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电力自动化设备 2018年第6期38卷 190-194页

作者：张国荣李奉顺蒋继勇合肥工业大学电气与自动化工程学院安徽合肥230009 国网安徽众兴电力设计院有限公司安徽合肥230022

电流控制策略对有源电力滤波器的补偿精度有很大影响。针对传统电流控制器设计复杂、效果不佳等问题,提出一种基于电感电流和重复预测的数字电流控制策略。以输出滤波电感电流为研究对象,采用基于外推法的重复预测器实现对下一拍输出指... 详细信息

电流控制策略对有源电力滤波器的补偿精度有很大影响。针对传统电流控制器设计复杂、效果不佳等问题,提出一种基于电感电流和重复预测的数字电流控制策略。以输出滤波电感电流为研究对象,采用基于外推法的重复预测器实现对下一拍输出指令电流的准确预测,采用分割求和算法,将一个开关周期划分为3个时间间隔,通过求和得到3个时间间隔内滤波电感电流的总变化量来直接获取电压矢量作用时间。该电流控制策略具有计算简单、稳态性能好、动态响应快等优点。仿真结果验证了其有效性。

关键词：有源电力滤波器电感电流重复预测分割求和电流控制

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基于改进空间矢量的APF电流控制策略研究

基于改进空间矢量的APF电流控制策略研究

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作者：李奉顺合肥工业大学

学位级别：硕士

随着电力电子技术的飞速发展,电力电子装置越来越广泛地应用于工业生产和生活中。由于电力电子装置的非线性,导致电能质量问题日益严重,有源电力滤波器能够动态补偿谐波和无功,是目前治理电能质量问题的主要装置。本文对并联型有源电力... 详细信息

随着电力电子技术的飞速发展,电力电子装置越来越广泛地应用于工业生产和生活中。由于电力电子装置的非线性,导致电能质量问题日益严重,有源电力滤波器能够动态补偿谐波和无功,是目前治理电能质量问题的主要装置。本文对并联型有源电力滤波器(APF,Active Power Filter)的电流控制技术进行了研究,主要内容如下:首先介绍了有源电力滤波器的相关理论,重点阐述了空间矢量控制技术的研究现状。基于三相三线制并联型APF,介绍了其基本工作原理并推导建立了其数学模型,阐述了SVPWM控制的基本原理,给出了APF传统SVPWM控制的具体实现方法,并设计了重复+PI复合控制器。其次针对传统SVPWM控制必须以参考电压矢量作为输入,涉及电流-电压(I-V)转换控制器设计和坐标变换等问题,提出了一种基于分切合整思想的改进SVPWM与重复预测相结合的控制策略。在三相静止坐标系下,依据电网电压判断扇区,根据作用空间电压矢量的不同将一个开关周期分割为三个时间段,分析各个时间段内的滤波电感电流的变化量,然后求和三个时间段的滤波电感电流总变化量来计算电压矢量作用时间,从而简化了控制系统的设计。同时,为消除系统采样延迟误差,引入无差拍电流预测技术,介绍了无差拍控制基本原理和几种常见的电流预测方法,并采用基于外推法的重复预测算法来实现对输出电流的精确预测。最后基于Matlab/Simulink平台搭建了仿真模型,进行了相关硬件、软件的设计,搭建了试验平台并进行了试验研究,仿真和试验结果证明了本文所提控制策略的有效性和可行性。

关键词：有源电力滤波器 SVPWM 分切合整电流预测

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基于机器视觉的激光焊缝跟踪系统研究

基于机器视觉的激光焊缝跟踪系统研究

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作者：李奉顺南京林业大学

学位级别：硕士

焊接作为工业生产领域中的重要加工技术,被广泛应用于航天、船舶与车辆制造等领域中,提高焊接技术水平对我国从工业大国向工业强国转变具有重要意义。基于工业机器人的自动化焊接技术极大的提高了焊接生产效率,改善了工人的工作环境,但... 详细信息

焊接作为工业生产领域中的重要加工技术,被广泛应用于航天、船舶与车辆制造等领域中,提高焊接技术水平对我国从工业大国向工业强国转变具有重要意义。基于工业机器人的自动化焊接技术极大的提高了焊接生产效率,改善了工人的工作环境,但目前机器人焊接仍存在焊接轨迹固定,无法自适应调整焊接轨迹的问题。因此,本文构建了一种基于机器视觉的激光焊缝跟踪系统,利用深度学习与结构光传感技术在工业机器人上实现了焊缝跟踪功能。本文的主要研究内容如下:(1)对焊缝跟踪系统相关研究现状进行归纳总结,构建了基于主控机、六轴工业机器人、焊缝跟踪模块、激光器与送丝机的硬件平台。(2)研究了焊缝特征条纹提取算法,提出一种基于轻量化UNet的V型焊缝特征条纹提取方法。为解决标准卷积神经网络参数量大,实时语义分割网络分割精度不足的问题,引入了深度可分离卷积技术与通道注意力机制对UNet进行轻量化改进。实验结果表明,轻量化UNet在低算力平台上对640×640×3焊缝图像的分割速度可达到84.2fps,MIOU为0.94,相较于ERFNet、DFANet与原UNet具有更高的分割精度、更快的分割速度以及更小的体积。最后,结合动态灰度重心法与最小二乘法实现了对焊缝特征点像素坐标的提取。(3)构建了基于结构光的视觉传感系统,分析了针孔相机的内参模型,结合结构光平面方程建立了像素坐标系与相机坐标系的映射关系。进一步的,通过构建Eye＿in＿hand手眼模型,获得了相机坐标系与机器人工具坐标系变换矩阵。为计算相机内外参数、结构光平面方程与手眼矩阵,设计了传感标定实验,其中相机内外参数与结构光平面方程通过张氏棋盘格标定法计算得到,手眼矩阵通过Tsai两步法求解AX=XB方程获得。实验结果表明,基于手眼矩阵、结构光平面方程、相机内参矩阵与机器人位姿矩阵的视觉传感系统在机器人XYZ轴的平均绝对误差分别为0.35mm、0.2mm、0.57mm。(4)设计了基于MFC框架的焊缝跟踪系统软件平台,该平台集成了Python库、工业相机库与机器人运动控制库,可对跟踪系统进行整体控制。为实现实时焊缝跟踪,对激光三角法跟踪模型与线结构光传感模型的特点进行了分析,采用一种基于PID算法的跟踪补偿方法,实验结果表明,基于深度学习与线结构光传感的焊缝跟踪系统焊接质量良好,系统实时性较高,可以满足V型焊缝焊接需求。

关键词：焊缝跟踪深度学习结构光卷积神经网络机器视觉

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一种翻转机构的仿真及优化设计

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艺术科技 2019年第11期32卷 240-241页

作者：李奉顺陆荣鑑张建红南京林业大学江苏南京210037 南京审计大学江苏南京211800

通常在航空航天平台中,平台的整体结构与各种部件的连接通过翻转机构实现,其中最重要的是外舱板的驱动系统。本文将外舱板翻转机构的驱动力作为设计与研究对象,在该研究对象的基础上加载不同的负载,通过仿真分析和理论分析,得出了驱动... 详细信息

通常在航空航天平台中,平台的整体结构与各种部件的连接通过翻转机构实现,其中最重要的是外舱板的驱动系统。本文将外舱板翻转机构的驱动力作为设计与研究对象,在该研究对象的基础上加载不同的负载,通过仿真分析和理论分析,得出了驱动系统安装位置和驱动力的最佳解决方案。为得到最优解,通过Adams的优化分析功能,将驱动系统的安装位置作为一个独立变量,并将翻转机构所需驱动力的最小值作为目标函数,在此基础上,对驱动系统进行了优化仿真分析。

关键词：翻转机构优化设计仿真设计 Adams

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激光切割数控系统的遥控器设计

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艺术科技 2019年第16期32卷 64-64,67页

作者：李奉顺陆荣鑑张建红唐子焓南京林业大学机械电子工程学院江苏南京210037 南京审计大学江苏南京211815

由于激光切割机床比较大,工人在操作时,需要在操作面板和床身之间来回跑动,很不方便.为解决这个问题,需采用无线遥控的方式.本系统分为两个部分,一部分是按键的识别,另一部分是无线发送与接收部分.按键的识别是采用ZLG7290芯片进行按键... 详细信息

由于激光切割机床比较大,工人在操作时,需要在操作面板和床身之间来回跑动,很不方便.为解决这个问题,需采用无线遥控的方式.本系统分为两个部分,一部分是按键的识别,另一部分是无线发送与接收部分.按键的识别是采用ZLG7290芯片进行按键扫描、识别;无线发射是由2.4G的无线模块完成,它将按键编码通过无线的方式发送给数控系统,由数控系统完成相应的动作.

关键词：激光切割遥控器 2.4G无线模块 ZLG7290

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开放式数控系统的分析研究

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艺术科技 2020年第19期33卷 62-65页

作者：李奉顺陆荣鑑张建红南京林业大学江苏南京210037 南京审计大学江苏南京211800

传统数控系统的软件层对用户封闭,硬件层则难以根据用户的需求进行替换,且硬件的性能远远落后于目前的微电子技术。面对柔性生产概念的兴起,传统的数控系统由于其封闭性,越来越难满足不同用户的需求,并且用户不能对已购买的数控系统进... 详细信息

传统数控系统的软件层对用户封闭,硬件层则难以根据用户的需求进行替换,且硬件的性能远远落后于目前的微电子技术。面对柔性生产概念的兴起,传统的数控系统由于其封闭性,越来越难满足不同用户的需求,并且用户不能对已购买的数控系统进行个性化的升级与改造。而开放式的数控系统具有可移植性强,可针对不同应用场景进行定制,具有较高的通用性以及可靠性等优点,并且可以将人工智能、网络通信技术等新兴技术不断添加到数控系统中,实现了数控系统的个性化、模块化、智能化,是未来数控系统的发展方向。

关键词：开放式数控系统数控系统宝元控制器运动控制器

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苹果采摘机械的研究现状与发展趋势

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林业机械与木工设备 2021年第5期49卷 4-9,15页

作者：祝前峰陆荣鑑李奉顺南京林业大学机械电子工程学院江苏南京210037

苹果采摘是苹果生产过程中最耗时、最费力的一环。分析了现有苹果采摘机械存在的主要问题,即结构单一、识别定位不准确、采摘柔顺性差、采摘效率低、成本高昂等,针对这些问题分析原因并寻找对应的解决方案。未来苹果采摘机械必定朝着智... 详细信息

苹果采摘是苹果生产过程中最耗时、最费力的一环。分析了现有苹果采摘机械存在的主要问题,即结构单一、识别定位不准确、采摘柔顺性差、采摘效率低、成本高昂等,针对这些问题分析原因并寻找对应的解决方案。未来苹果采摘机械必定朝着智能化、信息化、高精度、高效率、低成本的方向发展,逐步取代人工采摘,实现较高的经济收益。

关键词：采摘方式采摘机器人机器视觉发展趋势

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空调和地暖两用温控器设计

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艺术科技 2019年第18期32卷 100-100,136页

作者：祝前峰陆荣鑑张建红李奉顺庄圆南京林业大学机械电子工程学院江苏南京210037 南京审计大学江苏南京211815

随着经济的高速发展,中央空调逐渐走入普通家庭.中国北方大部分地区需要供暖,地暖凭借其独特的优越性越来越受到欢迎.然而,中央空调温控器和地暖温控器常常是分开的,这样势必会造成排线混乱,操作不方便,甚至混淆两个温控器.大型医院、... 详细信息

随着经济的高速发展,中央空调逐渐走入普通家庭.中国北方大部分地区需要供暖,地暖凭借其独特的优越性越来越受到欢迎.然而,中央空调温控器和地暖温控器常常是分开的,这样势必会造成排线混乱,操作不方便,甚至混淆两个温控器.大型医院、酒店客房、温泉会所、办公室等建筑楼的房间也常常需要此类产品来满足不同时节的调温需求.以合泰芯片HT67F489为主控芯片,通过315无线通信来控制风机的风速,通过控制五档阀的档位控制流量,来实现控温的要求.这类温度控制器,集成了中央空调温控器和地暖温控器,该设计具有安装便捷、结构简单、功能强大、实用性强等优点.

关键词：两用温度控制器硬件设计软件设计 315无线通信五档阀

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