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基于EtherCAT的运动控制器研究与实现

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基于EtherCAT的运动控制器研究与实现

作者：陈日东华南理工大学

学位级别：硕士

德国提出的“工业4.0”战略与中国制订发布的“中国制造2025”规划即将引领新一轮的技术革命。运动控制器作为运动控制系统的核心,是实现网络化、数字化、智能化工厂的关键技术之一。随着对开放式运动控制系统研究的不断深入和工业以太... 详细信息

德国提出的“工业4.0”战略与中国制订发布的“中国制造2025”规划即将引领新一轮的技术革命。运动控制器作为运动控制系统的核心,是实现网络化、数字化、智能化工厂的关键技术之一。随着对开放式运动控制系统研究的不断深入和工业以太网的发展完善,运动控制系统正在朝着可重构、分布式方向快速发展。具备EtherCAT工业以太网通讯功能的运动控制系统具有拓扑结构灵活、时钟同步精度高等特点,已经在多个工业控制领域得以应用。本文针对EtherCAT网络的运动控制系统进行了深入研究,主要成果包括:首先,完成了EtherCAT工业以太网从站运动控制器的总体方案设计,通过ET1100、DSP和FPGA三大处理器协同工作完成EtherCAT通讯、运动控制和输入输出功能。其中ET1100主要负责EtherCAT从站链路层的数据处理,DSP作为EtherCAT从站的微处理器,负责控制器的应用数据处理和复杂的插补运算,是控制器的核心。FPGA用于产生驱动器控制信号以及处理输入输出信号。其次,为了实现实时插补算法,在DSP中构建了实时运行环境。并且针对EtherCAT协议的周期性数据传输模式,在DSP中以自由运行的模式实现EtherCAT的从站驱动,完成EtherCAT主站与从站间应用层的数据传输。然后,为实现复杂连续轨迹的加工,通过CAD/CAM软件根据轮廓精度限制条件将复杂轨迹离散为大量微小直线与圆弧段。为了实现连续轨迹拐点处速度的平滑处理,开发了动态前瞻插补算法。算法分别以直线过渡与圆弧过渡的处理方式对衔接处进行插补处理。在保证加工精度要求的情况下,该算法可完成对连续轨迹的高速加工。最后,为了验证所开发的基于EtherCAT运动控制器的可行性,在主站中开发相应的应用控制程序,完成G代码加工文件的解析及控制指令的发送,并进行相应的案例实验。实验结果表明,本文研发EtherCAT运动控制器满足运动控制的功能与性能要求。

关键词： EtherCAT从站从站驱动前瞻算法连续轨迹圆弧过渡

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金昌队列人群痛风的患病状况及影响因素研究

金昌队列人群痛风的患病状况及影响因素研究

作者：陈日东兰州大学

学位级别：硕士

目的了解金昌队列人群痛风的患病状况,分析甘肃省金昌市队列人群痛风的影响因素,为在队列人群中采取干预措施和干预措施效果评价提供科学依据。方法以金昌市2011年6月到2014年9月进入队列人群的42120例(男性26007例,女性16113例)为研究... 详细信息

目的了解金昌队列人群痛风的患病状况,分析甘肃省金昌市队列人群痛风的影响因素,为在队列人群中采取干预措施和干预措施效果评价提供科学依据。方法以金昌市2011年6月到2014年9月进入队列人群的42120例(男性26007例,女性16113例)为研究对象,采取面对面访谈的方法获取流行病学资料,并采集血样检测生化指标。流行病学调查资料包括队列人群的一般人口学特征、行为特征、职业史、现患疾病史、肿瘤家族史、慢性病家族史。生理生化指标包括队列人群的身高体重血压及部分与血液相关指标。利用以上数据,应用logistic回归分析金昌市队列人群痛风病的影响因素。结果1.金昌队列人群痛风总患病人数254例,总患病率为6.03‰,男性患者218人,患病率为8.38‰.女性患者36人,患病率为2.23‰。其中70～岁患病率最高为11.02‰,20～患病率最低为0.95‰。总患病率在20～50岁呈递增趋势,50～岁以后呈平稳状态。除20～岁、60～岁以上年龄组,其它年龄组患病率差异有统计学意义。男性总患病率是女性的3.76倍,两者比较的差异具有统计学意义。性别中,男性在20～40岁呈递增趋势,40～岁以后呈平稳状态,不同年龄组患病率波动在1.11‰～11.21‰,差异有统计学意义。女性在20～50岁呈递增状态,50～岁后呈平稳状态,不同年龄组患病率波动在0.58‰～5.74‰,差异有统计学意义。2.男性痛风影响因素中,年龄、油类偏高、糖类偏高、饮酒偏高、中心性肥胖、血压偏高、甘油三酯偏高、糖尿病、尿酸偏高为危险性因素,豆类、高密度脂蛋白胆固醇偏高为保护性因素。女性痛风影响因素中,油类偏高、吸烟指数偏高、高密度脂蛋白胆固醇偏低、尿酸偏高为危险性因素。结论1.金昌队列人群痛风患病状况在在国内处于较高水平,男性患病率大于女性,其中男性40岁以前和女性50岁以前痛风患病成递增趋势,男性40岁后和女性50岁后增长幅度平稳,针对男性40岁以前和女性50岁以前的高危人群,应将防控关口前移,开展宣传教育和预防保健工作。2.脂代谢指标是痛风的过渡性性指标,脂代谢指标偏高是影响金昌队列人群痛风病的主要因素,控制脂代谢指标在合理范围降低金昌队列人群痛风患病率。3.痛风和肥胖、高血压、糖尿病等代谢性疾病密切相关,与代谢性疾病有共同的致病因素,应该纳入痛风应该纳入代谢性疾病中。

关键词：金昌队列人群痛风患病率影响因素分析

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基于欧拉运动放大的微小振动测量技术综述

电子测量技术 2023年第11期46卷 90-98页

作者：朱美意陈日东郑德智北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191 北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100191

在工程振动测量领域,近年基于机器视觉的振动测量方法是最常用的技术手段。针对微小幅度振动测量问题,依赖于传统图像处理算法的视觉测量方法难以测准测精,对此,基于机器视觉的运动放大方法是很好的解决方案。这种方法将人眼难以察觉的... 详细信息

在工程振动测量领域,近年基于机器视觉的振动测量方法是最常用的技术手段。针对微小幅度振动测量问题,依赖于传统图像处理算法的视觉测量方法难以测准测精,对此,基于机器视觉的运动放大方法是很好的解决方案。这种方法将人眼难以察觉的微小运动进行放大,再结合图像运动信息提取方法,实现了更准确的运动信息测量。本文总结了目前常用的基于机器视觉的振动测量方法,重点围绕基于机器视觉的运动放大技术展开详细介绍。运动放大技术主要分为拉格朗日放大方法及欧拉放大方法,本文介绍了拉格朗日放大技术和欧拉放大技术方法的起源发展,对两类方法的核心进行了对比分析,阐述了欧拉运动放大技术的优越性,进一步详细介绍了多种欧拉放大技术的改进方法,分析了各类改进方法的特点和局限性。最后,总结了基于欧拉运动放大的微小振动测量技术的发展前景。

关键词：机器视觉振动测量运动放大拉格朗日放大欧拉放大

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园林测量教学改革研究

中国职业技术教育 2016年第26期32卷 10-13页

作者：陈日东黄德全广东生态工程职业学院广东广州510520 中山大学广东广州510275

当前,园林测量课程教学存在一系列的问题:教材教学内容与实际需求脱节,教学方法与职业院校学生认知规律脱离等。广东生态工程职业院校在园林测量教材改革方面做出了积极探讨,进行了理实一体化教学改革,探讨了园林测量教学远程互动交流... 详细信息

当前,园林测量课程教学存在一系列的问题:教材教学内容与实际需求脱节,教学方法与职业院校学生认知规律脱离等。广东生态工程职业院校在园林测量教材改革方面做出了积极探讨,进行了理实一体化教学改革,探讨了园林测量教学远程互动交流、教学资源库制作构建等基于互联网的教学改革,以及基于企业真实技术课程内容的改革,取得了较好的实效,为其他院校的改革提供了经验。

关键词：园林测量理实一体化互联网+ 教学内容体系

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堆积体作用下水流水力特性变化试验研究

四川大学学报（工程科学版） 2016年第S1期48卷 14-19页

作者：李果郭志学李彬黄小利陈日东四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065

河道中存在堆积体时,水流水力特性将会改变。为分析堆积体不同阻水作用下的作用机理,进行水槽试验。通过对床面比降、堆积体尺度和上游来流条件的控制,研究不同堆积体尺度条件下的水位变化,分析堆积体对附加比降的影响,探讨堆积体附近... 详细信息

河道中存在堆积体时,水流水力特性将会改变。为分析堆积体不同阻水作用下的作用机理,进行水槽试验。通过对床面比降、堆积体尺度和上游来流条件的控制,研究不同堆积体尺度条件下的水位变化,分析堆积体对附加比降的影响,探讨堆积体附近水流流态的变化规律。结果表明:河道比降相同时,流量越小、堆积体尺度越大,壅水高度和影响范围越大。其他条件相同时,随着河道比降的增大,水流从缓流向急流发展,附加比降值随堆积体尺度的增大而增大;但达到急流条件后,水面附加比降随堆积体尺度增大反而有减小的趋势。

关键词：堆积体壅水附加比降弗劳德数

影像三维激光扫描测量技术在风沙地貌台风响应模式中的应用研究

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华南地震 2018年第2期38卷 75-80页

作者：陈日东广东生态工程职业学院广州510520

影像三维激光扫面测量是目前前沿的监测技术之一。在阐述影像三维激光扫描测量的原理及在分析其理论测量误差的基础上,采用影像三维激光扫描技术于2014年至2017年实地对福建平潭岛百犬山海岸地貌进行了21次观测,分析结果表明:影像三维... 详细信息

影像三维激光扫面测量是目前前沿的监测技术之一。在阐述影像三维激光扫描测量的原理及在分析其理论测量误差的基础上,采用影像三维激光扫描技术于2014年至2017年实地对福建平潭岛百犬山海岸地貌进行了21次观测,分析结果表明:影像三维激光扫描技术与传统的风沙地貌台风响应监测相比具有速度快、精度高、能实时测量出其变化量等优点,在风沙地貌响应监测中具有广泛的应用前景。

关键词：影像三维激光扫描海岸风沙地貌响应误差

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溃坝水流作用下急弯河道泥沙输移数值模拟

人民长江 2016年第19期47卷 77-82页

作者：曾琳陈日东四川水利职业技术学院水利工程系四川成都611231 四川大学水利水电学院四川成都610065

将有限元特征分裂算法(CBS)应用于二维浅水控制方程的求解中,建立了模拟溃坝水流泥沙输移的数学模型。CBS算法在计算对流主导的问题时具有很好的稳定性与较高的精度,适用于处理溃坝水流流速大,水位、床面变化剧烈等问题。应用该模型对9... 详细信息

将有限元特征分裂算法(CBS)应用于二维浅水控制方程的求解中,建立了模拟溃坝水流泥沙输移的数学模型。CBS算法在计算对流主导的问题时具有很好的稳定性与较高的精度,适用于处理溃坝水流流速大,水位、床面变化剧烈等问题。应用该模型对90°急弯河道全溃所致的水流运动进行了数值计算,并与试验资料进行了比较,证实了该方法的可靠性。最后用该模型模拟了180°弯道中溃坝水流在缓坡、陡坡时的洪水演进与泥沙输移。结果表明:模型能够较好地模拟溃坝水流运动,模拟结果符合水流泥沙运动规律。

关键词：泥沙输移数值模拟 CBS 急弯河道溃坝水流

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江西赣州:在奋力推进农业农村现代化进程中彰显财政担当

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中国财政 2023年第18期 38-39页

作者：陈日东杨祥邓运运江西省赣州市财政局

近年来,江西省赣州市财政部门坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,克服财力紧张等困难,坚持把农业农村作为财政支出的优先保障领域。2022年,全市一般公共预算农林水支出增长2.49%,土地出让收入用于农业农村比例达到6.8%,财... 详细信息

近年来,江西省赣州市财政部门坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,克服财力紧张等困难,坚持把农业农村作为财政支出的优先保障领域。2022年,全市一般公共预算农林水支出增长2.49%,土地出让收入用于农业农村比例达到6.8%,财政支农工作取得了较好成效。

关键词：习近平新时代中国特色社会主义思想土地出让收入财政部门财政支出农业农村现代化江西赣州江西省赣州市一般公共预算

晶粒尺寸对竹节晶铜箔微轧制变形行为影响的模拟

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中国有色金属学报 2024年第3期34卷 841-854页

作者：陈守东卢日环陈晨铜陵学院机械工程学院铜陵244061 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室沈阳110819 铜陵学院工程液压机器人安徽普通高校重点实验室铜陵244061 燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心秦皇岛066004

高性能铜箔已经广泛应用于新能源、微电子等领域,为降低其制备成本和调控组织性能,对拉拔−压缩−剪切复合成形条件下的竹节晶铜箔轧制微观变形行为进行研究。建立微观尺度的晶体塑性有限元模型,分析竹节晶微轧制变形的晶粒尺寸效应。该... 详细信息

高性能铜箔已经广泛应用于新能源、微电子等领域,为降低其制备成本和调控组织性能,对拉拔−压缩−剪切复合成形条件下的竹节晶铜箔轧制微观变形行为进行研究。建立微观尺度的晶体塑性有限元模型,分析竹节晶微轧制变形的晶粒尺寸效应。该微观模型将每个离散单元只是作为晶粒的组成部分,同时在积分点上采用单晶体本构模型建立本构方程。结果表明:微观层次复合轧制竹节晶铜箔的变形特征表现为高度的异向性和局部化;竹节晶铜箔轧制力变化符合类似Hall-Petch关系,即轧制力随晶粒尺寸的减小而增大;随着晶粒尺寸减小,复合轧制竹节晶铜箔的滑移均匀性和晶界滑移协调能力均增强;动态剪切带和变形带随着晶粒尺寸的减小向晶界偏移。为保证轧制竹节晶铜箔变形的稳定性和进一步减薄,晶粒尺寸小于100μm为宜。

关键词：竹节晶轧制晶体塑性有限元晶粒尺寸效应微观变形