摘要：高铁及城市轨道交通三电平牵引变流器由于受变流器开关损耗的限制,开关频率通常较低(≤1kHz)。当变流器运行于中、高频区域时,载波比的下降会导致变流器输出电压中含有大量的低次谐波,所以需要采用同步调制策略加以抑制,而传统同步空间矢量调制策略仅能保证变流器输出波形的同步性与对称性,并未对输出波形质量进行进一步的优化,导致变流器输出波形依然含有幅值较高的低次谐波。针对这一问题,该文以变流器输出波形同步性、三相对称性、半波对称性为条件,推导得到同步空间矢量调制开关序列设计规则。在此基础上,形成备选开关序列集,并以输出线电压加权总谐波畸变率(WTHD)为评价指标,得到了不同脉冲数下的最优开关序列并形成改进多模式同步空间矢量调制策略。通过仿真与实验分析,验证了所提策略可以有效提升牵引变流器中、高频区输出波形质量。

摘要：为解决传统双目条纹结构光三维重建存在的同步性和成本高等问题,提出了基于虚拟双目的条纹结构光三维重建方法。采用单相机和两块双棱镜及投影仪设计了具有双目视觉功能的虚拟双目条纹结构光三维重建系统。通过双棱镜折射和分光改变被测对象表面反射光的路径,使用一个相机同时完成多视角的图像采集。通过多频外差法和立体匹配、双目标定得到被测对象的深度信息并重建点云。实验表明,文中提出的方法和真实双目结构光方法测量标准球的均方根误差分别为0.0379 mm和0.0305 mm。文中提出的方法可促进双目条纹结构光技术在快速、低成本、小型化等方面发展,同时该方法可推广到彩色相机条纹结构光三维重建及投影散斑结构光三维重建。

摘要：为了研究平纹编织结构碳纤维复合材料(CFRP)的结构特点并检测其表面是否存在裂纹缺陷,针对CFRP的各向异性和异质性特点,提出了方块模型和纱线模型;同时基于电磁感应原理,设计了一种无需手动旋转的12线圈电磁式阵列涡流传感器,通过采集CFRP样板上传感器电阻的变化规律来研究其结构特点;在此基础上,采用方块模型模拟表面存在裂纹缺陷的平纹CFRP,利用传感器得到在有缺陷的样板上传感器电阻的变化规律,并进行了实验验证。结果表明:阵列涡流传感器在2种模型上的电阻极坐标图都为蝴蝶形,2种模型都具有一定的有效性,提出的模型和传感器还可以检测平纹CFRP裂纹缺陷,存在裂纹时电阻减小。

摘要：编织碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)的电阻抗分布具有各向异性、异质性、几何结构复杂等特点。建立电阻抗分布模型是利用电磁涡流无损检测技术获取编织CFRP缺陷及疲劳损伤信息的关键关节。基于电阻抗张量建模理论,采用多层编织结构CFRP二维平面的分块均化电学特性表征方法,建立编织结构CFRP的简化电阻抗分布模型,从而实现编织结构CFRP电磁特性的精确、快速有限元分析。在有限元仿真基础上,通过设计双空气旋转线圈电磁传感器对平纹编织CFRP进行电磁无损检测,选用阻抗的极坐标图描述被测材料沿不同方向的阻抗变化趋势,通过实验验证有限元建模的正确性。最后利用所提出的建模方法模拟了双空气旋转线圈传感器对平纹编织CFRP的结构缺陷及循环载荷疲劳的检测效果。

摘要：考虑到实际应用中,由于外部干扰或通信能力有限,连续通信有时无法保证,研究了间歇通信下二阶多智能体的跟踪控制问题。在持续性通信无法保证的场景下,为了提升间歇通信下系统的收敛性能,引入非周期性的持续-保持控制机制,设计了一种面向二阶多智能体系统的一致性跟踪控制协议。基于矩阵论和图论知识,并结合双线性变换证明了非周期性间歇通信结构下系统可以实现一致性跟踪,进而得到了针对无向拓扑网络的一致性跟踪条件。仿真实验验证了理论结果的正确性。

摘要：为了识别金属材料表面及内部缺陷,基于涡流检测(eddy current testing,ECT)技术,提出了一种运用二维扫描的涡流梯度场检测系统。通过给双空气芯线圈传感器加入正弦激励电流,由采集卡采集传感器激励电压和感应电压,接着通过数字相敏解调的方法对采集到的两个信号进行处理,并绘制涡流场在不同维度上变化的梯度。结果表明:通过不同频率成分所表现的梯度场图像信息可在有效抑制提离噪声的前提下准确识别出金属板表面及内部的微小缺陷,可视化检测效果明显。

摘要：针对移动机器人位姿镇定问题,本文提出基于视觉同时定位与建图(simultaneous localization and mapping,SLAM)–伺服框架的指令滤波反步控制策略.具体而言,通过加速度层控制器设计进而积分得到的光滑速度信号,减小SLAM视觉模块的预测位姿误差;继而应用指令滤波器简化控制器设计的复杂求导运算,减轻计算负担;此外,SLAM模块利用运动信息与视觉信息的融合解决未知尺度问题,降低未知深度造成的控制器设计复杂度.通过李雅普诺夫理论可以证明闭环系统的稳定性.仿真和实验结果最终验证了本文算法的有效性.

摘要：针对汽车悬架处振动能量再生和汽车平顺性问题,设计了振动俘能器并且研究了俘能器对汽车平顺性的影响。首先基于汽车悬架设计了非线性和线性两种振动俘能器,分别建立了含有两种俘能器的1/4车辆模型。然后将随机道路激励作为输入激励,建立了俘能器俘能功率和汽车平顺性评价系统。采用控制变量法仿真分析了不同车速和道路等级下俘能器俘能功率和汽车平顺性的变化。仿真结果表明,两种俘能器的俘能功率均随车速与道路等级的增加而增加,非线性俘能器的俘能功率最好;振动俘能器提高了汽车平顺性,含有非线性俘能器的汽车平顺性最佳。研究结论是非线性因素的引入有效提高了振动俘能器俘能功率和汽车平顺性。

摘要：以深度学习人脸检测与识别为主要目标,以JetBot与Jetson Nano为开源机器人硬件平台,采用NVIDIA CUDA、Cudnn以及TensorRT、Tensorflow深度学习开发平台和工具,结合CSI接口相机,设计了人脸检测MTCNN和人脸识别FaceNet算法以及移动机器人PID控制算法和相应模块,设计了深度学习的移动机器人目标检测与识别案例。该案例为工程专业认证面向复杂工程问题的人工智能专业人才培养提供借鉴。

摘要：以WGAN-GP网络模型为基础,文章提出一种基于对抗生成网络的涡流成像损伤识别算法模型。该算法模型通过在生成器模型中引入注意力机制,同时设计多目标损失函数,提高了对缺陷区域的分割精度,并与U-Net,FCN8S和Attention-UNet等算法模型进行了比较。结果表明,文章提出的算法模型能够对缺陷区域进行精确分割,符合预期要求。