机械与电子 /oa 基于色彩信息校准权重的融合代价算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202310021 由于融合函数中的 Census 变换部分的代价计算取决于中心像素点的灰度值、易受光照和噪声影响,绝对误差和 SAD 代价函数不能利用图像色彩信息导致精度低等缺点,提出一种使用图像色彩信息来校正像素点代价值的 Census 变换和有权重的 SAD 代价函数相结合的局部立体匹配算法。在代价计算部分,使用改进 SAD 和 Census 变换的代价值结合,形成该像素点的融合代价值;在代价聚合部分,使用十字交叉域聚合的方法,得出结果后再进行迭代,可以得到精度更高的视差图。该算法通过引入邻域像素点的色彩信息,计算出权重以及色彩校正参数,然后对中心像素点的融合代价值进行优化,从而降低 SAD-Census算法的误匹配率。实验结果表明,使用了色彩校正参数的改良 SAD-Census 算法,有效降低了图像的误匹配率,适用于色彩信息重复度不高的图像。 2024年05月25 00:00 2024年05期 3 8 0 王 森,申鹏宇,詹小秦,伍周元 一种面向边缘计算需求的一二次融合柱上断路器新型取能装置 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202308024 柱上断路器作为配电网分布最广泛的设备之一,是配电保护控制、自动化功能实现的载体,也是保障配电网运行安全、供电可靠性的重要装备。针对传统取能装置存在输出功率小、输出不稳定、体积大及安装困难等问题,提出一种面向边缘计算需求的一二次融合柱上断路器取能装置,通过输入串联、输出并联配置将半周期不连续导通工作模式的串联谐振隔离级直接连接到中压交流电网,解决了传统取能装置输出功率小、输出不稳定难以取能的问题。相对于传统的拓扑,该拓扑能够获取更多的高压功率,取能效率高,从而满足馈线终端设备中边缘计算的取能需求。通过理论分析与仿真,验证了所提拓扑及控制方法的可行性。 2024年05月25 00:00 2024年05期 9 13 0 龚凯强,万立新,戚星宇 不同气隙下的高压电磁阀动作时间响应特性研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202310001 为探究不同气隙下对电磁阀的动作时间响应的问题,针对高压气动电磁阀的阀杆进行受力分析。基于不同气隙的电磁铁吸力的测试结果,对阀门中的阀杆进行了 ANSYS 仿真,对不同气隙下的阀杆应力和变形量进行了分析。进行了电磁阀的动作时间测试,对不同气隙的电磁阀启闭时间进行了测试,分析了高低压 2 种工况下的启闭情况。通过试验发现,工作气隙在 0.3~0.4 mm 下较为适宜,为后续高压电磁阀的装配和使用提供了理论指导。 2024年05月25 00:00 2024年05期 14 17 0 况 康,张庭玮,张聪慧,胡蓝青,胡伟强,匡以武 基于长短期记忆神经网络的电力用电量预测 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202309091 为解决现有用电量预测精确度较低等问题,提出了基于长短期记忆神经网络的电力用电量预测方法。分析了电力负荷分类以及典型负荷曲线,说明了支持向量回归以及长短期记忆神经网络的基本原理,提出了基于支持向量回归和长短期记忆神经网络结合的预测方法,说明了预测流程,给出了预测结果统计评价标准。根据所提出的方法进行了案例分析,论证了所提方法的有效性。 2024年05月25 00:00 2024年05期 18 23 0 陈伟伟,荆世博,边家瑜,易 庚,安 琪 基于 PLC 软冗余的直驱式风机能量输出控制方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202210047 为提升能量输出控制精度,提出基于 PLC 软冗余的直驱式风机能量输出控制方法。根据直驱式风机系统内部结构,构建直驱式风机的数学模型,以直驱式风机的运行状态为基础,在基本风、阵风、渐变风和随机噪声风 4 种风速变化情况下,对直驱式风机空气动力学分析,根据直驱式风机在不同风速下的动态特性,将 PLC 软冗余系统与直驱式风机无功控制策略相结合,以风速变化及储能系统容量的限制作为约束条件,实现直驱式风机实施能量输出控制。实验结果表明,所提方法的直驱式风机系统频率偏差最高为0.025 Hz ,验证了该方法的控制精度强、可靠性高。 2024年05月25 00:00 2024年05期 24 28 0 曾佳佳<sup> 1</sup> ,谭振国 <sup>2</sup> ,邓 睿 <sup>1</sup> ,张 云 <sup>1</sup> ,王劲松 <sup>1</sup> 一种融合直线机制与膨胀算法的输电线路异物检测方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202307022 针对目前输电线路上的异物检测方法存在效率低和精度低的问题,提出了一种三步走的输电线提取方法及基于矩形区域膨胀的异物检测算法。首先,融合多种特征提取算子对输电线图像的边缘特征进行检测,并利用高斯金字塔进行特征优化,加快特征提取速度;其次,基于直线特征识别的相似机制来对输电线进行提取,在输电线提取的基础上利用矩形区域膨胀检测实现输电线上异物检测与定位;最后通过实验证明,所提方法针对大、小目标异物的检测准确率分别可以达到 99.21% 和 93.89% ,其对应的检测时间分别为 120 ms 和 60 ms 。结果表明,该方法与现有的常规方法相比,所提取的输电线和异物检测的准确率更高,可以大幅提升异物检测的安全性和效率。 2024年05月25 00:00 2024年05期 29 35 0 马洲俊 <sup>1</sup> ,王茂飞 <sup>2</sup> ,蒋承伶 <sup>1</sup> 光伏并网逆变器的 VSG 转动惯量自适应控制方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202303037 虚拟同步发电机是光伏并网逆变器中控制电子变换器的主要设备,但易受光伏发电动态性能的影响,导致转动惯量的控制精度较低。为此,提出光伏并网逆变器的 VSG 转动惯量自适应控制方法。根据光伏并网逆变器的 VSG 结构,在联立同步发电机中生成 VSG 的稳态输出,获取功率输出对逆变器 VSG 的特性影响。通过计算转动惯量与逆变器频率波动之间的函数关系,得出阻尼系数和频率变化程度,根据角速度偏差及变化率的实时情况调整转动惯量,明确不同程度的负荷投切情况,获取高精度转动惯量自适应控制结果。实验结果表明,所提方法在输出的有功和无功功率比较中,在 0.26 s 内即可快速进入平稳状态,在 0.40 s 时转动惯量趋于稳定,表明该方法的功率控制效果好、可实现转动惯量的高精度控制。 2024年05月25 00:00 2024年05期 36 40 0 胡常胜 基于随机矩阵的电力计量装置运行状态异常监测 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202210042 电力计量装置在长期运行过程中,易发生局部异常现象,导致测量误差大。为此,提出了基于随机矩阵的电力计量装置运行状态异常监测方法。通过电力计量装置结构,进行综合误差分析,基于分析结果提出电力计量装置误差控制策略,降低电力计量装置误差;结合随机矩阵理论及时间序列分析,在获取电力计量装置时间序列极限谱分布的基础上构建矩阵,从而确定电力计量装置运行状态特征值;再以圆环律角度,利用建立的异常监测模型对运行特征开展异常监测,实现电力计量装置运行状态异常监测。实验结果表明,使用所提方法开展监测性能及误判率测试时,该方法的监测效果好、精度高,可有效提升电力计量装置的可靠性,保障装置的安全运行。 2024年05月25 00:00 2024年05期 41 45 0 吉小恒,卢雪莹 基于 YOLOv3 算法的变电站保护硬压板检测技术研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202307020 针对目前变电站保护硬压板巡检多由人工进行读取和核对操作,费时费力且易出错,难以满足变电站二次设备智能化的要求的问题,研究了基于 YOLOv3 算法的变电站保护硬压板检测与状态识别技术。首先,通过对变电站保护硬压板进行数据采集和标注,建立了一个包含大量样本的数据集。然后,使用 YOLOv3 算法进行目标检测,实现了对变电站保护硬压板的准确定位和识别。针对硬压板的不同状态,设计了相应的特征提取和分类模块,通过对检测到的硬压板进行状态识别,实现了对硬压板状态的准确判别。实验结果表明,该方法在变电站保护硬压板检测和状态识别方面具有较高的准确性,对压板作业操作票确认、压板状态校核等业务实现具有一定参考价值,可为变电站设备的状态监测和故障的智能诊断提供有效的技术支持。 2024年05月25 00:00 2024年05期 46 49 0 王 磊 <sup>1</sup> ,黄照厅 <sup>1</sup> ,张礼波 <sup>1</sup> ,晏丽丽 <sup>1</sup> ,谭小龙 <sup>2</sup> 基于线性化模型组的无人直升机半物理实时仿真技术研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202307045 针对无人直升机非线性动力学模型的建模难度大、置信度低及不利于进行系统仿真验证问题展开研究。首先介绍了无人直升机的线性化模型组并围绕其开展非线性模型线性化处理研究;接着阐述基于线性化模型组的实时仿真算法及计算流程;最后设计了基于线性化模型组的半物理仿真环境,完成实时仿真软件、仿真监控软件及 FlightGear 通信设计并通过仿真验证。结果表明,基于线性化模型组半物理实时仿真系统能够很好地满足工程需求,达到了预期的研究目标。 2024年05月25 00:00 2024年05期 50 56 0 姚志豪,祖家奎,李晨毓,叶晓宇 基于三轴移动平台的机器人标定算法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202310072 为解决机器人绝对定位精度较低的问题,提出一种基于三轴位移测量平台的机器人标定装置及对应的标定算法。利用尖锥约束和三轴移动平台测量机器人末端的位置误差,提出工具手标定和基座标定算法,基于 MDH 参数建立机器人的运动学参数误差标定模型,以合动 TA6 _ R3 六轴协作机器人为研究对象进行实验测试。实验结果显示,经过标定和补偿后机器人绝对定位误差的最大值由 1.423 mm 下降到 0.824 mm ,证明了上述标定装置和算法的有效性。 2024年05月25 00:00 2024年05期 57 63 0 丁士杰,李成刚,李志鹏,李鹏飞,朱陆进 面向防振锤更换的无人机-机器人协同控制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202304009 防振锤更换现场变动因素较多、存在多种信号干扰,抓取力与防振锤重力间的平衡难度大,稳定性较差,由此,提出一种无人机 机器人协同控制算法。明确防振锤内部结构,考虑线路重量和抗振力需求,计算抓取力和防振锤重力,分析不平衡因素,根据构建的无人机 刚柔耦合系统动力学模型,计算不同时间点的最佳的旋转中心值,用于约束机器人运行的最大偏离范围。根据无人机的非线性动态反演关系,以内环控制求得机器人运动轨线与目标轨迹之间的贴合能力,以外环控制获得无人机出现转弯、上升、下降以及停滞状态下的一阶和二阶导数输出数值,采用二阶求导的控制阈值,完成无人机 机器人协同控制。实验结果表明,关节柔性变化轨迹控制稳定性强,无人机姿态角和位置偏差较小,实用价值高。 2024年05月25 00:00 2024年05期 64 68 0 张 静,孙 喆,王丹阳 基于惯性测量单元的旋挖钻机钻具姿态测量方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202305064 为实时获取钻孔过程中钻具的姿态信息,提高机手掌握成孔垂直度,设计了一种基于惯性测量单元的钻具姿态测量方法。该方法采用三轴加速度计、磁力计和陀螺仪构成惯性测量单元,建立基于四元数的姿态测量非线性模型,并采用基于四元数的扩展卡尔曼滤波算法,有效降低振动等干扰信号的影响,提高钻具姿态解算的准确性。实验结果表明,该方法能够有效避免振动对动态测量的干扰,实现旋挖钻机姿态的准确测量,为旋挖钻机施工提供实时、准确的姿态监测手段,为桩基施工质量提供重要保障。 2024年05月25 00:00 2024年05期 69 75 0 王 辉 <sup>1</sup> ,朱国鹏 <sup>2</sup> ,郭剑东 <sup>3</sup> 铁路货车轮毂对轴承压装力-位移曲线的影响研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202303031 为保障铁路货车行驶安全,实现对铁路货车轮对磨耗状况的预测,研究铁路货车轮毂对轴承压装力-位移曲线的影响。首先以轮毂轴承内圈与车轴轴颈配合为基础,从力学角度分析轮毂对轴承压装过程,获取轴承压装力 位移间的标准曲线,并以此为基础,依照广义胡克理论计算轮毂对轴承压装力值。然后构建基于最小二乘支持向量机的预测模型,以轴承压装力值与车轮直径等参数为输入向量,以铁路货车轮对磨耗为输出变量,利用量子粒子群算法优化预测模型参数,通过参数编码、确定适应度参数等过程提升预测模型求解效率与精度。最后利用实验证明所提方法的先进性。实验结果表明,该方法可获取研究对象压装力-位移曲线,通过校正可获取满足轴承设计标准的压装力理论结果,以此为基础可准确预测车轮对的磨耗状况。 2024年05月25 00:00 2024年05期 76 80 0 魏常庆,张 皓