摘要：为解决槟榔自动包装机封口装置存在封口不牢固、包材烧穿等问题,设计了一种基于可编程控制器(programmable logic controller, PLC)技术的槟榔自动包装机封口装置控制系统,以实现槟榔包装的稳定性。介绍封口装置工艺以及控制系统结构,包括PLC、温度传感器、位置传感器、温度控制模块、伺服电机等。封口装置中温度为主要研究对象,同时为弥补传统PID(proportional-integral-differential)控制的不足,改善传统LADRC(linear active disturbance rejection control)控制参数整定困难等问题,提出一种粒子群(particle swarm optimization, PSO)优化改进型线性自抗扰温度控制器,以提高封口装置温度控制的鲁棒性和抗扰性。最后进行仿真和实验研究。结果表明:与传统PID以及自抗扰(active disturbance rejection control, ADRC)控制器相比,加入粒子群(particle swarm optimization, PSO)算法优化后的改进型LADRC方法,可以使系统输出响应、快速性增强,调节时间变短,封口装置实际包装温度误差<0.4℃。可见所述封口装置系统有效提高温度控制精度,一定程度上提升了槟榔自动包装机的生产效率。

摘要：为减少甘蔗蔗芽在剥叶过程中受到的机械损伤,分析了蔗种剥叶过程中的受力情况,并对蔗芽进行了剪切试验。选取中蔗14号与桂糖42号甘蔗品种为试验对象,以取样高度、剪切方向与加载速率为试验影响因素,采用3×3×2析因设计分析3个因素对蔗芽剪切破坏力的影响及其交互关系。根据力学特性试验结论设计出柔性绳碎叶辊并进行对比试验,结果表明:取样高度与剪切方向对剪切破坏力具有极显著影响(P0.05),取样高度与剪切方向之间的交互作用对蔗芽剪切破坏力有显著影响(P<0.05)。在对比试验中,蔗种经柔性绳碎叶辊剥叶机剥叶后的伤芽率降低2.91%,所得结果符合蔗芽力学特性试验结论。

摘要：蔗尾营养丰富,是一种低成本的饲料资源,而蔗尾饲料化是广西农户解决季节性粮食短缺最有效的一种方式。为此,利用筛网筛选出不同粉碎粒度的碎蔗尾(品种:桂糖42号)在自制压缩筒模拟卷捆室压缩状态。设计含水率、粉碎粒度、压缩速率、喂入量4个变量因素,通过4因素5水平二次通用旋转试验建立碎蔗尾最大压缩力与含水率、粉碎粒度、压缩速率、喂入量4个因素的二次回归多项式模型,得到单因素与多因素之间对最大压缩力的影响规律。分析可知:最大压缩力随着含水率增大而减少,最大压缩力随着粉碎粒度增大而增大,最大压缩力随着喂入量增大先缓慢减少最后呈现上升趋势,最大压缩力随着加载速度增大先缓慢增大最后呈现快速上升趋势。

摘要：针对橡胶胎面生产挤出量控制系统过程机理复杂、扰动过多且难以测量的问题,设计了一种混沌粒子群(CPSO)优化的线性自抗扰控制器(LADRC)以弥补传统PID控制的不足,实现对胎面生产挤出量的稳定控制。通过使用MATLAB进行系统辨识,得到胎面挤出量的数学模型,建立LADRC与传统PID控制方式下的胎面挤出量控制系统,并用仿真实验验证LADRC方法的优势,研究不同干扰下LADRC方法对系统的影响。引入CPSO算法优化整定LADRC参数,将不同LADRC参数下的模型进行仿真对比以验证CPSO算法调参的优势,并加入不同扰动,观察控制器参数变化对系统响应的影响。结果显示,LADRC方法相较于PID控制器能更好地补偿干扰影响,加入CPSO算法优化后,系统的输出响应、快速性得到增强,调节时间变短,相对LADRC控制器,CPSO-LADRC控制器对橡胶胎面生产挤出过程中恒定性和鲁棒性的控制效果更为明显。

摘要：针对环形天线桁架在面对大口径卫星天线时存在柔性较大、容易引起卫星天线形变的问题,提出一种基于Bennett机构的环形可展桁架。首先,介绍空间过约束Bennett机构,通过改变Bennett机构的转动副与连杆关系,得到稳定的Bennett机构替代构型;其次,以替代构型为基本单元,构建基本单元之间的过渡机构,实现单元之间的衔接和力矩的传递,从而构建出环形可展桁架;最后,通过结构优化和仿真实验,验证了该桁架的可靠性,并与现有的三种环形桁架进行对比。结果表明,该桁架的比刚度与比模态频率均大于其它三种环形可展天线桁架,具备良好的稳定性。

摘要：针对道路场景下红外目标遮挡、缺乏纹理细节而导致目标误检、漏检的问题,提出一种基于多尺度和加权坐标注意力的轻量化红外道路场景检测模型(MSC-YOLO)。以YOLOv7-tiny作为基线模型,首先,在MobileNetV3的不同中间特征层引入多尺度金字塔模块PSA(Pyramid Split Attention),设计一种多尺度特征提取的轻量化主干提取网络MSM-Net(Multi-Scale Mobile Network),解决固定大小卷积核造成的特征污染问题,提高对于不同尺度目标的细粒度提取能力;其次,在特征融合网络融入加权坐标注意力(WCA)机制,叠加从中间特征图垂直和水平空间方向上获取的目标位置信息,增强目标特征在不同维度上的融合能力;最后,替换定位损失函数为高效交并比(EIoU),分别计算预测框和真实框的长、宽影响因子,提高收敛速度。在Flir数据集上进行验证实验,与YOLOv7-tiny模型相比,在mAP(IoU=0.5)仅降低0.7个百分点的前提下,MSC-YOLO的参数量减少67.3%,浮点运算次数减少54.6%,模型大小减小60.5%,帧率在RTA 2080Ti上达到101,在检测性能和轻量化上达到平衡,满足红外道路场景的实时检测需求。

摘要：为了解决在有功功率指令、电网频率2种扰动情况下储能虚拟同步机(VSG)并网有功难以兼顾良好的动态特性和稳态性能的问题,提出了一种基于有功分数阶微分校正的VSG(AFDC-VSG)并网有功响应优化控制策略。分别建立典型VSG、AFDC-VSG这2种控制策略的并网有功闭环小信号模型,并给出相应的参数设计过程。利用MATLAB/Simulink仿真软件对比分析不同控制策略在2种扰动下储能VSG的并网有功响应特性,并建立储能VSG并网系统的实验平台。仿真和实验结果共同验证了所提AFDC-VSG策略在优化储能VSG并网有功响应性能方面的有效性与优越性。

摘要：储能虚拟同步发电机(VSG)的并网有功在有功指令与电网频率2种扰动下存在动态超调与稳态偏差。提出有功微分反馈补偿(ADFBC)和有功微分前馈补偿(ADFFC)2种暂态阻尼策略,并在分别建立典型VSG、ADFBC和ADFFC 3种策略并网有功闭环小信号模型的基础上,给出了相应的参数设计方法。仿真和实验对比结果均验证了所提ADFBC和ADFFC暂态阻尼策略可有效提高储能VSG并网有功响应,在2种扰动下其并网有功既无动态超调又无稳态偏差。

摘要：储能虚拟同步机(VSG)通过模拟同步发电机的转子运动方程,使得储能变换器具备一定的惯量支撑能力,但不可避免地引入有功动态振荡等问题,特别是在储能VSG并联组网系统(ESVPNS)中该问题更为突出。为此提出一种抑制ESVPNS有功动态振荡的有功前馈补偿改进控制策略,利用包含虚拟惯量与一次调频参数的一阶低通滤波环节构造有功前馈项,通过调节前馈参数提升ESVPNS抑制有功动态振荡的能力,在既不依赖通信又无需微分运算的前提下,不影响ESVPNS有功的稳态均分效果。建立包含有功前馈环节的ESVPNS小信号数学模型,并详细给出前馈参数的设计过程。MATLAB/Simulink仿真对比结果验证了所提控制策略的有效性与优越性。

摘要：为提升四足机器人的平衡性和抗干扰能力,根据平衡囊运动原理引入动量轮机构,设计了一种基于平衡囊原理的四足机器人机体结构。对平衡囊调整姿态平衡的运动过程进行描述,采用欧拉角来说明四足机器人机体坐标系与世界坐标系的指向关系,以D-H法建立四足机器人腿部结构运动学模型;从拉格朗日方程出发,推导机体的姿态动力学模型和四足机器人系统动力学模型;利用Adams软件对仿平衡囊的四足机器人进行仿真分析,结果表明,动量轮能够明显提升四足机器人的运动平衡能力,同时有效降低腿部各关节输出力矩,从而验证该设计的合理性。