摘要：为了满足多作物联合收获机在收获不同作物时的割台调节需求,研发了割台地面仿形机构,采用接触式和非接触式传感器协同工作的方法检测割台高度,将检测的割台高度平均值与设定值进行比较,并通过模糊控制器来调节割台高度。对4LZ-5B型多作物联合收获机进行了割台高度自动调控的仿真与田间试验研究,结果表明:在收割油菜、水稻和谷子时,割台高度自动调控系统均能稳定运行,且割台高度控制误差不大于15mm,可以满足不同作物的收获要求。

摘要：针对智能汽车纵横向耦合非线性导致的控制系统模型复杂度高以及轮胎侧偏刚度不确定性影响控制效果的问题,提出了一种基于轮胎侧偏刚度估计的纵横向整体反馈线性化控制方法。首先,建立智能汽车纵横向耦合动力学模型和轨迹跟踪偏差模型;其次,对车辆模型的线性化条件进行了判定,利用李雅普诺夫稳定性分析方法设计了可以保证系统稳定和跟踪误差渐近收敛的虚拟控制律;然后,对轮胎侧偏刚度进行了实时估计;最后,通过基于CarSim/Simulink的高速紧急双移线仿真实验,验证了本文提出的方法可使智能汽车在纵横向耦合工况行驶时具有良好的轨迹跟踪性能和稳定性。

摘要：针对智能矿山井下运输设备远程操作过程中驾驶员疲劳作业的安全隐患问题,设计了一种驾驶员人脸特征的疲劳检测系统。首先规定不同行为的疲劳驾驶等级,其次对相机采集到的视频信息进行预处理,采集不同角度下驾驶员面部图像样本,采用ASM算法对人脸建模,计算驾驶员的面部特征点定位、眼睛闭合频率、打哈欠频率等面部信息,并依靠深度学习神经网络的自适应特征提取进行数据分析,判断驾驶员疲劳程度。自建人脸数据库和安徽某矿山现场测试表明,该系统能够对驾驶人员在高作业强度、多设备协同下产生的违规操作起到预警和防止的作用。

摘要：数据采集系统是电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)的重要组成部分。本研究针对ICP-MS需要同步采集脉冲和模拟信号,且信号信噪比低的问题,提出了一种基于ZYNQ芯片的数据采集处理解决方案。利用ZYNQ集处理器和可编程逻辑于一体的特性,在ARM端搭载了用于流程控制及以太网通讯的FreeRTOS实时操作系统,在FPGA端基于FIR compiler和MCDMA IP核实现了数据的采集、缓存、动态滤波及传输。脱机测试结果表明,脉冲计数误差率小于0.0005%,模拟计数线性度高达0.99998,数字滤波幅频特性曲线与理论基本一致。在本团队自行研制的ICP-MS仪器中,利用本系统测试标准调谐液TUNE D,数据采集满足仪器需求,配置64阶低通滤波后,模拟计数中^(115)In谱峰信噪比提高了49.59%。该系统FPGA端各资源占用率均小于50%,片上总功耗仅为2.28 W,有利于推动质谱仪小型化、智能化发展。

摘要：针对汽车电动化与智能化对线控系统执行元件日益严苛的需求,提出了一种高功率密度动圈式直线执行器直接驱动液压泵活塞,进而实现作动筒容积伺服控制的电磁直驱静液作动器,有效缩短了动力传递路径.建立了作动器电磁-机械-液压-控制耦合的多学科仿真模型,设计了直驱活塞运动的滑模-自抗扰控制算法,分析了单向阀阀芯球座直径、阀芯球体直径、弹簧刚度和弹簧预压力等结构参数对作动器性能的影响规律;以作动器动态响应时间为优化目标,通过遗传算法优化了单向阀的结构参数.仿真与实验结果验证了电磁直驱静液作动器多学科建模及优化的有效性,在直驱活塞运动幅值±5 mm、频率20 Hz典型工况下,作动器20 mm行程的响应时间小于0.2 s.

摘要：为了进一步提高双相钢的性能,通过合理的化学成分设计,在实验室研发了1500 MPa级Nb-Ti微合金化的高伸长率冷轧双相钢,并且利用连退模拟试验机、扫描电镜等设备,系统研究了退火温度和过时效温度对双相钢组织性能的影响。结果表明,抗拉强度随着退火温度的升高而增大,在840℃时可达到1650 MPa。当温度继续升高时,组织中开始出现回火马氏体,抗拉强度略有下降。随着过时效温度的升高,组织中的回火马氏体含量减小,淬火马氏体含量增大,温度继续升高后,还有部分贝氏体生成,因此伸长率总体上不断增大,在380℃时抗拉强度可达1520 MPa,伸长率达到8.3%,获得最佳力学性能。

摘要：针对单耳吊具薄壁异形的产品结构特点,提出了基于金属流动控制的新成形工艺。分析了闭式挤压过程中金属的流动规律,其中温度场是影响最终充填效果的关键因素,挤压速度的不同会引起变形温度场差异,挤压速度越快,坯料热量损失越少,越有利于产品的成形。研究发现,在单耳吊具成形过程中端面的高度差最大达到16.6 mm。为提高产品尺寸的一致性和稳定性,建立了金属流动控制的分析模型,对5种背压力作用下产品成形后的高度差进行了研究,发现在500 kN以上的背压力作用下,高度差能够减小至3 mm以内。最后,在分析的基础上设计了专用的工艺模具和设备,其中背压力加载可采用500~2000 kN可调压力的油缸来实现,并通过试验获得了合格的单耳吊具挤压件,实现了此类产品的成形工艺开发。

摘要：为抑制光学系统内部的杂散光反射,设计了一种具有非对称特征的新型微结构。该微结构通过减少镜面反射的方式,防止外部杂散光到达光学系统像面位置。为实现对非对称微结构的激光高速加工制备,提出了激光振镜加工系统进行倾斜加工的新方式。设计了新型的高速激光加工平台,制备了非对称的铝基微结构,并搭建了镜面反射测试实验和仿真综合实验对样品进行对比测试。结果表明,加工样品对杂散光具有良好的抑制效果。当设定入射角度为15°、照明光束为650 nm激光时,该微结构与常规的阳极氧化表面相比,抑制杂散光的性能提高了10倍,相对反射率仅为0.008%。

摘要：针对智能叉车能否精确到达目标点的问题,设计了一种基于多项式螺旋线优化的路径规划算法。首先,分析了叉车的作业流程,明确了叉车路径规划的任务;然后,研究了叉车的运动学模型和多项式螺旋线的基本性质,利用多项式螺旋线的对称性、缩放性,将目标点变换至第一象限单位圆上,利用多项式系数的线性关系减少了优化变量的数目;考虑路径的起终点状态约束和叉车的运动学约束,构建了基于多项式螺旋线的曲率代价最小化目标函数;最后,在MATLAB环境中,通过选取23种典型规划场景对算法进行了仿真实验,并对实验结果进行了分析。研究结果表明:叉车路径满足起点和目标点的状态约束,符合叉车的作业需求;路径曲率符合叉车的运动学约束;该算法对规划起点的转向角无特殊要求,对于目标点横向距离和航向角偏差较大的场景仍然适用,该结果验证了该算法的可行性。

摘要：以阿胶(不含豆油)为主料,菊粉、赤藓糖醇、抗性糊精、浓缩枣汁为辅料,单因素试验为基础,通过响应面试验优化喷雾干燥法制备阿胶速溶粉,并与市售阿胶粉进行感官与溶解度比较,通过扫描电镜对微观结构进行对比。结果表明:最佳喷雾干燥条件为进风流量37.11 m3/h、入口温度149℃、进料流量45.34 mL/min、可溶性固形物含量22.21%,在此条件下,出粉率为92.31%。与市售阿胶粉相比,最佳条件制备所得阿胶速溶粉颗粒外表相对光滑,内部呈中空结构;阿胶速溶粉平均溶解时间为32.7 s,远小于市售阿胶粉溶解时间(61.27 s)。经专业感官评判,最佳条件下制得的阿胶速溶粉外观呈浅红色,颗粒细腻,冲溶后液体透亮,不起油膜,带有红枣香气,无焦糊、腥苦、刺激等异味。