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重型液压牵引绞车的建模仿真及实验验证

重型液压牵引绞车的建模仿真及实验验证

作者：黄成章浙江大学

学位级别：硕士

牵引绞车是工业生产中一种用途广泛的机械设备,在建筑、矿山工程、船舶运输、海洋石油等诸多领域都发挥重要作用。有些牵引绞车需工作在重载且变载的恶劣负载条件下,如海上拖曳系统,这种工况不仅对绞车工作的可靠性、控制性能有较高要求... 详细信息

牵引绞车是工业生产中一种用途广泛的机械设备,在建筑、矿山工程、船舶运输、海洋石油等诸多领域都发挥重要作用。有些牵引绞车需工作在重载且变载的恶劣负载条件下,如海上拖曳系统,这种工况不仅对绞车工作的可靠性、控制性能有较高要求,对钢缆自身的强度及疲劳寿命也有极大考验。基于此,国外学者对重载且多变载荷下的牵引绞车从机械、传动、控制、钢缆寿命等方面都进行了较为细致且深入的研究,而国内类似设备主要依赖进口,因此对重载牵引绞车的研究还不深入,诸如钢缆建模分析及其机械液压系统设计方面的成果也比较有限。本文在前人工作的基础上,结合动力学仿真软件,对重载多变载荷条件下的牵引绞车从机械、传动、控制方面给出了较为系统的分析设计过程。首先针对对负载特性影响较大的钢缆,利用有限元分析思想和轴套力建模方法建立了其仿真模型,并取经典绳索问题对上述钢缆模型进行原理校对,验证建模方法的科学性,从而揭示了负载、钢缆与绞车之间的非刚性力耦合过程;然后文章着眼于重载牵引绞车的机械液压环节,根据上述负载特性给出机械液压驱动及控制系统原理设计,并建立对应的机械-液压系统仿真模型,进而结合钢缆多体模型建立整机的机械-液压-负载模型;最后结合试验数据验证仿真模型的准确性,由此印证了本文工作在重载牵引绞车系统设计及性能分析方面的价值。本文主要由6章组成:第1章绪论介绍了牵引绞车的机械及液压系统、钢缆建模的相关背景,总结了国内外当前在重载牵引绞车、液压驱动系统及钢缆建模方面的研究成果,综合现有研究的不足,介绍了本课题的研究意义。第2章针对重载牵引绞车中钢缆因摩擦力影响而受力复杂的情况,提出使用轴套力为钢缆进行建模的方法,在RecurDyn中使用ProcessNet实现钢缆参数化宏建模的方法,并给出具体实现过程。第3章通过将使用轴套力所建微元化钢缆模型仿真结果与连续体理论的钢缆模型进行比较,验证了模型的科学性。通过悬链线模型验证钢缆模型的姿态;通过绕柱摩擦模型来验证钢缆模型的沿缆摩擦力等等。仿真结果与理论解析值基本吻合,对误差原因也做了相应的分析。第4章在对牵引绞车典型工况和负载特性分析的基础上,采用了闭式液压回路,分别设计了重载牵引绞车和存储绞车的液压驱动系统,确立了重载牵引绞车进行转速控制和存储绞车进行恒张力控制的工作模式。根据绞车设计要求,对主要液压元件进行选型,并校核选型结果。第5章搭建了重载牵引绞车和存储绞车的液压仿真模型,结合上文建立的牵引绞车及钢缆机械模型,进行联合仿真,仿真数据与试验数据基本一致,从而验证了本文所建立模型的准确性,由此模型可揭示设备的内在工作机理,并为类似装备的设计提供理论依据。第6章在对全文工作总结的基础上,提出整体工作中的欠缺和不足,以及需要改进的方面和未来的优化方向。

关键词：重载液压牵引绞车钢缆轴套力宏建模闭式液压系统 RecurDyn-AMESim联合仿真

周视IRST系统运动目标检测算法的硬件实现

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激光与红外 2019年第12期49卷 1478-1482页

作者：黄成章李哲华北光电技术研究所北京100015 武警部队装备部装备项目管理中心北京100161

针对当前周视IRST系统中对运动目标检测的需求,综合考虑系统硬件成本和系统实时处理能力需求,研究了基于帧间差分法的运动目标检测算法,并基于FPGA+DSP硬件处理平台,进行了算法的硬件实现与优化,实验结果表明,该信号处理系统检测性能优... 详细信息

针对当前周视IRST系统中对运动目标检测的需求,综合考虑系统硬件成本和系统实时处理能力需求,研究了基于帧间差分法的运动目标检测算法,并基于FPGA+DSP硬件处理平台,进行了算法的硬件实现与优化,实验结果表明,该信号处理系统检测性能优异,满足目前IRST系统中对运动目标检测的应用需求。

关键词：图像处理运动目标检测 IRST

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混凝土坝变形监测缺失数据处理新方法

水利水电科技进展 2022年第2期42卷 89-94页

作者：黄成章顾冲时何菁河海大学水利水电学院江苏南京210098 南京市水利建筑工程检测中心有限公司江苏南京210036

针对混凝土坝变形监测数据缺失使大坝服役状态分析困难甚至引起误判的问题,基于聚类和面板数据理论,提出了一种考虑时间和截面两种维度的混凝土坝变形监测缺失数据处理新方法。该方法兼顾了影响大坝变形的共同因素和特异因素,与传统方... 详细信息

针对混凝土坝变形监测数据缺失使大坝服役状态分析困难甚至引起误判的问题,基于聚类和面板数据理论,提出了一种考虑时间和截面两种维度的混凝土坝变形监测缺失数据处理新方法。该方法兼顾了影响大坝变形的共同因素和特异因素,与传统方法相比,能更加全面地反映荷载和非荷载因素对大坝结构性能的影响,对大坝变形监测缺失数据的处理更加有效。某混凝土双曲拱坝变形监测缺失数据处理验证结果表明,该方法预测残差值低于SL 601—2013《混凝土坝安全监测技术规范》所规定误差限值,具有较高的精度,可对变形监测缺失数据进行有效处理。

关键词：混凝土坝变形监测缺失数据面板数据理论聚类随机系数模型

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红外告警算法在DSP上的优化技术研究

激光与红外 2014年第7期44卷 815-818页

作者：黄成章赵金博李剑华北光电技术研究所北京100015

红外视频数据量的增加和红外视频帧频的提高,对实时红外告警系统提出了更高要求,文中基于DSP 6455红外告警处理平台,从软件及硬件两个层面讨论了红外告警算法的优化技术,并给出了一个红外告警算法的优化实例。

关键词：红外告警实时 DSP 优化

基于DSP6455实时红外图像处理仿真平台设计

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激光与红外 2018年第6期48卷 726-729页

作者：李聪黄成章安成斌华北光电技术研究所北京100015

针对实际红外图像处理系统项目系统复杂、算法调试周期长的问题,考虑系统处理性能和实时性,设计了一种基于DSP6455,采用千兆以太网和RapidIO硬件接口的红外图像处理仿真平台。该平台解决了单纯用PC机仿真实时性差的问题,可以使DSP开发... 详细信息

针对实际红外图像处理系统项目系统复杂、算法调试周期长的问题,考虑系统处理性能和实时性,设计了一种基于DSP6455,采用千兆以太网和RapidIO硬件接口的红外图像处理仿真平台。该平台解决了单纯用PC机仿真实时性差的问题,可以使DSP开发人员更早的进行算法仿真验证,同时可以弥补DSP开发环境下对图像数据分析能力不足的问题。红外单帧检测算法在该平台上实现,验证了该仿真平台的实时性。

关键词： DSP6455 RapidIO 网络实时性

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低信噪比下的红外弱小目标检测算法研究综述

激光与红外 2019年第6期49卷 643-649页

作者：杨昳徐长彬马玉莹黄成章华北光电技术研究所

低信噪比条件下的红外弱小目标检测问题一直是近些年来国内外学者研究的一个热门课题。针对复杂背景下红外图像弱小目标检测困难、信噪比低的问题,越来越多的新方法不断被提出。更好的实时性,更高的检测概率,更低的虚警率成为了研究者... 详细信息

低信噪比条件下的红外弱小目标检测问题一直是近些年来国内外学者研究的一个热门课题。针对复杂背景下红外图像弱小目标检测困难、信噪比低的问题,越来越多的新方法不断被提出。更好的实时性,更高的检测概率,更低的虚警率成为了研究者们追求的目标,实时、鲁棒、通用成为了红外弱小目标检测信号处理算法的核心要求。本文梳理了红外弱小目标检测的常用方法以及其技术发展,在介绍一些传统算法发展的基础上,重点介绍了红外弱小目标检测的几类典型算法的原理、发展及其优化算法,为后续红外弱小目标检测的研究提供了便利。

关键词：弱小目标检测低信噪比背景抑制目标增强

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建筑工程中的全过程造价管控

新材料·新装饰 2022年第8期4卷 154-156页

作者：黄成其黄成章浙江中际工程项目管理有限公司浙江杭州310000 长业建设集团有限公司浙江绍兴312000

文章对全过程造价管控进行了概述,阐述了建筑工程中全过程造价管控的意义,分析了建筑工程全过程造价管控的原则,探究了建筑工程全过程造价管控中存在的问题,并从五个方面提出了建筑工程全过程造价管控问题的解决措施。

关键词：建筑工程全过程管控工程造价

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基于DSP的红外搜索跟踪系统软件设计

激光与红外 2021年第11期51卷 1454-1459页

作者：黄成章李万崇李凯峰华北光电技术研究所北京100015

针对双波段红外搜索跟踪系统任务需求,基于多核DSP的通用信号处理硬件平台,结合系统功能需求、算法需求及多核DSP硬件特征,设计了一种基于主从架构的多核DSP软件架构,并完成了搜索跟踪算法与应用软件的设计与实现,在红外搜索跟踪系统中... 详细信息

针对双波段红外搜索跟踪系统任务需求,基于多核DSP的通用信号处理硬件平台,结合系统功能需求、算法需求及多核DSP硬件特征,设计了一种基于主从架构的多核DSP软件架构,并完成了搜索跟踪算法与应用软件的设计与实现,在红外搜索跟踪系统中进行了应用验证,试验证明,该技术可以满足系统对红外双波段图像任务功能的实时处理需求。

关键词：多核DSP 双波段红外搜索跟踪系统实时

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红外单帧弱小目标检测算法研究综述

激光与红外 2022年第2期52卷 154-162页

作者：刘征杨德振李江勇黄成章华北光电技术研究所北京100015

随着红外预警探测技术的发展以及军事化作战需求的提高,满足低虚警、高检测精度的红外弱小目标检测算法一直是国内外研究重点。本文首先从成像特点、数学模型构建以及背景杂波干扰等方面阐述了弱小目标的特征与检测难点。然后分类介绍... 详细信息

随着红外预警探测技术的发展以及军事化作战需求的提高,满足低虚警、高检测精度的红外弱小目标检测算法一直是国内外研究重点。本文首先从成像特点、数学模型构建以及背景杂波干扰等方面阐述了弱小目标的特征与检测难点。然后分类介绍了近些年来提出的单帧弱小目标检测算法,并对算法的优势和不足进行了分析。最后结合当前红外预警探测领域的实际应用需求,分析了红外弱小目标检测算法未来的发展趋势。

关键词：红外弱小目标预警探测阈值分割神经网络