永磁同步电机需获取转子实时位置信息进行调速,传统的机械式传感器须安装在电机内部,不仅增加电机本体体积和系统的复杂性,并且提高了生产制造成本。永磁同步电机无位置传感器检测技术通过对电机电信号进行检测并推算出转子的位置信息,一定程度上提升了电机的调速性能。然而,由于电机在低速时的电信号幅值较小,导致对基频信号依赖性较强的一类无传感算法在估测转子位置时精度不高。因此,这里提出了一种改进型滑模观测器(SMO)算法,该方式无需传感器的植入,在估测转子位置同时进行容错控制,提高了永磁同步电机运行的稳定性和鲁棒性。论文通过MATLAB/Simulink对述及的方法进行数值模拟分析,并建立相应的实验装置进行验证。仿真与实验结果表明改进后的SMO在永磁同步电机中低速下时具备较好的调速性能。

针对单面平整航空件单件超声检测效率低下问题,采用多试件扫查及多图像平均方法,以提高检测效率.基于多图像平均方法建立了灰度图和二值图像双模板图像.以工件重心为控制点,对二值图像通过变精度最大互相关图像配准算法获得图像配准的旋转角度θ.对灰度图像绕重心旋转角度θ进行配准,再经过减影处理获得缺陷图像,从而实现特征提取和缺陷识别.航空锻件多试件超声检测实验结果表明,该技术可以明显提高航空件超声检测的效率和自动化水平.

气密性是浮球最重要的性能指标,若浮球出现漏气将直接导致水位检测的失效。针对浮球密封性人工检测劳动强度大、效率低、容易漏检等问题,根据恒定水温下浮球密封检测过程中因泄漏而产生的气泡的数量和状态,搭建多工位视觉检测系统,实现浮球气密性的自动化检测。首先通过连续图像抓取获得气泡上升过程中形态实时变化情况,然后基于连续图像相减和形状滤波匹配算法完成气泡有无的判断,并建立气泡特征识别和统计的高斯混合模型以实现泄漏的定性分析和气泡数量的定量分析。经过现场试验,相比人工检测,浮球密封性视觉检测系统效率提高两倍左右,同时还可避免人工检测时因疲劳而产生的漏检风险。

电磁螺线管驱动器行程短,响应速度较快,从而实现快速动作,常用于快速直线运动的工业应用中,如隔膜泵的直线驱动。在实际应用中,隔膜泵中柱塞的高速冲击大大降低了隔膜的寿命并带来较大的噪声。通过经验公式建立隔膜泵中电磁驱动机构模型,并通过比例积分微分控制对电磁驱动机构模型进行控制,实现柱塞的软着陆,从而提升隔膜泵的性能。通过COMSOL软件分析隔膜泵柱塞在瞬态磁场下柱塞的运动特性,并对驱动控制参数进行调整,最终实现隔膜泵电磁执行器软着陆。

针对目前自动引导小车(AGV)导航精度低、轨迹柔性差等问题,提出一种基于视觉和RFID的AGV复合导航方法。利用RFID读取AGV所处站点的射频卡信息,采用视觉技术检测地标相对于AGV的位置并纠偏,实现AGV导航定位;在视觉定位中引入卡尔曼滤波,提高AGV的导航精度和稳定性;在地图构建中,采用地标图案中嵌入射频卡的方式建立网格型地图,保证轨迹的柔性。结果表明:所提出的复合导航方法具有较高的定位精度,平均轨迹误差为5.85 mm,平均角度误差为0.65°,可以满足实际应用需求。

针对传统A*算法在AGV路径规划中存在搜索范围大、转折多、实时性差等缺点,以A*算法为基础,通过建立栅格地图,改进启发函数,去除多余节点和提高避障安全性。针对AGV在复杂环境下的动态路径规划问题,将改进A*算法与动态窗口算法进行融合,规划出一条具有实时性的最优路径。通过仿真实验,验证了改进算法的有效性与可行性,实现了路径优化。通过机器人操作系统进行实验,结果表明AGV运行时的路径规划合理,满足实际应用需求。

通过对塑料压力管道多角度热熔焊机的基本构成及工作过程的分析研究，介绍了以工业控制计算机为核心的熔接机的自动控制系统，从工程需要出发，重点探讨了基于电液比例阀的控制系统及一些重要参数，完成了基于电液比例阀的多液压缸顺序控制，实现了焊接过程控制的自动化。

通过对塑料压力管道多角度热熔焊机的基本构成及工作原理的研究，设计出了一基于比例控制的液压系统，使焊接过程的运动用液压控制进行连贯，重点探讨了该液压系统的设计过程与方法，完成了用一个比例阀控制多个液压缸的顺序运动，并把一些机械传动与控制改用液压来代替。与工控机相结合，实现了焊接过程液压传动控制的自动化，提高了工效和焊接质量。试验结果表明，该系统在液压方面能满足焊接过程的自动化，并简化了机械结构。

缸筒作为油缸、矿用单体支柱、液压支架、炮管等产品的主要部件，其加工质量的好坏直接影响整个产品的寿命和可靠性。缸筒加工要求高，其内表面粗糙度要求为Ra0.4～0.8m，对同轴度、耐磨性要求严格。缸筒的基本特征是深孔加工，其加工一直困扰加工人员。 采用滚压加工，由于表面层留有表面残余压应力，有助于表面微小裂纹的封闭，阻碍侵蚀作用的扩展。从而提高表面抗腐蚀能力，并能延缓疲劳裂纹的产生或扩大，因而提高缸筒疲劳强度。通过滚压成型，滚压表面形成一层冷作硬化层，减少了磨削副接触表面的弹性和塑性变形，从而提高了缸筒内壁的耐磨性，同时避免了因磨削引起的烧伤。滚压后，表面粗糙度值的减小，可提高配合性质。

试验是优化和改善缓冲器性能的重要手段。介绍一种落锤式油压缓冲器性能试验台的开发和应用。试验台采用伺服电机和丝杆传动将冲击质量块提升到一定高度后释放，使其自由下落并对缓冲器进行冲击，同时采集冲击过程中的力和位移值，评价缓冲器的缓冲性能。试验结果表明：试验台采集的数据能真实反映缓冲器在各种工况下的性能，为该类缓冲器的结构优化和性能改善提供了参考。