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基于特征提取和SVM分类的LED芯片缺陷快速检测与实现

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机械设计与制造 2024年第6期400卷 250-255页

作者：吴乾生高健张揽宇郑卓鋆省部共建精密电子制造技术与装备国家重点实验室广东工业大学广东广州510006

针对LED芯片工业化生产中人工目检缺陷检测效率低,速度慢,易疲劳,受主观影响等问题,这里研究设计了一套LED芯片缺陷的快速检测系统,提出了一种分角度多方向快速卷积、分区统计特征量、支持向量机分类的LED芯片缺陷识别算法,基于QT和Ope... 详细信息

针对LED芯片工业化生产中人工目检缺陷检测效率低,速度慢,易疲劳,受主观影响等问题,这里研究设计了一套LED芯片缺陷的快速检测系统,提出了一种分角度多方向快速卷积、分区统计特征量、支持向量机分类的LED芯片缺陷识别算法,基于QT和Opencv开发了一套LED芯片缺陷快速检测与分类系统,搭建LED芯片检测系统的硬件平台,实现LED芯片实时在线缺陷识别和自动分拣。基于研发的LED芯片缺陷快速检测与分拣系统样机,对LED芯片进行了缺陷分拣的测试。

关键词： LED 特征量提取 PCA 支持向量机多分类

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网格曲面多轴加工的刀轴矢量生成方法研究

机械设计与制造 2024年第5期399卷 244-248页

作者：文豪徐志伟柳英杰张揽宇广东省科技干部学院机械与汽车学院广东珠海519090 广东工业大学机电工程学院广东广州510006

以网格曲面为研究对象,针对其多轴数控加工代码生成的刀具摆角控制问题,研究刀位坐标的刀轴矢量生成方法。基于网格曲面的模型数据存储特征,分析刀位坐标的求取方法与数据特点;研究面向网格曲面多轴加工的刀具摆角控制机理,提出垂直于... 详细信息

以网格曲面为研究对象,针对其多轴数控加工代码生成的刀具摆角控制问题,研究刀位坐标的刀轴矢量生成方法。基于网格曲面的模型数据存储特征,分析刀位坐标的求取方法与数据特点;研究面向网格曲面多轴加工的刀具摆角控制机理,提出垂直于部件的刀轴矢量直接生成方法;通过刀位坐标与网格顶点连线的夹角计算与判断,快速检索刀位坐标所对应的网格面片,并利用该面片法矢直接生成网格曲面多轴加工的刀轴矢量;借助计算机编程实现网格曲面多轴数控加工的刀轴矢量数据生成,使用UG的CLSF管理器仿真刀路及VERICUT的加工测试,验证所提方法的有效性。测试结果表明,所提方法生成的刀轴矢量可有效驱动多轴加工的摆角控制,实现网格曲面模型的多轴数控加工。

关键词：网格曲面多轴加工刀轴矢量摆角控制

基于闭环辨识模型的永磁同步直线电机分数阶反馈控制方法

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中国机械工程 2023年第23期34卷 2773-2780,2793页

作者：钟永彬高健冯富原张揽宇广东工业大学精密电子制造技术与装备国家重点实验室广州510006 广东工业大学智能检测与制造物联网教育部重点实验室广州510006

为了提高永磁同步直线电机(PMLSM)的跟随精度,提出了一种基于闭环辨识模型的分数阶反馈控制方法,通过对反馈控制系统误差幅值特性进行特定分数阶次形式的精准调节来有效抑制PMLSM的跟随误差。该方法推导了PMLSM闭环辨识模型,通过误差幅... 详细信息

为了提高永磁同步直线电机(PMLSM)的跟随精度,提出了一种基于闭环辨识模型的分数阶反馈控制方法,通过对反馈控制系统误差幅值特性进行特定分数阶次形式的精准调节来有效抑制PMLSM的跟随误差。该方法推导了PMLSM闭环辨识模型,通过误差幅值特性分析,确定了分数阶超前-滞后补偿器参数选定方法,以实现分数阶反馈控制系统对PMLSM控制频域特性的准确描述,进而提高PMLSM辨识精度及控制性能。采用所提方法在PMLSM龙门运动平台上进行辨识方法和不同运动规划的跟踪实验及圆轨迹运动实验的验证,实验结果表明,该闭环辨识方法能有效抑制外界对辨识信号的干扰,所建立的闭环辨识模型准确性高;相较于PID控制方法,所提分数阶反馈控制方法能够大幅减小PMLSM跟随误差,对于不同运动规划,跟随误差的均方根误差值减小至少82.47%,验证了所提方法可有效提高PMLSM跟踪精度。

关键词：永磁同步直线电机跟随精度闭环辨识分数阶反馈控制频域特性调节

基于闭环辨识模型的PMLSM分数阶反馈控制方法

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中国机械工程 2023年

作者：钟永彬高健冯富原张揽宇智能检测与制造物联网教育部重点实验室广东工业大学精密电子制造技术与装备国家重点实验室广东工业大学

为了提高永磁同步直线电机（PMLSM）跟随精度，本文提出一种基于闭环辨识模型的分数阶反馈控制方法，通过对反馈控制系统误差幅值特性进行特定分数阶次形式的精准调节，有效抑制PMLSM的跟随误差。该方法推导了PMLSM闭环辨识模型，通过... 详细信息

为了提高永磁同步直线电机（PMLSM）跟随精度，本文提出一种基于闭环辨识模型的分数阶反馈控制方法，通过对反馈控制系统误差幅值特性进行特定分数阶次形式的精准调节，有效抑制PMLSM的跟随误差。该方法推导了PMLSM闭环辨识模型，通过误差幅值特性分析，确定了分数阶超前-滞后补偿器参数选定方法，以实现分数阶反馈控制系统对PMLSM控制频域特性的准确描述，进而提高PMLSM辨识精度及控制性能。本文所提方法在PMLSM龙门运动平台上进行了辨识方法和不同运动规划的跟踪实验及圆轨迹运动实验验证。实验结果表明，本文闭环辨识方法能有效抑制外界干扰对辨识信号的影响，所建立的闭环辨识模型准确性高，所提分数阶反馈控制方法相较于PID控制方法，能够大幅减小PMLSM跟随误差，跟随误差RMSE减小百分比达82.47%，验证了所提方法对PMLSM跟踪精度提升的有效性。

关键词：永磁同步直线电机跟随精度闭环辨识分数阶反馈控制频域特性调节

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网格曲面多轴加工的刀轴矢量生成方法研究

机械设计与制造 2023年

作者：文豪徐志伟柳英杰张揽宇广东工业大学机电工程学院广东省科技干部学院机械与汽车学院

以网格曲面为研究对象，针对其多轴数控加工代码生成的刀具摆角控制问题，研究刀位坐标的刀轴矢量生成方法。基于网格曲面的模型数据存储特征，分析刀位坐标的求取方法与数据特点；研究面向网格曲面多轴加工的刀具摆角控制机理，提出垂... 详细信息

以网格曲面为研究对象，针对其多轴数控加工代码生成的刀具摆角控制问题，研究刀位坐标的刀轴矢量生成方法。基于网格曲面的模型数据存储特征，分析刀位坐标的求取方法与数据特点；研究面向网格曲面多轴加工的刀具摆角控制机理，提出垂直于部件的刀轴矢量直接生成方法；通过刀位坐标与网格顶点连线的夹角计算与判断，快速检索刀位坐标所对应的网格面片，并利用该面片法矢直接生成网格曲面多轴加工的刀轴矢量；借助计算机编程实现网格曲面多轴数控加工的刀轴矢量数据生成，使用UG的CLSF管理器仿真刀路及VERICUT的加工测试，验证所提方法的有效性。测试结果表明，所提方法生成的刀轴矢量可有效驱动多轴加工的摆角控制，实现网格曲面模型的多轴数控加工。

关键词：网格曲面多轴加工刀轴矢量摆角控制

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基于3D视觉点云配准的高精度手眼标定方法

机械设计 2023年第S2期40卷 51-56页

作者：郑震宇高健郑卓鋆张揽宇广东工业大学省部共建精密电子制造技术与装备国家重点实验室广东广州510006 广州铁路职业技术学院机电工程学院广东广州511300

针对二维视觉测量方式缺乏Z轴深度信息导致手眼标定结果精度不高的问题,提出一种基于3D视觉点云配准的高精度手眼标定方法,搭建了一套单目结构光手眼标定系统,以传统的手眼标定模型为基础,采用最小化点云配准误差算法解算手眼标定矩阵... 详细信息

针对二维视觉测量方式缺乏Z轴深度信息导致手眼标定结果精度不高的问题,提出一种基于3D视觉点云配准的高精度手眼标定方法,搭建了一套单目结构光手眼标定系统,以传统的手眼标定模型为基础,采用最小化点云配准误差算法解算手眼标定矩阵。采用基于矩阵直积参数化方法初步求解手眼标定矩阵并作为初值,构建点云配准误差优化模型,以最小化点云配准误差为代价函数,同时,为保证手眼矩阵中旋转矩阵的正交特性,把代价函数从李群空间变换到李代数空间下,并对李代数空间下的代价函数进行最小二乘法迭代求解,获得最优的手眼标定矩阵。实验结果表明,所提方法具有较好的稳定性和精确性,手眼标定结果满足基于机械臂3D视觉测量的点云配准精度要求。

关键词：手眼标定点云配准矩阵直积最小二乘法

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一种基于体素网格的三维点云均匀降采样方法

机械设计与制造 2023年第8期 180-184页

作者：肖正涛高健吴东庆张揽宇广东工业大学省部共建精密电子制造技术与装备国家重点实验室广东广州510006 广东工贸职业技术学院机电工程学院广东广州510510 仲恺农业工程学院计算科学学院广东广州510220

降采样是三维点云预处理过程中的重要环节,体素网格法是一种被广泛使用的降采样方法。针对体素网格降采样方法存在着采样点分布不均匀的问题,提出了一种新的体素网格降采样方法。首先对点云建立轴向包围盒,然后以某一个等分距离对包围盒... 详细信息

降采样是三维点云预处理过程中的重要环节,体素网格法是一种被广泛使用的降采样方法。针对体素网格降采样方法存在着采样点分布不均匀的问题,提出了一种新的体素网格降采样方法。首先对点云建立轴向包围盒,然后以某一个等分距离对包围盒沿x,y,z轴三个方向的边进行等分,使得每一个体素近似为一个正方体,然后计算每一个体素内所有点的重心,并将其作为该体素的采样值。实验结果表明,当点云包围盒在x,y,z轴三个方向的边长相差非常悬殊时,该方法比传统的体素网格法获取的点云分布更均匀,而且该方法的计算效率比传统的体素网格法更高。

关键词：体素网格降采样点云精简均匀采样包围盒

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一阶大时滞系统的滞后时间削弱自抗扰控制

中南大学学报（自然科学版） 2021年第5期52卷 1493-1501页

作者：刘亚超高健钟永彬张揽宇广东工业大学精密电子制造技术与装备国家重点实验室广东广州510006 广东工业大学智能检测与制造物联教育部重点实验室广东广州510006

为了解决一阶大时滞系统的控制难题,提出一种滞后时间削弱的自抗扰控制方法。首先,分析时滞系统中线性自抗扰控制的控制输入与系统反馈在时间轴上的不匹配问题,设计一种新的滞后时间削弱结构;然后,结合自抗扰控制思想,得到滞后时间削弱... 详细信息

为了解决一阶大时滞系统的控制难题,提出一种滞后时间削弱的自抗扰控制方法。首先,分析时滞系统中线性自抗扰控制的控制输入与系统反馈在时间轴上的不匹配问题,设计一种新的滞后时间削弱结构;然后,结合自抗扰控制思想,得到滞后时间削弱自抗扰控制的闭环结构,用于一阶大时滞系统,利用频域分析说明该方法的稳定性,并总结参数整定规则;最后,将仿真结果与已有算法所得结果进行比较。研究结果表明:滞后时间削弱自抗扰控制对大时滞过程的参数摄动不敏感,相比较于已有的PI-Smith控制、预估自抗扰控制等算法,滞后时间削弱自抗扰控制可以有效改善一阶大时滞对象的控制效果,具有更好的动态性能和控制鲁棒性。

关键词：滞后时间削弱自抗扰控制大时滞系统

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宏微定位平台运动切换减振问题研究态势

制造技术与机床 2014年第11期 48-54页

作者：张揽宇高健广东工业大学机械装备制造与控制技术教育部重点实验室广东广州510006

高速高精密定位平台是微电子制造装备领域的核心部件,决定着微电子产品的性能与质量。近年来,宏微复合定位平台技术得到了快速发展,高速度与高精密度等性能不断提升,然而,运动切换环节的振动问题也日益凸显,成为制约宏微定位平台进一步... 详细信息

高速高精密定位平台是微电子制造装备领域的核心部件,决定着微电子产品的性能与质量。近年来,宏微复合定位平台技术得到了快速发展,高速度与高精密度等性能不断提升,然而,运动切换环节的振动问题也日益凸显,成为制约宏微定位平台进一步发展的瓶颈。基于此,首先对当前国内外宏微定位平台及其运动切换环节振动问题的研究现状进行介绍,继而分别介绍与分析了宏微定位平台系统的机构形式、驱动方式、导轨及其他因素对运动切换环节振动问题的影响,最后对目前运动切换减振方法进行概述,重点提出基于压电陶瓷的新型减振方法,以期对未来宏微定位平台运动切换的减振研究提供一定的参考作用。

关键词：微电子制造装备宏微高速高精密定位平台运动切换环节减振压电陶瓷主动减振