摘要：为折衷线性控制器和非线性控制器间的差距,采用虚拟参考反馈校正控制策略研究线性时变控制器的设计问题。对于两控制器中未知时变参数矢量的辨识,在原代价函数的基础上通过增加一项关于两未知时变参数矢量的规范项,来约束时变参数矢量的跳变特性。对于未知时变参数矢量的优化过程,采用可分离非线性最小二乘算法重复迭代以得到全局最优解。借助凸优化理论,推导出一个关键规范值,以此值作为规范值合适选取过程中的初始值。最后用仿真算例验证了辨识方法的有效性。

摘要：钢轨踏面在车轮的重复载荷作用下会产生滚动接触疲劳裂纹。钢轨踏面裂纹是典型的滚动接触疲劳裂纹,该类裂纹容易从轨头往下发展导致钢轨断裂,对行车安全造成重大隐患。首先采用有限元数值方法分析超声表面波与钢轨踏面裂纹的作用规律,研究了低频超声表面波在不同倾角、不同深度踏面裂纹上的散射特性及反射回波时域信号响应特点。其次,设计制作了中心频率为0.3 MHz的表面波电磁超声换能器(EMAT),对钢轨踏面斜裂纹进行B扫成像检测,以更好地识别显示裂纹。为克服EMAT提离对信号回波的影响以及适应快速巡查检测,对裂纹反射回波采用同步挤压小波变换(SWT)进行去噪和重建,实现了B扫快速成像。研究结果表明,所设计的表面波EMAT能够有效地检测钢轨踏面上的多个裂纹,采用同步挤压小波变换处理回波信号后,超声回波信噪比至少提高8.83 dB,可显著提高B扫成像清晰度和检测速度。

摘要：为了提高墙地砖外形检测的效率和自动化水平,提出一种基于计算机视觉的外形检测系统。以工业相机为核心,设计了包括定位检测和上位机控制功能的墙地砖外形自动检测硬件系统;以visual studio 20015为开发环境,c#为编程语言开发软件系统,设计了系统的软件结构,以canny算法和ramer算法为核心实现了图像分割及特征提取模块。试验结果表明:本系统具有较高的尺寸测量精度,能较好地反映墙地砖的外形特征。

摘要：为了提高陶瓷砖表面缺陷检测效率,本文提出了一种基于机器视觉的表面缺陷检测方法。采用了自适应中值滤波算法对表面图像进行预处理,利用形状匹配实现图像之间的对齐,采用Deriche亚像素分割算法实现了陶瓷砖边缘的精确分割,设计局部门限算法实现陶瓷砖表面缺陷图像的提取。实验结果表明:该方法可实现陶瓷砖表面缺陷的快速提取,效果较好。

摘要：采用正硅酸乙酯为碳源和硅源,四氯化锆为锆源,Li F为矿化剂,通过非水解溶胶-凝胶法(NHSG)制备了硅酸锆包裹炭黑(C@ZrSiO_4)色料。通过XRD和SEM研究了前驱体和矿化剂浓度对硅酸锆合成及显微形貌的影响,同时采用CIE-L~*a~*b~*色度仪考察了该色料的色度。实验结果表明,正硅酸乙酯中的乙氧基原位炭化成细小的碳粒作为发色基团,同时与氯化锆通过非水解溶胶-凝胶反应生成硅酸锆均匀包裹于炭黑颗粒表面。随着前驱体浓度的增大原位碳含量增加,C@ZrSiO_4色料黑度提高;前驱体浓度高于3 mol·L^(-1)时样品颗粒团聚严重,同时过厚的包裹层不利于色料发色。经氮气气氛900℃热处理2 h,空气气氛800℃热处理2 h后制备出的C@ZrSiO_4黑色包裹色料具有良好的色度值,L~*=44.54,a~*=0.82,b~*=2.84,施于透明基础釉中经1200℃煅烧仍能保持优异的呈色能力。

摘要：植草混凝土应用于小河流生态护岸是国家生态文明发展的必然趋势,适宜的配合比是植草混凝土护岸技术的关键环节。通过正交试验和单因子变量试验法,定量分析了主要设计参数和组分用量对植草混凝土性能的影响,并示范应用。结果表明:粗骨料级配、目标空隙率、液固比是植草混凝土配合比设计的关键指标;粗骨料级配为15~30mm,目标空隙率为20%,液固比为0.25,能够更好地满足小河流植草混凝土抗压强度、空隙率和pH值等指标要求;植草混凝土制备的适宜配合比为碎石用量(1480±20)kg/m^3,砂用量(175±25)kg/m^3,水泥用量(235±15)kg/m^3,水用量(105±5)L/m3,SR-4用量为水泥用量的1.5%~2.5%;通过工程示范,现浇植草混凝土能够达到小河流设计的强度要求,植被覆盖率达到89%,可以满足防洪和生态要求。研究成果可为植草混凝土生态护岸的推广应用提供技术支持。

摘要：针对闭环非线性系统中的控制器为一非线性函数的情况,采用虚拟参考反馈校正控制的设计原理,根据控制器的输入—输出观测数据构造一个基于输出数据的线性仿射函数。通过最小化逼近误差,利用系统辨识的参数估计方法求取线性仿射函数中可调参数权值,从而采用一个含可调参数权值的线性仿射形式来逼近原非线性控制器,通过对参数权值的调整使得逼近误差较小,并给出参数权值的凸优化求解过程。最后用仿真算例验证方法的有效性和可行性。

摘要：针对伺服液压车辆主动悬架系统(active vehicle suspension system,AVSS),在非线性的伺服液压四分之一车辆主动悬挂系统模型的基础上,提出了一种基于受控随机搜索算法的PID控制器设计,以便提高车辆乘坐舒适性以及操纵性能。提出PID控制器的控制参数能根据系统运行状态的变化,进行优化调整。在相同路面干扰方面情况下,将基于提出PID控制器的主动悬架与被动悬架进行了比较。模拟结果表明,基于提出PID控制的主动悬架能有效降低车身加速度和轮胎动载荷,有效改善了车辆的乘坐舒适性以及操纵性能。

摘要：研究氮沉降对植物养分平衡的影响,对1 a生杉木(Cunningham ia lanceolata(Lamb.)Hook.)幼苗进行了室内模拟试验。以NH4NO3作为外加氮源,设计了N0(0 g N m-2.a-1)、N1(6 g N m-2.a-1)、N2(12 g N m-2.a-1)、N3(24 g N m-2.a-1)和N4(48g N m-2.a-1)等5种氮沉降水平,每处理重复6次。通过1 a的试验发现,杉木幼苗叶、茎、粗根和细根中的N、K、Mg含量随氮处理水平的增加而上升,但Ca在各器官中的含量则呈下降趋势;中低氮(N1,N2)对叶、茎和粗根中P的含量表现为促进作用,而高氮(N3,N4)则表现为抑制作用。幼苗各器官中的N与其他养分元素的比值随氮处理水平的增加而普遍升高,但粗根中的N/K、N/Mg则表现为下降。与对照(N0)相比,在N1、N2、N3、N4处理中,幼苗对外加氮素的表观利用率分别为60.7%、57.9%、43.3%和27.9%,随氮处理水平增加,利用率呈明显下降趋势。随着氮处理水平的增加,幼苗体内的氮分配到叶和细根中的比例增加,而分配到茎和粗根中的比例下降。因此,氮沉降明显增加了杉木幼苗各器官的氮含量,影响了幼苗的养分平衡。

摘要：道岔是铁路轨道的最薄弱环节,高速列车在经过道岔钢轨时,急骤地改变运行方向,对道岔产生巨大的竖向和横向冲击力,使得道岔钢轨轨底容易产生伤损。现有的高速铁路轨道无损检测技术难以对道岔钢轨轨底伤损实施原位不拆卸检测,给高铁安全运行带来重大隐患。本文考虑道岔钢轨的变截面特性以及弹扣垫板等道岔部件对检测的影响,选用SH模态导波,将道岔尖轨轨底简化为变截面窄板,基于Bloch-Floquet边界和域约束的有限元特征频率法,分析了道岔变截面轨底结构的SH导波频散特性,绘制了SH;导波在变截面窄板内相速度和群速度变化曲线。通过建立SH导波在变截面窄板中的传播有限元模型,研究了SH;/SH;导波在变截面窄板中的传播与模态转换特性。设计并制作了SH;导波电磁超声换能器(Electromagnetic acoustic transducer, EMAT),并对道岔变截面轨底裂纹进行SH;导波检测对比,采用同步挤压小波变换(Synchrosqueezed wavelet transform, SWT)对导波检测信号进行导波模态分离和噪声滤除。SH检测模式波质点横向振动,受弹扣和垫板等道岔部件影响小。将SWT应用于道岔尖轨轨底导波检测信号处理,减小了信号处理的同步平均次数、实现了导波模态分离和大提离快速检测。经过SWT处理后,SH;导波检测信号信噪比提高了10.69 dB。