要求,设计一种基于热电制冷器的真空高精度温度控制系统。方法:系统使用真空箱与低温恒温槽模拟真空低温测试环境,采用热电制冷器作为温度发生器件,设计环境导冷与加热棒制热的组合方式对热端进行散热,并结合抗饱和积分PID算法进行温度控制。结果:该温度控制系统恒温控制误差范围在±0.008℃以内,匀速温升控制可达到最低0.025℃/1000 s,速率控制误差范围在±0.002℃/1000 s以内。结论:所设计温度控制系统满足科学载荷的匀速温升测试需求。 展开更多

关键词 热电制冷器 真空 高精度 温度控制

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数据预处理对BP神经网络拟合铁氧体导热系数的影响 被引量：3

5

作者 郑燕鹏 王晓娜 +1 位作者 侯德鑫 叶树亮 《中国计量大学学报》 2019年第1期19-24,共6页

目的:解决BP神经网络拟合铁氧体导热系数时,低导热系数数据预测相对误差较大的问题。方法:分析原因及样本数据预处理的必要性,提出对目标输出进行非线性处理的数据预处理方法。对适合本问题的三种非线性函数进行比较分析,采用对目标输... 目的:解决BP神经网络拟合铁氧体导热系数时,低导热系数数据预测相对误差较大的问题。方法:分析原因及样本数据预处理的必要性,提出对目标输出进行非线性处理的数据预处理方法。对适合本问题的三种非线性函数进行比较分析,采用对目标输出进行对数运算后再对输入数据与目标输出归一化的数据预处理方法,并进行实验验证。结果:用此方法得到的模型比常规方法得到的模型预测精度更高,其预测相对误差最大值从45%降低到10%,平均相对误差从5%降低到3%。结论:采用本文非线性处理方法能有效降低低导热系数数据预测相对误差。 展开更多

关键词 计量 数据预处理 BP神经网络 铁氧体导热系数 精度分析

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面向铁氧体裂纹检测的感应加热电源研制 被引量：3

6

作者 何昕 唐波 +1 位作者 王晓娜 叶树亮 《中国计量大学学报》 2017年第1期51-56,共6页

针对常规感应加热电源对铁氧体加热时存在加热均匀性差和负载回路谐振频率漂移的问题,提出了一种全桥逆变拓扑结构的串联谐振式数字感应加热电源.基于负载串联谐振回路换流时电压和电流的相位差特性,通过PSPICE软件分析了阻性、感性和... 针对常规感应加热电源对铁氧体加热时存在加热均匀性差和负载回路谐振频率漂移的问题,提出了一种全桥逆变拓扑结构的串联谐振式数字感应加热电源.基于负载串联谐振回路换流时电压和电流的相位差特性,通过PSPICE软件分析了阻性、感性和容性三种换流状态,仿真结果表明,串联谐振回路工作于弱感性状态,可以保证电路安全可靠运行;基于电磁耦合原理,对比分析了原边补偿和副边补偿两类负载匹配变压器,通过匹配负载等效电阻实现电源系统最大能效输出;采用Fuzzy-PI频率跟踪技术实现负载谐振频率实时跟踪.最后,将研制的数字感应加热电源成功地应用于铁氧体裂纹检测实验. 展开更多

关键词 铁氧体 裂纹检测 串联谐振 感应加热电源 热成像

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基于RLC/RC模型的火花能量计算方法研究 被引量：1

7

作者 杨顺 王志宇 +1 位作者 杨遂军 叶树亮 《中国计量大学学报》 2022年第1期36-43,共8页

目的:实现火花能量的精确计算。方法:建立一种包含可变火花电阻与火花电感的等效放电模型,搭建一种宽放电能量范围的静电火花发生装置,对比不同放电能量下拟合曲线与实际放电曲线差异。结果:在欠阻尼情况下,通过模型计算的放电能量与UI... 目的:实现火花能量的精确计算。方法:建立一种包含可变火花电阻与火花电感的等效放电模型,搭建一种宽放电能量范围的静电火花发生装置,对比不同放电能量下拟合曲线与实际放电曲线差异。结果:在欠阻尼情况下,通过模型计算的放电能量与UI积分法计算的放电能量偏差在0.6%~3.2%范围内;在过阻尼情况下,形成稳定火花通道时间段内放电能量占全部放电能量比例约95%,在该时间段内,通过模型计算的放电能量与UI积分法计算的放电能量偏差在0.2%~4.3%范围内。结论:通过可变火花电阻与火花电感的等效放电模型可实现火花能量更精确的计算。 展开更多

关键词 静电放电 火花能量 RLC/RC模型

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DMAP催化2-(噻吩-2-基)乙基对甲苯磺酸酯反应机理及动力学研究

8

作者 焦艳茹 倪力伟 +2 位作者 邱文泽 许启跃 叶树亮 《中国计量大学学报》 2022年第4期567-572,共6页

目的:探究4-二甲氨基吡啶(DMAP)催化2-(噻吩-2-基)乙基对甲苯磺酸酯的机理和动力学。方法:利用在线傅里叶变换红外光谱(FTIR)对反应过程进行监测,采用多元曲线分辨和二维相关光谱(2DCOS)技术分析反应路径,并通过红外定量方法建立了反应... 目的:探究4-二甲氨基吡啶(DMAP)催化2-(噻吩-2-基)乙基对甲苯磺酸酯的机理和动力学。方法:利用在线傅里叶变换红外光谱(FTIR)对反应过程进行监测,采用多元曲线分辨和二维相关光谱(2DCOS)技术分析反应路径,并通过红外定量方法建立了反应动力学模型。结果:当DMAP参与反应时,会催化对甲苯磺酰氯和2-噻吩乙醇先生成中间体(IM)然后脱氢生成产物。确定了1644 cm^(-1)附近的波数为中间体的特征吸收峰,计算两个限速步骤的动力学参数,两步活化能分别为29.75 kJ/mol和40.04 kJ/mol。结论:这种对FTIR数据的分析方法可以从复杂的实时数据中提取反应路径组分的有用信息。 展开更多

关键词 在线红外光谱 2-(噻吩-2-基)乙基对甲苯磺酸酯 中间体 反应机理 动力学研究

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一种小模数齿轮边缘检测效果评价方法 被引量：1

9

作者 周泽恒 叶树亮 朱维斌 《中国计量大学学报》 2017年第1期29-34,共6页

利用机器视觉评定小模数齿轮精度时,在齿轮整体图像中提取的边缘特征信息不能直接描述图像中的单独目标,需要后续识别算法去适应局部的多变特征.为此提出一种基于特征图像的边缘检测效果评价方法来获取丰富的局部图像信息,用于评定小模... 利用机器视觉评定小模数齿轮精度时,在齿轮整体图像中提取的边缘特征信息不能直接描述图像中的单独目标,需要后续识别算法去适应局部的多变特征.为此提出一种基于特征图像的边缘检测效果评价方法来获取丰富的局部图像信息,用于评定小模数渐开线齿轮视觉测量系统中轮廓提取的精度.首先根据齿轮图像中渐开线齿廓边缘的函数特性建立特征图像模型;然后使用基于Zernike矩的亚像素边缘检测算法获取小模数渐开线齿轮特征图像的边缘;最后结合构建特征图像的标准函数,量化特征图像的边缘检测结果与标准函数间的偏差,用以评价边缘检测的效果.实验表明,运用小模数齿轮的特征图像评价基于Zernike矩的亚像素边缘检测算法,渐开线齿廓的检测精度优于0.58pixel. 展开更多

关键词 ZERNIKE矩 边缘检测 特征图像 边缘评价 小模数齿轮

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塔式热流型差示扫描量热仪研制

10

作者 姚涵毅 丁炯 +1 位作者 许金鑫 叶树亮 《中国计量大学学报》 2021年第2期210-216,239,共8页

目的:国内差示扫描量热仪在热焓测量性能方面与国外相比较低,针对此现状,研制一种基于塔式结构和热流测量原理的差示扫描量热仪。方法:以塔式热流型差示扫描量热原理为理论基础,选用STM32作为主控芯片,搭建基于铂电阻的温度测量单元和... 目的:国内差示扫描量热仪在热焓测量性能方面与国外相比较低,针对此现状,研制一种基于塔式结构和热流测量原理的差示扫描量热仪。方法:以塔式热流型差示扫描量热原理为理论基础,选用STM32作为主控芯片,搭建基于铂电阻的温度测量单元和基于热电偶的热流测量单元,实时温度、热流数据传输至上位机显示并存储。结果:实验表明,在室温~300℃内,研制的差示扫描量热仪扫描模式温度控制偏差优于1%,热焓测量精密度为0.97%,准确度为1.20%。结论:该仪器热焓测量性能良好,其精密度、准确度均接近国外先进差示扫描量热仪平均指标。 展开更多

关键词 差示扫描量热仪 热焓 铂电阻 热电偶

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差示绝热反应系统传热模型分析

11

作者 张琦 许启跃 +2 位作者 杨遂军 杨伟华 叶树亮 《中国计量大学学报》 2019年第1期31-37,共7页

目的:研究差示绝热量热方法。该方法针对绝热量热类仪器普遍存在的热惰性问题从原理上提出了新的解决途径。方法:对差示绝热量热方法原理进行分析后,根据能量方程、n级反应理论建立差示绝热反应系统的传热模型,并在此基础上设计差示原... 目的:研究差示绝热量热方法。该方法针对绝热量热类仪器普遍存在的热惰性问题从原理上提出了新的解决途径。方法:对差示绝热量热方法原理进行分析后,根据能量方程、n级反应理论建立差示绝热反应系统的传热模型,并在此基础上设计差示原理功率补偿方法,保证参比池与样品池焓变相同且该变化完全来源于加热器做功从而消除热惰性的影响。结果:通过比较差示原理、功率补偿原理、无补偿措施三者的仿真结果,差示原理具有消除热惰性影响的优越性。结论:针对差示绝热反应系统传热模型的分析及其功率补偿方法的研究为后期的研发工作提供了理论基础。 展开更多

关键词 计量 绝热加速量热 热惰性消除 仿真 功率补偿

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