基于机器视觉转触觉引导的盲道指引系统设计

1

作者 陈文杰 杨益 +2 位作者 顾高诚 王瑞 葛红宇 《电子制作》 2024年第10期22-26,共5页

针对现有的导盲设备无法准确提供方向的不足,设计一种新型基于RGB-D景深摄像机与电磁铁阵列的触觉式盲人头盔。并深入研究其机械结构、硬件电路,信号反馈算法和机器学习算法处理及优化,通过电磁铁反馈的连续性,以满足导盲头盔对盲人正... 针对现有的导盲设备无法准确提供方向的不足,设计一种新型基于RGB-D景深摄像机与电磁铁阵列的触觉式盲人头盔。并深入研究其机械结构、硬件电路,信号反馈算法和机器学习算法处理及优化,通过电磁铁反馈的连续性,以满足导盲头盔对盲人正确行走于盲道路线上的辅助与位姿的控制。该导盲仪具有盲道识别、交通标志识别、路径规划及语音播报功能,能够更好地服务于视障弱势群体或者视障人士。 展开更多

关键词 盲道指引 电磁铁阵列 导盲头盔 路径规划 交通标志识别

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多Agent诊断求解方法研究 被引量：1

2

作者 葛红宇 夏敬华 +1 位作者 陆宝春 张世琪 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 2000年第4期345-349,共5页

该文首先建造了一种包括多诊断Agent的诊断系统结构。为提高诊断A gent求解效率 ,对诊断Agent内部的故障模式进行聚类 ,将故障模式聚集成多个故障原型 ,使诊断只在特定空间上进行求解 ,避免搜索过程的盲目性和无关性 ;在此基础上 ,设计... 该文首先建造了一种包括多诊断Agent的诊断系统结构。为提高诊断A gent求解效率 ,对诊断Agent内部的故障模式进行聚类 ,将故障模式聚集成多个故障原型 ,使诊断只在特定空间上进行求解 ,避免搜索过程的盲目性和无关性 ;在此基础上 ,设计了一种基于故障原型的诊断Agent内部序贯诊断算法。另外考虑到诊断对象固有的关联性特征造成的多Agent间的诊断耦合 ,提出了以故障原型为依据建立Agent间关联模型的方法。基于故障原型的序贯诊断算法和Agent关联模型使Agent的内部诊断和Agent间的协作行为得以有效地联系。文中最后通过一个化工过程诊断实例对提出的多Agent诊断求解方法进行了验证。 展开更多

关键词 故障诊断 模式聚类 故障原型 关联模型 机械 多AGENT诊断

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激光快速制造中的组织结构不均匀性分析

3

作者 葛红宇 张建华 +1 位作者 朱晓春 赵剑峰 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2005年第9期22-24,共3页

结合快速成型研究趋势,进行了金属粉末的激光快速制造试验,深入探讨了制件内部的组织结构不均匀现象。研究表明:金属材料的激光快速制造制件内部,随激光作用次数的不同,制件层组织糙化,并由均匀微米级等轴晶结构向树枝状结晶结构转化。... 结合快速成型研究趋势,进行了金属粉末的激光快速制造试验,深入探讨了制件内部的组织结构不均匀现象。研究表明:金属材料的激光快速制造制件内部,随激光作用次数的不同,制件层组织糙化,并由均匀微米级等轴晶结构向树枝状结晶结构转化。相邻层的结合界面上,材料组织由细小等轴晶、较为粗大的板条状结构与枝晶组成。 展开更多

关键词 快速制造 组织结构 不均匀性 激光

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模腔快速制造的分区扫描算法研究 被引量：1

4

作者 葛红宇 张建华 《江苏工业学院学报》 2005年第4期39-42,共4页

结合快速成型技术的发展,分析了模具模腔与三维实体零件二维层面的几何关系特点,提出一种基于激光烧结的模具模 腔快速制造分区扫描数据处理算法并给出了实现方法,最后进行了验证。研究表明:这种算法根据三维实体零件CAD模型直 接获得... 结合快速成型技术的发展,分析了模具模腔与三维实体零件二维层面的几何关系特点,提出一种基于激光烧结的模具模 腔快速制造分区扫描数据处理算法并给出了实现方法,最后进行了验证。研究表明:这种算法根据三维实体零件CAD模型直 接获得模具模腔的层面信息,能够实现模具模腔的直接成型。平行扫描轨迹间的进给线与层面边界方向一致,可以极大减缓层 面加工的台阶效应。 展开更多

关键词 快速成型 模腔 分区 算法 效据处理

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3D打印嵌入式工业控制系统硬件设计 被引量：1

5

作者 葛红宇 罗茂炫 +2 位作者 张建华 安仲帅 邢跃进 《工业控制计算机》 2018年第1期9-11,共3页

采用工业PC结合嵌入式处理器与自研专用集成电路的控制结构,提出一种3D打印控制系统硬件电路的实现方法。根据3D打印的工艺特点与加工要求,采用高性能32位嵌入式处理器,实现了上下位机数据的高速串行通信、液晶屏控制等电路;通过FPGA自... 采用工业PC结合嵌入式处理器与自研专用集成电路的控制结构,提出一种3D打印控制系统硬件电路的实现方法。根据3D打印的工艺特点与加工要求,采用高性能32位嵌入式处理器,实现了上下位机数据的高速串行通信、液晶屏控制等电路;通过FPGA自制专用集成电路,实现了打印扫描控制、丝温温度采集与驱动控制等功能。系统测试表明:所完成的打印控制电路能够有效满足3D打印工艺的实际需求,同时具备较高的可靠性、集成度与实时性。 展开更多

关键词 3D打印 嵌入式控制 硬件控制 专用集成电路

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复用电源导线的客车CAN总线技术的应用研究

6

作者 葛红宇 王中镇 张晓全 《机电产品开发与创新》 2011年第2期142-144,共3页

基于MC9S08DZ32单片机设计了复用电源导线的客车CAN总线控制系统,介绍了系统的硬件构成,分析了主要部件和器件的选型原则,描述了系统的软件框架,通过电力线载波芯片LM1893可将电力线数据进行合理转换,提供给网络节点,同时可以将网络节... 基于MC9S08DZ32单片机设计了复用电源导线的客车CAN总线控制系统,介绍了系统的硬件构成,分析了主要部件和器件的选型原则,描述了系统的软件框架,通过电力线载波芯片LM1893可将电力线数据进行合理转换,提供给网络节点,同时可以将网络节点的发送的数据信号进行合理变换,通过电力线传送给上位机。系统软件运行于uc/os嵌入式操作系统,充分利用了MC9S08DZ32单片机的软件资源,最大程度简化了硬件电路,提高了系统的可靠性和稳定性,使系统具有高的性价比。 展开更多

关键词 单片机 复用电源导线 LM1893 CAN总线 控制系统

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基于自抗扰控制器的交流位置伺服系统 被引量：19

7

作者 滕福林 胡育文 +1 位作者 李宏胜 葛红宇 《电气传动》 北大核心 2011年第11期46-50,58,共6页

提出一种新颖的基于自抗扰控制器(ADRC)的永磁同步电机(PMSM)位置伺服系统。外环由AD-RC实现位置环调节器,内环由PI调节器实现电流闭环,共同组成新颖的位置伺服系统控制器。ADRC由跟踪微分器(TD)、扩张状态观测器(ESO)和非线性状态误差... 提出一种新颖的基于自抗扰控制器(ADRC)的永磁同步电机(PMSM)位置伺服系统。外环由AD-RC实现位置环调节器,内环由PI调节器实现电流闭环,共同组成新颖的位置伺服系统控制器。ADRC由跟踪微分器(TD)、扩张状态观测器(ESO)和非线性状态误差反馈率(NLSEF)组成。TD通过为目标信号安排合适的过渡过程克服了系统响应中快速性和超调之间的矛盾;ESO精确观测系统的扰动并把扰动作用补偿到ADRC的输出中,提高系统的抗扰动能力;NLSEF实现非线性调节器以提高系统的控制精度。仿真和实验结果表明,该位置伺服系统具有高控制精度、快速响应无超调、强鲁棒性的特点。 展开更多

关键词 永磁同步电机 位置伺服系统 自抗扰控制器

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伺服系统中一种新型前馈控制结构的研究 被引量：11

8

作者 滕福林 李宏胜 +1 位作者 葛红宇 周伯荣 《电气传动》 北大核心 2012年第2期61-64,共4页

跟踪性能是伺服系统的本质性能,前馈控制是提高交流伺服系统跟踪性能的一种有效手段。在速度前馈的基础上,研究了在转矩闭环的给定信号上增加转矩前馈的新型前馈控制结构,以提高伺服系统的位置跟踪性能。实验结果显示该控制结构大幅度... 跟踪性能是伺服系统的本质性能,前馈控制是提高交流伺服系统跟踪性能的一种有效手段。在速度前馈的基础上,研究了在转矩闭环的给定信号上增加转矩前馈的新型前馈控制结构,以提高伺服系统的位置跟踪性能。实验结果显示该控制结构大幅度地减小了交流伺服系统梯形响应或S曲线响应中的加减速段的位置跟踪误差。 展开更多

关键词 伺服系统 跟踪性能 前馈控制

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基于前馈控制的压电单轴实时位移控制系统 被引量：3

9

作者 张建华 李宏胜 +1 位作者 葛红宇 滕福林 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期957-961,983,共6页

为满足微细加工、超精加工等的实时性、精度要求,基于前馈复合控制,提出一种压电单轴精密位移的嵌入式实时控制系统。建立了压电致动器的阶跃响应模型、迟滞特性的Preisach及逆模型。采用Preisach逆模型作为前馈控制环节、比例积分控制... 为满足微细加工、超精加工等的实时性、精度要求,基于前馈复合控制,提出一种压电单轴精密位移的嵌入式实时控制系统。建立了压电致动器的阶跃响应模型、迟滞特性的Preisach及逆模型。采用Preisach逆模型作为前馈控制环节、比例积分控制作为反馈环节,设计前馈复合控制器。研制了基于S3C2410控制器的压电单轴实时位移控制系统。测试表明:阶跃响应稳态误差小于0.15μm,调节时间约1.2 ms,超调量约10%;正弦响应误差为-0.41～0.45μm,在±1.5%以内;该系统能满足多个领域的实时精确控制要求。 展开更多

关键词 前馈控制 实时控制 嵌入式系统 压电致动器

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激光熔覆纳米Al_2O_3增强等离子Al_2O_3+13%TiO_2复合陶瓷涂层的组织结构及磨损性能 被引量：4

10

作者 张建华 葛红宇 +1 位作者 赵剑峰 左健民 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2006年第23期59-62,共4页

在45钢的Al_2O_3+13%TiO_2等离子涂层上进行了纳米Al_2O_3的激光熔覆试验,对制备的纳米复合陶瓷涂层进行了磨损性能测试与组织结构分析。试验表明:由于纳米材料的大量渗入与激光的双重作用,涂层原有的疏松、裂纹等缺陷得到极大改善,致... 在45钢的Al_2O_3+13%TiO_2等离子涂层上进行了纳米Al_2O_3的激光熔覆试验,对制备的纳米复合陶瓷涂层进行了磨损性能测试与组织结构分析。试验表明:由于纳米材料的大量渗入与激光的双重作用,涂层原有的疏松、裂纹等缺陷得到极大改善,致密度极大提高,力学性能得到显著改善。磨损试验中,纳米涂层材料的去除持续、均匀,无脆断现象,磨损状况良好。 展开更多

关键词 激光熔覆 等离子喷涂 组织结构 纳米AL2O3 磨损性能

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微细电化学加工纳秒脉冲电源的研制 被引量：3

11

作者 张建华 葛红宇 +1 位作者 李宏胜 方力 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2011年第10期37-40,共4页

根据微细电化学加工的工艺特点,采用CPLD器件EPM7160与8位单片机STC12C5A60S2,设计了微细电化学加工纳秒脉冲电源。脉冲参数设置通过专用键盘或RS232实现,参数显示采用国显电子的12864液晶模块实现,人机界面友好。通过RS232,电源可以接... 根据微细电化学加工的工艺特点,采用CPLD器件EPM7160与8位单片机STC12C5A60S2,设计了微细电化学加工纳秒脉冲电源。脉冲参数设置通过专用键盘或RS232实现,参数显示采用国显电子的12864液晶模块实现,人机界面友好。通过RS232,电源可以接受主控计算机的实时参数调整。测试表明,脉宽、脉间等脉冲参数可调,且调节方便,通用性强。输出脉宽、脉间可以调至20ns以下,适于微细电化学加工。 展开更多

关键词 微细电化学加工 电源 纳秒 脉冲参数

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实现压电致动器精密定位的模糊控制系统研究 被引量：2

12

作者 张建华 葛红宇 +1 位作者 李宏胜 滕福林 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第22期2676-2680,共5页

针对压电精密定位系统的精度与实时性问题,提出一种适于压电精密定位系统的模糊控制方法,实现了压电致动器的迟滞特性和阶跃响应的实验建模。设计了压电致动器的模糊控制器,结合仿真结果,实现了基于32位嵌入式处理器S3C2410的压电精密... 针对压电精密定位系统的精度与实时性问题,提出一种适于压电精密定位系统的模糊控制方法,实现了压电致动器的迟滞特性和阶跃响应的实验建模。设计了压电致动器的模糊控制器,结合仿真结果,实现了基于32位嵌入式处理器S3C2410的压电精密定位模糊控制系统。测试结果表明:系统阶跃响应稳态误差小于0.1μm,调节时间在3ms以内,超调量小于20%;正弦响应误差范围为-0.24～0.20μm。 展开更多

关键词 模糊控制 响应 精密定位 压电致动器

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压电致动器Preisach模型的模糊插值算法及实现 被引量：2

13

作者 张建华 葛红宇 +1 位作者 李宏胜 方力 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期780-785,共6页

为获得运算复杂度、速度、精度均较为理想的迟滞特性建模方法,便于微细精密运动的实时控制,提出了一种新的模糊插值算法。根据压电致动器迟滞特性曲线的几何特征,将其划分为上凸与下凹两类。利用相邻4个等分点的模糊插值模拟曲线的理想... 为获得运算复杂度、速度、精度均较为理想的迟滞特性建模方法,便于微细精密运动的实时控制,提出了一种新的模糊插值算法。根据压电致动器迟滞特性曲线的几何特征,将其划分为上凸与下凹两类。利用相邻4个等分点的模糊插值模拟曲线的理想输出,分别给出该两类曲线的模糊插值方法。利用上述方法求取位移变化量,得到压电致动器Preisach模型的模糊插值算法。通过标准C语言完成了该算法并在ARM处理器三星S3C2410平台上进行了对比实验。结果表明:传统插值法误差为-0.512～0.073μm、标准差为0.184;压电致动器Preisach模型的模糊插值法误差为-0.347～0.094μm、标准差为0.139,该算法适于基于嵌入式处理器的实时精密控制。 展开更多

关键词 压电致动器 模糊插值 迟滞特性 传统插值

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基于STM32处理器的嵌入式实验系统设计与实现 被引量：11

14

作者 杨发田 葛红宇 +1 位作者 张建华 熊超 《机械设计与制造工程》 2013年第3期57-61,65,共6页

提出了一种专用集成芯片+嵌入式处理器实时控制系统方案,采用典型Cortex处理器STM32与可编程逻辑器件EPM570实现了相应系统。根据工业控制领域的实时性、集成度要求,采用模块化设计方法实现了处理器电路、U盘控制等硬件设计以及相关驱... 提出了一种专用集成芯片+嵌入式处理器实时控制系统方案,采用典型Cortex处理器STM32与可编程逻辑器件EPM570实现了相应系统。根据工业控制领域的实时性、集成度要求,采用模块化设计方法实现了处理器电路、U盘控制等硬件设计以及相关驱动程序的开发。结合嵌入式系统、EDA等的教学需要,设计了相关课程的基础性、综合性等实验。同时,结合科研与大学生创新实践对研制的教学实验系统进行了验证。 展开更多

关键词 嵌入式系统 CPLD 工业控制 实验 教学

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协同监控和诊断中一致性求解技术研究 被引量：1

15

作者 夏敬华 葛红宇 +1 位作者 陆宝春 张世琪 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2000年第4期378-384,共7页

针对制造过程及设备的状态监控问题 ,提出了监控对象的模糊量状态空间的表示方法 ,在此基础上提出了一种协同一致性融合求解技术 ,基于监控对象的模糊量状态空间 ,将各求解结果一致性融合问题转化为群决策环境下的梯形模糊数表示的模糊... 针对制造过程及设备的状态监控问题 ,提出了监控对象的模糊量状态空间的表示方法 ,在此基础上提出了一种协同一致性融合求解技术 ,基于监控对象的模糊量状态空间 ,将各求解结果一致性融合问题转化为群决策环境下的梯形模糊数表示的模糊意见的综合问题 .文中最后通过 FMS中加工系统状态监控的实例对算法进行了验证 。 展开更多

关键词 FMS系统 制造过程 协同监控 诊断 一致性求解

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微细加工用两轴联动压电平台控制系统研究 被引量：1

16

作者 张建华 葛红宇 李宏胜 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2012年第8期125-128,共4页

根据微细加工的实时性、精度要求,提出压电器件的分段控制方法及其两轴联动的嵌入式控制系统结构。根据误差将压电器件控制分为恒电压控制与误差控制两个阶段,恒电压控制段采用迟滞特性主环的平均曲线估算恒值控制电压,误差控制段利用... 根据微细加工的实时性、精度要求,提出压电器件的分段控制方法及其两轴联动的嵌入式控制系统结构。根据误差将压电器件控制分为恒电压控制与误差控制两个阶段,恒电压控制段采用迟滞特性主环的平均曲线估算恒值控制电压,误差控制段利用积分控制,研制了基于ARM Cortex处理器的两轴联动微细加工用压电平台控制系统。测试表明:阶跃响应稳态误差<0.1μm,调节时间约1.2ms,超调量约5.6%;正弦响应误差-0.343～0.245μm;轮廓稳态误差-0.084～0.079μm,考虑系统超调,轮廓误差-0.41～0.131μm,能满足微细加工领域的实时精确控制要求。 展开更多

关键词 轮廓误差 实时性 联动控制 微细加工轮廓控制

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工科专业课程讨论课教学实践探索 被引量：2

17

作者 孟书云 吴爱萍 +1 位作者 葛红宇 张建华 《教育教学论坛》 2013年第34期184-185,159,共3页

讨论课这种教学模式不限学科门类以及课程种类,已经被国外大学课堂普遍采用。近年来国内部分高校开始尝试实行。工科专业课程内容原理性介绍颇多,学生学习较为枯燥,主动性差。为此笔者结合本课程特点并借鉴同行经验,开展了课程讨论课实... 讨论课这种教学模式不限学科门类以及课程种类,已经被国外大学课堂普遍采用。近年来国内部分高校开始尝试实行。工科专业课程内容原理性介绍颇多,学生学习较为枯燥,主动性差。为此笔者结合本课程特点并借鉴同行经验,开展了课程讨论课实践,就讨论课的选题、准备、组织等方面进行总结,以期推动专业课教学的健康发展,提升课堂教学质量。 展开更多

关键词 专业课程 教学改革 讨论课

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加工过程数控——数控技术深层次的发展 被引量：2

18

作者 王令其 朱晓春 葛红宇 《机械制造与自动化》 2008年第2期29-30,36,共3页

深入分析了数控技术的内涵和加工过程数控的发展现状;指出了所谓数控技术理应包含两部分内容:"机床数控"和"加工过程数控"。加工过程数控基于自动化控制平台,将计算机控制理论和技术与加工过程控制有机地结合起来,... 深入分析了数控技术的内涵和加工过程数控的发展现状;指出了所谓数控技术理应包含两部分内容:"机床数控"和"加工过程数控"。加工过程数控基于自动化控制平台,将计算机控制理论和技术与加工过程控制有机地结合起来,无疑是推动了数控技术向更深层次的发展。当前应注重对加工过程数控的研究,开发出能对数控加工过程进行适应性控制的数控机床(系统)。同时要注重数控技术专业人才的培养,顺应社会对高层次数控人才的需求。 展开更多

关键词 数控技术 加工过程数控 自动化 人才培养

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基于组件技术的制造分厂监控软件设计 被引量：1

19

作者 王令其 葛红宇 《组合机床与自动化加工技术》 2005年第5期82-84,共3页

文章从应用角度出发总结了COM/DCOM编程要点。给出针对制造分厂分布式监控系统的特点要求,利用COM/DCOM软件设计思想开发的分厂控制中心各通用模块组件模型和现场工控机上的DCOM监控组件模型。指出COM/DCOM作为一种基于组件对象模型的... 文章从应用角度出发总结了COM/DCOM编程要点。给出针对制造分厂分布式监控系统的特点要求,利用COM/DCOM软件设计思想开发的分厂控制中心各通用模块组件模型和现场工控机上的DCOM监控组件模型。指出COM/DCOM作为一种基于组件对象模型的分布式技术规范,因其独特的标准、结构、特点,为大型复杂的网络监控系统设计开发提供了有效的工具。 展开更多

关键词 组件技术 组件对象模型 分布式组件对象模型 监控软件 网络

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基于LD7670芯片的DC/DC电源模块设计 被引量：1

20

作者 刘汉忠 葛红宇 张建华 《低压电器》 北大核心 2011年第10期25-27,57,共4页

介绍了一种基于LD7670芯片的反激式DC/DC电源模块。首先分析了LD7670的特性,介绍了电源电路的工作原理,并进行了实际参数的计算、器件的选取,最后给出了该电源的测试结果。结果表明,利用该芯片设计的电源模块,不但具有体积小、效率高、... 介绍了一种基于LD7670芯片的反激式DC/DC电源模块。首先分析了LD7670的特性,介绍了电源电路的工作原理,并进行了实际参数的计算、器件的选取,最后给出了该电源的测试结果。结果表明,利用该芯片设计的电源模块,不但具有体积小、效率高、纹波小、输出电压稳定等优点,而且具有输入电压变化范围宽、动态响应快、电压调整率和负载调整率高,性能可靠,具有一定的应用价值。 展开更多

关键词 DC/DC电源模块 设计 反激

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