摘要：水果外观品质自动分级是提高水果附加值的有效手段,为了提高水果分拣效率,满足水果分拣设备小型化与果园现场分拣需求,依据机器视觉技术,以树莓派为核心控制平台,以梨子为对象设计了小型分拣装置,完成了样机的三维建模,并且调试了样机的运动控制程序和视觉检测程序,基于Socket通信方式建立树莓派和工控机之间的通信,并且将功能集成到用户控制界面,完成样机的控制系统设计。最后对样机进行实物搭建,以梨子为分级对象开展实验,实验结果表明,针对预设水果分拣级别,分拣执行正确率达到90%以上。

摘要：为进一步提升工业机器人磨抛自由曲面时的轨迹跟踪控制技术,设计一种自由曲面磨抛轨迹自动生成方法。生成工件的STL模型,利用Bezier三角曲面拟合方法得到工件的拟合曲面,基于螺旋式磨抛轨迹实现自由曲面轨迹规划;利用等参数法和轨迹偏置的方法生成全部的轨迹,根据曲线路径曲率的变化,自适应调节控制点的间距,避免了曲线偏置时的干涉问题;在工业机器人腕处安装6D力传感器,利用力/位置混合控制方法对工业机器人进行运动轨迹跟踪控制。通过实验平台测试,验证该方法能够有效地进行曲面跟踪控制。

摘要：为了减弱并联式混合动力汽车在驱动模式切换过程中的冲击度,提出了分阶段子控制器协同控制方法。介绍了混合动力汽车动力总成系统;将切换过程划分为3个子阶段,根据不同控制对象和目标分别设计子控制器,制定了子控制器切换控制方案。在离合器分离阶段,以离合器两端误差为控制对象,设计了智能算法整定参数的PI控制器,实现切换过程中发动机转速平稳变化;在离合器滑磨和接合阶段,以驱动电机转矩误差为控制量,设计了自适应滑模控制器,使用RBF神经网络对干扰项在线估计,使用李雅谱诺夫直接法给出了神经网络权值自适应更新方法并分析了滑模控制器稳定性。截取CCBC工况(130~155)s驾驶循环作为测试工况,未施加协同时车辆冲击度最大值为18.7m/s^(3),而施加协同时车辆冲击度最大值为1.81m/s^(3),减小了约一个数量级,证明了协同控制方法在模式切换过程中对冲击度控制的有效性。

摘要：随着深度学习技术的快速发展,对其质量保障的研究也逐步增多.传感器等技术的迅速发展,使得收集测试数据变得不再困难,但对收集到的数据进行标记却需要花费高昂的代价.已有工作尝试从原始测试集中筛选出一个测试子集以降低标记成本,这些测试子集保证了与原始测试集具有相近的整体准确率(即待测深度学习模型在测试集全体测试输入上的准确率),但却不能保证在其他测试性质上与原始测试集相近.例如,不能充分覆盖原始测试集中各个类别的测试输入.提出了一种基于多目标优化的深度学习测试输入选择方法DMOS(deep multi-objective selection),其首先基于HDBSCAN(hierarchical density-based spatial clustering of application swith noise)聚类方法初步分析原始测试集的数据分布,然后基于聚类结果的特征设计多个优化目标,接着利用多目标优化求解出合适的选择方案.在8组经典的深度学习测试集和模型上进行了大量实验,结果表明,DMOS方法选出的最佳测试子集(性能最好的Pareto最优解对应的测试子集)不仅能够覆盖原始测试集中更多的测试输入类别,而且对各个类别测试输入的准确率估计非常接近原始测试集.同时,它还能保证在整体准确率以及测试充分性上的估计也接近于原始测试集:对整体准确率估计的平均误差仅为1.081%,比最新方法PACE(practical accuracy estimation)减小了0.845%的误差,提升幅度为43.87%;对各个类别测试输入的准确率估计的平均误差仅为5.547%,比最新方法PACE减小了2.926%的误差,提升幅度为34.53%;对5种测试充分性度量的平均估计误差仅为8.739%,比最新方法PACE减小了7.328%的误差,提升幅度为45.61%.

摘要：针对月面起飞后的快速交会远程导引任务,设计一种基于高斯摄动方程的双脉冲制导策略.首先推导了轨道修正的控制方程,然后结合远程导引的时间约束方程推导出了双脉冲制导的非线性方程组.为了获得速度增量最小解,设计规划变量,将非线性方程组的求解问题转化为非线性规划问题,并通过序列二次规划算法对最优解进行求解.为了提高制导精度,采用迭代修正的方法对制导过程进行优化.最后,通过数据仿真,对基于高斯摄动方程的双脉冲制导策略的正确性进行校验,并与Lambert直接转移策略进行了比对.仿真结果表明,相比于Lambert直接转移制导策略,基于高斯摄动方程的双脉冲制导策略可以有效地完成快速交会远程导引任务,制导精度和燃料消耗得到了改善.

摘要：以航天薄壁结构件用2219铝合金变极性钨极惰性气体保护焊(GTAW)为背景,设计和研制了一套基于多信息传感的机器人变极性GTAW焊缝成形模糊控制系统.采用视觉传感系统实时获取焊缝的间隙和错边量,并利用相应的图像处理方法获取液态2219铝合金熔池的正面特征信息;采用模糊逻辑控制方法进行焊缝参数的在线调整和补偿控制,以确保焊缝熔透及其成形的均匀性.结果表明,对于厚度为8mm的2219铝合金对接焊,采用所设计的模糊控制系统能够根据焊缝的间隙量和错边量来实时调整焊接电流和送丝速度,使其熔池正面宽度较为稳定,从而保证了焊缝熔透及其成形均匀.

摘要：针对载人登月任务需要兼顾正常交会和应急交会,交会制导方案必须适应近圆和椭圆等不同轨道类型的问题,通过分析比较LAMBERT制导、T-H制导和C-W制导性能,对载人登月近距离交会制导策略进行了分析。提出分段使用LAMBERT制导和C-W制导设计近距离交会综合制导策略,数学仿真验证了所提出策略的有效性。研究表明:在寻的段LAMBERT制导的通用性更好,综合性能更具优势;而在接近段,C-W制导的综合性能更优。

摘要：为检测某型号发动机缸盖表面缺陷,需获取缸盖表面的精确尺寸,本文设计了发动机缸盖表面视觉检测设备,应用该设备平台针对线阵相机中的镜头畸变提出了一种新的标定方法。首先,根据测量精度要求,设计缸盖视觉检测设备,利用高精度的设备平台确定线阵相机测量高度和成像角度;然后,通过建立的线阵相机成像的数学模型,忽略畸变情况下,在中心光轴处求得相面中心坐标,并利用最小二乘法求得相机内外参数;最后,考虑镜头畸变,建立畸变数学模型,利用最小误差法对镜头畸变参数标定。实验结果表明:该方法提高了相机的测量精度和稳定性,校正后图像的最大变形量不高于±0.25Pixel,测量平均误差为0.356%,可满足实际工程需要,具有较高的实用价值。

摘要：为实现载人登月任务中载人飞船在固定的时间内以最少的燃料消耗完成与登月舱的全相位降轨远程交会,研究月球捕获制动和快速降轨远程交会一体化制导的问题.基于Lambert变轨,综合考虑捕获制动及远程交会过程的时间约束、速度增量约束和终端约束等,设计出多脉冲捕获制动和远程交会一体化制导规划模型,并利用遗传算法和单纯形算法相结合的混合遗传算法对规划模型进行求解.通过仿真算例对混合遗传算法、遗传算法和单纯形算法进行比较,表明混合遗传算法在提高求解质量方面的优越性.进一步,对捕获制动时载人飞船和登月舱在固定相位下的不同制导时间和固定时间下的不同初始相位的情况进行了对比分析和打靶仿真,表明所提出的月球捕获制动和远程交会一体化制导算法的强适应性.

摘要：针对烧结钕铁硼在服役期间产生疲劳破坏过程的突发性和不确定性,提出了一种粒子滤波与微磁监测方法相融合的疲劳破坏预测方法.通过将烧结钕铁硼的力磁耦合模型引入粒子滤波理论框架中,设计了基于相对磁导率的粒子滤波状态方程,并采用构建的微磁监测系统来获取烧结钕铁硼疲劳破坏过程中不断变化的磁感应强度信号,建立了基于磁感应强度的粒子滤波观测方程.进一步地,将状态方程和观测方程联立,实现了基于粒子滤波方法的烧结钕铁硼疲劳破坏预测过程.试验结果表明:粒子滤波方法对于烧结钕铁硼疲劳破坏演变过程的预测具有良好的可靠性和准确性,其中在疲劳载荷为120 MPa时粒子滤波预测结果的RMSE(Root Mean Square Error,均方根误差)仅为76.69,是支持向量机预测结果的1/4.该研究为脆性磁体的疲劳损伤预测提供了新的思路.