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行李系统技术演变及未来系统设计

物流科技 2024年第8期47卷 47-50页

作者：马海豹向阳范德兰德物流自动化系统(上海)有限公司上海200063 上海海事大学物流工程学院上海200135

随着全球航空业的不断发展,机场的客流量也呈现不断增长的趋势。行李处理系统是机场处理旅客行李必不可少的一个重要环节。行李处理系统从诞生至今,其技术历经几个阶段的演变。从最初简单的传送带模式,到自动分拣技术的使用,再到高速小... 详细信息

随着全球航空业的不断发展,机场的客流量也呈现不断增长的趋势。行李处理系统是机场处理旅客行李必不可少的一个重要环节。行李处理系统从诞生至今,其技术历经几个阶段的演变。从最初简单的传送带模式,到自动分拣技术的使用,再到高速小车系统的应用,到目前自主导航AGV技术的引入。其技术从一个简单的机械电气设备逐渐演化为一个高度自动化、信息化、智能化的系统。文章主要就机场行李系统技术演变及发展进行全面的论述和分析,并对行李系统的未来发展提出一些设计思路。

关键词：行李系统输送机分拣机 ICS AGV

一种基于工业机器人和3D视觉的智能行李装载系统

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物流技术与应用 2024年第9期29卷 125-129页

作者：杨恒亮马海豹李玉东范德兰德物流自动化系统(上海)有限公司

为了降低人工行李装载的成本,并提高行李装载的效率,本文介绍了一种基于工业机器人和3D视觉的智能行李装载系统,通过与3D视觉系统协同工作,机器人根据平板车当前表面情况,选择合理装载位置,并智能生成装载行李的作业轨迹,从而实现将行... 详细信息

为了降低人工行李装载的成本,并提高行李装载的效率,本文介绍了一种基于工业机器人和3D视觉的智能行李装载系统,通过与3D视觉系统协同工作,机器人根据平板车当前表面情况,选择合理装载位置,并智能生成装载行李的作业轨迹,从而实现将行李自动、高效地装载到平板车上。

关键词：工业机器人 3D视觉行李装载

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基于小波包分析和SVM的在线手写签名鉴别

华东理工大学学报（自然科学版） 2007年第4期33卷 541-545页

作者：马海豹刘漫丹张岑华东理工大学自动化研究所上海200237

针对在线手写签名难以提取有效特征的实际情况,提出用小波包分解和单支重构来构造能量特征向量的方法,直接利用各频段成分能量的变化来反映签名的动态特征。给出了衡量各特征识别能力的Fisher准则,并且基于该准则剔除了识别能力差的特征... 详细信息

针对在线手写签名难以提取有效特征的实际情况,提出用小波包分解和单支重构来构造能量特征向量的方法,直接利用各频段成分能量的变化来反映签名的动态特征。给出了衡量各特征识别能力的Fisher准则,并且基于该准则剔除了识别能力差的特征,优化了特征空间。用该方法构造的特征向量能突出反映签名的动态特征。然后采用SVM对签名进行识别。实验证明:采用本文方法识别的正确率高达99.38%,错误拒绝率FRR=0.25%,错误接受率FAR=1.0%,其性能令人满意。

关键词：手写签名鉴别小波包分析特征提取 SVM Fisher准则

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分切机多单元张力控制系统研究

分切机多单元张力控制系统研究

作者：马海豹天津工业大学

学位级别：硕士

分切机是纺织材料加工流程中的精整设备,主要作用是将上游厂商生产的宽幅材料进行纵向分切,最后复卷成一定长度和宽度的小卷装。系统运行张力较大容易造成材料的撕扯及内部组织损伤,张力太小会引起材料的滑移、走偏,复卷后端面出现不齐... 详细信息

分切机是纺织材料加工流程中的精整设备,主要作用是将上游厂商生产的宽幅材料进行纵向分切,最后复卷成一定长度和宽度的小卷装。系统运行张力较大容易造成材料的撕扯及内部组织损伤,张力太小会引起材料的滑移、走偏,复卷后端面出现不齐和毛边现象。保证材料在运行过程中张力稳定是分切机的核心要素,针对目前市场上分切机张力控制系统存在的问题,设计合理的控制策略及方案,对提高纺织设备自动化和工业智能控制具有重要意义。材料分切是一个连续的过程,各个单元机械结构复杂、影响因素较多,存在强干扰、非线性及强耦合等特点,造成张力控制系统较为复杂。本文以高精度、高质量、高效率分切为目标,对整个过程的张力控制环节进行研究,针对不同结构设计详细控制方案。首先分析张力产生的机理并确定张力控制的关键要素,根据具体方案建立放卷及分切部分的动力学模型,同时,根据壁筒弹性力学原理建立锥度收卷模型。依据动力学平衡原理,分析了各单元间张力的耦合性及张力和速度的关系,通过卷材半径及辊筒转动惯量的不断变化,确定影响张力稳定性及控制精度的主要原因,在此基础上考虑对张力控制系统进行动态补偿。其次,对比常规PID控制器的张力控制效果,基于系统的复杂性及常规控制器存在的弊端,提出采用结构功能较完善的自抗扰控制器。同时,为实现该控制器参数的在线整定、优化,利用遗传算法的并行搜索性能对参数进行在线调整,设计先进的智能控制算法——遗传自抗扰张力控制器。在MATLAB中搭建仿真模块,仿真结果表明在该控制器下张力运行较为稳定,控制精度高、超调量小且抗扰动性能强。最后,对分切机张力控制系统的软硬件进行研究和设计,选择经济、耐用的硬件设备,设计软件控制程序及监控系统。提出以PLC为核心控制器,通过人机界面实现整个生产线的参数设置和实时监控,将所有硬件设备进行通讯连接并对控制系统进行试验验证,记录设备运行数据。试验结果表明在遗传自抗扰控制器下张力波动较小,分切后的产品缠绕紧密、无毛边及褶皱满足实际生产需求,提高了分切效率和质量。

关键词：分切机张力控制自抗扰控制器遗传算法锥度张力

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遗传自抗扰在收卷张力控制系统中的应用

科学技术与工程 2021年第7期21卷 2803-2809页

作者：马海豹赵世海天津工业大学机械工程学院天津300387

针对分切机收卷过程中存在的非线性、时变性、干扰性等问题,结合遗传算法(genetic algorithm, GA)和自抗扰控制器(auto disturbance rejection control, ADRC),建立一个稳定的收卷张力控制器。通过遗传算法全局寻优的特点,在线调整自抗... 详细信息

针对分切机收卷过程中存在的非线性、时变性、干扰性等问题,结合遗传算法(genetic algorithm, GA)和自抗扰控制器(auto disturbance rejection control, ADRC),建立一个稳定的收卷张力控制器。通过遗传算法全局寻优的特点,在线调整自抗扰控制器的重要参数,实现张力系统的自适应调节。在MATLAB/Simulink工具中建立基于遗传自抗扰控制器和常规PID(proportion integration differentiation)控制器的仿真模型,仿真及实验结果表明:该控制器相较于PID控制,抗干扰性强、鲁棒性高,维持了张力的稳定,有效提高了收卷质量。

关键词：收卷张力遗传算法自抗扰控制抗扰动性

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基于小波包分析的在线手写签名认证方法

计算机工程与应用 2007年第12期43卷 235-238页

作者：马海豹刘漫丹张岑华东理工大学自动化研究所上海200237

针对在线手写签名难以提取有效特征的实际情况,提出用小波包分解和单支重构来构造能量特征向量的方法,直接利用各频段成分能量的变化来反映签名的动态特征。用该方法构造的特征向量能突出反映签名的动态特征,通过RBF神经网络进行签名识... 详细信息

针对在线手写签名难以提取有效特征的实际情况,提出用小波包分解和单支重构来构造能量特征向量的方法,直接利用各频段成分能量的变化来反映签名的动态特征。用该方法构造的特征向量能突出反映签名的动态特征,通过RBF神经网络进行签名识别。实验数据表明,采用此方法,识别的正确率可达96.75%,平均错误率ERR=3.34%,其性能是较满意的。

关键词：手写签名认证小波包分析特征提取 RBF神经网络

基于格子Boltzmann方法的空泡溃灭过程模拟

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第4期52卷 42-48页

作者：张恒胡海豹西北工业大学航海学院陕西西安710072 西北工业大学深圳研究院广东深圳518063

针对自由边界的三维空泡溃灭问题,以格子Boltzmann方法为流场核心求解器,结合伪势多相流模型与Carnahan-Starling(C-S)状态方程,开展了定压边界条件下,不同温度、初始溃灭半径的三维空泡溃灭过程的模拟研究.通过模拟给出了空泡溃灭过程... 详细信息

针对自由边界的三维空泡溃灭问题,以格子Boltzmann方法为流场核心求解器,结合伪势多相流模型与Carnahan-Starling(C-S)状态方程,开展了定压边界条件下,不同温度、初始溃灭半径的三维空泡溃灭过程的模拟研究.通过模拟给出了空泡溃灭过程中流场的两相界面图,并定量分析了三维空泡溃灭时间随着半径变化的关系.结果表明:在定压强边界下,空泡的初始半径与总溃灭时间呈线性相关,且不同温度、不同初始半径的空泡溃灭具有相似的过程;相同温度条件下,空泡溃灭速度随时间不断增加,空泡初始半径越大,空泡溃灭速率最大值出现的时间越晚;对于相同半径条件下,温度比越大,空泡溃灭最大速率出现的时间越晚.

关键词：多相流数值模拟空化格子Boltzmann方法伪势模型

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均匀旋转对圆柱水动力及流动结构的影响

力学学报 2024年第4期56卷 928-942页

作者：刘天羽胡海豹宋健任峰西北工业大学航海学院西安710072 河南省水下智能装备重点实验室郑州450015

基于格子Boltzmann方法 (LBM)对均匀旋转控制下的低雷诺数(Re=100)圆柱绕流问题进行了数值模拟,得到了转速比从0~10变化下,旋转控制对圆柱水动力及流动结构的影响规律.使用动态模态分解(DMD)对流场特征进行提取,并分析了施加旋转控制之... 详细信息

基于格子Boltzmann方法 (LBM)对均匀旋转控制下的低雷诺数(Re=100)圆柱绕流问题进行了数值模拟,得到了转速比从0~10变化下,旋转控制对圆柱水动力及流动结构的影响规律.使用动态模态分解(DMD)对流场特征进行提取,并分析了施加旋转控制之后转速比对流场不同模态和增长率的影响.结果表明,随着转速比增大,圆柱下游流动结构依次呈现出卡门涡街、剪切层、反向剪切层、单侧涡和附着涡5种结构;阻力系数时均值先减小,随后在转速进入单侧涡区间后增大,升力系数与力矩系数的时均值均单调增加,同时,在出现涡脱落的两个转速区间内,水动力出现了明显的波动,且二次失稳时波动幅度更大. DMD的结果表明,圆柱下游的流动结构主要受圆柱壁面的旋转影响而发生改变并产生全新流动模态;旋转会对流动稳定性产生影响:在未充分发展阶段,旋转对流动稳定性的影响不显著,而在充分发展后,各转速下的流场不稳定模态数均远少于未充分发展阶段,随着转速比的增大,流动稳定性会产生不同程度的增强或减弱,且无涡脱落时的稳定性高于有涡脱落时,因此,通过旋转控制抑制尾涡脱落可以有效增强流动的稳定性.

关键词：圆柱绕流旋转控制格子Boltzmann方法动态模态分解流动稳定性

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亲水-超疏水相间表面通气减阻实验研究

力学学报 2024年第1期56卷 94-100页

作者：郭沛洋张毅张梦卓胡海豹西北工业大学航海学院西安710072 西北工业大学深圳研究院广东深圳518063

超疏水表面有利于在壁面形成气膜层,是一种潜在的兼具防污功能的新式仿生减阻技术,但在高速来流的剪切作用下该气膜易流失破坏.通过构造亲水-超疏水相间表面来增强超疏水表面气膜层的稳定性,从而期望达到更优的减阻效果.采用重力式水循... 详细信息

超疏水表面有利于在壁面形成气膜层,是一种潜在的兼具防污功能的新式仿生减阻技术,但在高速来流的剪切作用下该气膜易流失破坏.通过构造亲水-超疏水相间表面来增强超疏水表面气膜层的稳定性,从而期望达到更优的减阻效果.采用重力式水循环管道测试系统,测试了在湍流状态下,超疏水条带宽度与雷诺数对减阻效果的影响,并分析了对应的气膜铺展状态及其对减阻特性的影响.结果表明,亲水-超疏水相间表面持续通气能解决表面气膜层的流失问题,实现气膜层的长时间稳定维持;表面减阻率随水流速度(雷诺数)的增大呈现降低趋势,且表面气膜稳定性逐渐降低;表面减阻率随超疏水条带宽度增加呈现出先增后减的趋势,并在超疏水条带宽度为5.0 mm时达到最大,最大减阻率为40.2%.分析原因在于,超疏水条带较窄时,高剪切应力的液固界面占比较高,带来了较高的阻力;而条带较宽时,表面气膜层稳定性不佳.因而在某一流动状态下,存在最为合适的超疏水条带宽度,使得减阻效果最佳.

关键词：超疏水表面减阻通气气膜湍流