摘要：针对激光雷达点云数据稀疏、扰动、存在噪声和其他方法难以迁移,实时性差等难题,面向“L”型小尺寸目标研究了一种基于视觉修正的激光雷达体积测量方法。该方法首先通过联合标定和时间戳最近邻匹配实现相机与激光雷达数据的对齐;然后经过目标检测算法获取图像中目标的信息,与此同时对点云数据执行地面分割得到地面点云与非地面点云,利用视觉投影和点云聚类实现目标点云的分割,使用KDtree找到目标点云附近的地面点云;最后,设计了一种三维框的拟合算法初步完成点云目标三维框的粗拟合,并建立视觉修正模型对于目标三维框进行细修正,从而实现目标体积的计算。实验结果表明,对于武器箱道具、医疗箱和油桶等“L”型物体,提出的算法在一定范围内,体积测量的平均相对误差小于4.44%、最大误差小于6.12%、最大重复性小于5.61%,并且基于视觉的修正模型大幅提高了算法的精度和稳定性,在嵌入式平台的处理1帧用时55 ms,能够实现实时高精度的体积测量,具有良好的工程应用前景。

摘要：针对芦苇笋采摘无机械化采摘设备,人工采摘劳动强度大,作业环境泥泞,湿地行驶通过性和稳定性要求高等问题,该研究设计了一种自走式芦苇笋采收机。该机包括采摘装置、升举机构、收集装置、履带自行走底盘等部分,可实现满足农艺要求的芦苇笋自动化采摘和收集作业。整机由柴油机驱动,传动系统分为机械传动部分和液压传动部分,机械传动部分提供整机行走和收集纵向输送动力,液压传动部分提供采摘装置动力调整、横向收集调速和升举机构升降。首先,根据芦苇笋采摘掰扯受力特点设计了同步带牵引拖曳采摘装置,其俯仰角度0°~60°可调,前端最大离地高度600 mm,采收宽度876 mm;同时,根据通过性能和作业要求,采摘装置加装变幅升举机构,离地最大升举高度200 mm;之后,根据芦苇笋的生物特性设计了芦苇笋输送收集装置,纵向输送装置皮带速度为0.5 m/s,横向收集装置皮带速度为1 m/s;最后,基于各个模块分布和传动关系,设计了履带自行走底盘,配套动力13.3 kW。通过对整机动力和行驶性能进行分析计算,确定满负载动力需求,获得整机横、纵向极限倾角及横向滑移角。采摘试验表明,采摘机作业效果良好,采摘效率为71 kg/h,损伤率为8%,漏采率7.6%;整机行驶性能稳定,行驶速度范围为0~9 km/h,采摘装置前端离地高度调节范围为0~638 mm,可适应地势采摘芦苇笋;整机极限纵向俯角、仰角和横向倾翻角分别为50°、63°和45°,纵向极限滑移角和横向极限滑移角分别为42°和38°,湖区作业通过性和稳定性强。试验结果对自走式芦苇笋采收机的结构优化和智能化升级提供了可靠的技术支撑。

摘要：LLC谐振变换器以其优异的性能被广泛应用于电动汽车直流充电领域。针对电动汽车宽输出电压范围、高转换效率的充电需求,该文对直流充电模块后级全桥LLC谐振变换器软开关运行的输出电压边界进行了分析。零电压开通(ZVS)上边界处,变压器励磁电感参与谐振,其二次侧等效峰值电压与负载电压相等,整流二极管临界导通;ZVS下边界处,谐振电流与谐振腔的输入电压同时过零,LLC谐振变换器运行于临界感性区间。该文利用时域分析法详细分析了变换器ZVS上下边界处的工作状态,计算出变换器软开关运行所允许的输出电压范围,揭示了变换器的软开关特性与工作频率、谐振参数之间的关系,为变换器的参数设计和变频控制提供了理论指导。最后,通过仿真和实验对理论分析进行了验证。

摘要：针对涡轮增压器转子系统运行过程中频繁启停机、工作转速区间跨度大、转速变化快等条件下振动难以控制的问题,基于人工自愈工程理念,研究全转速范围油膜间隙与转子系统振动响应特性,提出采用压电陶瓷调节浮环轴承外油膜间隙改变系统阻尼从而实现转子系统振动快速、准确的控制。以某型汽油机涡轮增压器转子系统为例,分析推导出轴承油膜阻尼系数与其间隙的三次方成反比特性。构建不同外油膜间隙下浮环轴承转子系统动力学有限元模型,进行时域和频域非线性瞬态响应分析,得到全转速下的通频振幅和振动瀑布图,找出低中高三个转速段下转子系统最小振动幅值所对应的最佳油膜间隙,从而构建出油膜间隙与振动响应的映射矩阵。设计基于压电驱动下轴承座的外油膜间隙调节装置,采用分转速段振动主动控制策略,搭建相应的振动控制模拟试验装置,验证该控制系统的轴承间隙调节时间小于10 ms,最大位移误差小于0.5μm,可满足实时振动控制的要求。该方法可为高速转子机械振动控制提供新的思路。

摘要：全断面岩石掘进机(TBM)在硬岩、极硬岩隧道掘进过程中存在岩爆灾害、滚刀磨损、低掘进速率等典型掘进破岩难题,严重影响隧道的安全高效施工。因此,查明产生这些典型难题的原因并提出相应的对策至关重要。本文首先从岩石硬度、单轴抗压强度、岩石脆性及耐磨性等角度分析了隧道硬岩的相关特征,并阐明了其对各典型掘进破岩难题的影响规律。随后结合国内外隧道施工案例提出了相应的对策:岩爆灾害可采用岩爆监测和岩爆防控相结合的方法进行预防和治理;滚刀磨损通过优化滚刀参数、改良刀圈材料、涂覆刀圈涂层以延长其使用寿命;掘进速率低的难题可通过优化滚刀布置设计、增加刀盘推力及扭矩、增设辅助破岩手段等措施改良。最后,从TBM与隧道围岩的相互作用机理、TBM隧道施工信息化建设、TBM掘进智能控制和优化决策等方面对未来硬岩隧道的掘进提出了几点展望。

摘要：针对一段式自养脱氮工艺普遍存在脱氮性能较差或不稳定的问题,提出了溶解氧分区控制的策略,研发了一种内外分层、溶解氧分区的新型自养脱氮反应器。通过改变反应器的进水氮负荷和调控曝气量,考察其溶解氧分区效果和脱氮性能变化,并探究长期运行过程中微生物群落结构特征。结果表明:在为期250 d的连续实验中,新型反应器能实现良好的溶解氧分区效果,可有效强化氨氧化速率和厌氧氨氧化速率,总氮去除率到达84.3%,氮去除速率为0.84 kg·(m^(3)·d)^(−1),自养脱氮性能得到了提升;反应器中微生物群落结构趋向单一,浮霉菌门始终维持较高丰度(7.6%~10.5%),厌氧氨氧化菌的优势菌属则发生了由Candidatus Kuenenia向Candidatus Brocadia的演替,而亚硝酸盐氧化菌生长受到抑制。本研究结果可为自养脱氮工艺的应用提供参考。

摘要：本文研究了多类时延下同时具有人类驾驶车辆(HDV)和网联自动驾驶车辆(CAV)的混合车辆队列建模与协同控制方法。首先构建了一般形式的混合车辆队列系统模型,对CAV的数量与空间分布进行表征,并将驾驶员反应时延引入模型;接着,考虑V2V通信时延和传感器量测时延,设计了状态反馈控制器;推导了闭环系统特征方程,并根据Routh-Hurwitz判据确定了系统闭环稳定性的充分条件,以指导控制器参数设计;最后,通过数值仿真验证了控制器设计的有效性,定量展示了CAV对衰减交通波动的作用,并分析了各类时延对交通流波动的影响。

摘要：针对服装生产车间中工件工艺流程具有复杂偏序关系的调度问题,分析了该类问题的特点和难点,采用改进算术优化算法求解以最小化最大完工时间为优化目标的偏序柔性车间调度模型。在算法中充分考虑解码的多约束性并通过工件前继工序和机器可用时间段确定后继工序的最优加工时间,在勘探阶段设计了基于适应度和工序完工差异度的二维聚类,并通过类间交叉和有效变异策略扩大种群多样性,在开发阶段针对瓶颈工单和瓶颈机器设计了一种等级邻域策略增强算法的局部搜索能力。通过仿真实验,采用扩展基准算例在算法比较结果和运行时间上验证了基于等级邻域策略的改进算术优化算法应用在偏序柔性车间调度的优越性。

摘要：由于履带与地面之间的相互作用力复杂,因此为履带车辆建立精确的模型较为困难。该文提出了一种基于轨迹预测补偿的双重无迹Kalman滤波(DUKF)的履带车辆滑动参数实时估计方法。上层无迹Kalman滤波(UKF)利用历史轨迹信息对滑动参数进行初步估计,将初步估计的滑动参数输入基于履带车辆瞬时转向中心(ICR)的车辆模型进行轨迹预测,结合轨迹预测相对位置的残差,通过下层UKF对初步估计的滑动参数进行补偿。基于RecurDyn与MATLAB/Simulink搭建仿真模型对所提出的方法进行了验证。仿真结果表明,与传统的UKF和扩展Kalman滤波(EKF)相比,DUKF能够在转变工况下进一步提升履带车辆滑动参数估计精度并减小轨迹预测误差。

摘要：目的 优化湿疹康凝胶制备工艺,并对其进行质量评价。方法 以卡波姆940、蛋黄油、聚山梨酯80用量为影响因素,外观、理化性质、稳定性的综合评分为评价指标,星点设计-效应面法优化制备工艺。采用HPLC法同时测定苦参碱、氧化苦参碱含量。结果 最佳条件为卡波姆940用量1.00%,蛋黄油用量47.59%,聚山梨酯80用量4.13%,综合评分为4.93。苦参碱、氧化苦参碱分别在2.5~50.0、7.5~150.0μg/mL范围内线性关系良好(r≥0.999 9),平均加样回收率分别为96.66%、99.33%,RSD分别为0.90%、2.13%。结论 该方法简便准确,重复性好,可用于湿疹康凝胶的制备和质量控制。