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基于机器视觉的产品质量检测 预览
1
作者 邢佳荣 张京军 《自动化与仪表》 2019年第9期28-32,36共6页
图像作为人类交流和认识世界的主要媒介,随着时代的发展,对图像处理技术的需求日益增加。为了获得更好的图像处理效果,该文以螺母或钢卡头为研究对象对此进行图像处理和特征提取算法。该文采用了一种用于检查螺母或钢卡头是否合格的自... 图像作为人类交流和认识世界的主要媒介,随着时代的发展,对图像处理技术的需求日益增加。为了获得更好的图像处理效果,该文以螺母或钢卡头为研究对象对此进行图像处理和特征提取算法。该文采用了一种用于检查螺母或钢卡头是否合格的自动检测系统,该系统基于使用相机捕获数据并使用专门为此目的开发的计算机视觉算法研究螺母或钢卡头特征。采买多个螺母测试了该检验方法。原型系统表现良好,因为检测算法能够准确地检测特征并表征其是否合格。使用具有不同形状,尺寸和颜色的螺母进行检测。为检测性状而开发的算法证明是稳健的。 展开更多
关键词 机器视觉 图像处理 质量检测 二值化
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基于卷积神经网络的混凝土路面裂缝检测 预览
2
作者 王丽苹 +1 位作者 张京军 王二成 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2019年第S11期584-589,共6页
混凝土道路路面中,裂缝的出现常常会导致重大的工程和经济问题。目前,利用计算机视觉技术进行裂缝检测时,需人工预先设计特征提取器对提取的图像特征进行分类,导致泛化能力较差和分类性能较弱。文中提出了一种基于卷积神经网络的裂缝检... 混凝土道路路面中,裂缝的出现常常会导致重大的工程和经济问题。目前,利用计算机视觉技术进行裂缝检测时,需人工预先设计特征提取器对提取的图像特征进行分类,导致泛化能力较差和分类性能较弱。文中提出了一种基于卷积神经网络的裂缝检测方法,实现路面缺陷的自动化检测分类并提高路面裂缝检测效率与精度。首先,设计混凝土路面裂缝卷积神经网络,该模型基于AlexNet网络架构,从网络结构层次和超参数两个方面进行优化设计;其次,采用相机收集混凝土路面图像以获得学习数据,根据数据集大小、图像颜色因子的不同,分别创建了10000和20000张的灰色图与彩色RGB图4个数据集;然后,使用创建的4个数据集对设计的混凝土裂缝卷积神经网络进行训练,创建裂缝检测模型并与原始AlexNet模型相比较;最后,通过数据集大小、图像颜色因子与网络结构和超参数等影响因素对比两个模型。实验结果表明,通过增大数据集、使用彩色RGB图、调整网络结构和超参数,所提模型有助于提高分类检测精度。与原始AlexNet网络模型相比,所提网络模型的识别准确率更高,对彩色图像样本的识别准确率最高可达98.5%,同时避免了图像灰度的预处理,提高了裂缝检测的工作效率。 展开更多
关键词 道路路面 裂缝检测 深度学习 卷积神经网络 图像分类
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面向人机共享控制的低速电动汽车智能驾驶系统 预览
3
作者 牛朋陈 张京军 《自动化与仪表》 2019年第8期24-28,共5页
对低速特种应用电动汽车驾驶系统进行了研究,设计了人机共享控制的智能驾驶系统。该系统包括转向子系统、刹车子系统、加速子系统和PLC控制系统以及环境感知系统。采用双目立体视觉技术和多线程技术进行环境感知;通过设计压力反馈感知... 对低速特种应用电动汽车驾驶系统进行了研究,设计了人机共享控制的智能驾驶系统。该系统包括转向子系统、刹车子系统、加速子系统和PLC控制系统以及环境感知系统。采用双目立体视觉技术和多线程技术进行环境感知;通过设计压力反馈感知人员操作,利用西门子S7200PLC控制器进行系统控制与人机操作的切换。在此基础上搭建了智能驾驶试验平台。试验结果表明,所设计的低速电动汽车智能驾驶系统控制相对稳定,成本相对较低,安全可靠。 展开更多
关键词 电动汽车 智能驾驶 PLC控制系统 人机共享操作 机器视觉
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基于AGA的智能桁架结构模糊振动控制 预览
4
作者 张京军 段瑶瑶 《河北工程大学学报》 CAS 2016年第2期5-9,共5页
应用一种根据适应度自动调整选择交叉概率和变异概率的自适应遗传算法(Adaptive Genetic Algorithm,简称AGA),来优化智能桁架结构模糊控制系统。首先,考虑到压电主动杆的机电耦合特性,建立系统的有限元动力方程;其次,以智能桁架结构... 应用一种根据适应度自动调整选择交叉概率和变异概率的自适应遗传算法(Adaptive Genetic Algorithm,简称AGA),来优化智能桁架结构模糊控制系统。首先,考虑到压电主动杆的机电耦合特性,建立系统的有限元动力方程;其次,以智能桁架结构的主动杆轴向位移差为优化目标,使用自适应遗传算法优化模糊控制规则,以增强智能桁架结构模糊控制器的振动控制效果;利用Matlab/Simulink建立空间智能桁架结构的仿真模型,对模糊规则优化前后的控制结果进行对比。仿真结果表明:使用自适应遗传算法优化后的模糊控制器,能够加快智能桁架振动衰减速度,并且有效消除模糊控制的稳态误差。 展开更多
关键词 自适应遗传算法 智能桁架 模糊规则 主动振动控制 MATLAB
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静态偏心故障对开关磁阻电机电磁特性的影响 预览 被引量:1
5
作者 张京军 邬占川 +1 位作者 张海军 《中南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期3347-3353,共7页
针对电机的静态偏心故障问题,首先对静态偏心对电机气隙长度、气隙磁导、磁链和静态转矩的影响进行理论分析。然后,利用有限元软件建立1台8/6极SR电机样机的二维有限元模型。考虑转子偏心故障方向和偏心率,对SR电机不同偏心故障状态和... 针对电机的静态偏心故障问题,首先对静态偏心对电机气隙长度、气隙磁导、磁链和静态转矩的影响进行理论分析。然后,利用有限元软件建立1台8/6极SR电机样机的二维有限元模型。考虑转子偏心故障方向和偏心率,对SR电机不同偏心故障状态和无偏心状态下的磁通线分布、磁链-角度位置特性以及电机转矩-角度位置特性等进行有限元分析。研究结果表明:电机转子偏心故障方向与偏心率都会对SR电机的性能产生显著影响,其绕组磁链可以作为诊断SR电机偏心故障方向和偏心率的重要参数。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 静态偏心 有限元分析 电磁特性
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风力发电机变桨系统非线性自适应鲁棒控制 预览 被引量:1
6
作者 袁艳芳 张曦 +1 位作者 张京军 《水力发电》 北大核心 2016年第9期104-107,共4页
针对风力发电机组在外界不定因素干扰下稳定性差的问题,通过自适应鲁棒控制方法,对风机功率输出稳定追踪问题进行了研究和验证。建立了具有不确定项的非线性数学模型,采用自适应鲁棒自调节的方法设计自适应律和控制器。实验证明风机... 针对风力发电机组在外界不定因素干扰下稳定性差的问题,通过自适应鲁棒控制方法,对风机功率输出稳定追踪问题进行了研究和验证。建立了具有不确定项的非线性数学模型,采用自适应鲁棒自调节的方法设计自适应律和控制器。实验证明风机系统在参数变化或受到外界干扰影响时,所设计的自适应控制器能使系统快速地追踪到期望曲线且比PID控制的精度高。 展开更多
关键词 变桨系统 追踪控制 鲁棒自适应控制 控制器 风力发电机
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基于无打滑现象钢球研磨的动力学分析 预览 被引量:1
7
作者 张京军 李国广 +2 位作者 闫宾 薛会民 《中南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期2452-2458,共7页
基于卧式研球机在研磨时钢球与研磨盘之间不发生打滑现象,建立钢球的研磨运动方程,并通过MATLAB软件求解揭示其运动规律。为使钢球在转动盘牵引力的作用下不发生打滑,从垂直沟槽面和沿沟槽面分别对其进行动力学分析,推导出研磨压力及研... 基于卧式研球机在研磨时钢球与研磨盘之间不发生打滑现象,建立钢球的研磨运动方程,并通过MATLAB软件求解揭示其运动规律。为使钢球在转动盘牵引力的作用下不发生打滑,从垂直沟槽面和沿沟槽面分别对其进行动力学分析,推导出研磨压力及研磨盘转速的取值范围。以研磨盘材料HT300和钢球材料GCr15为例,给出摩擦因数和钢球大小对研磨曲线的影响,并说明沟槽偏置时α与β的选择原则,为改善钢球的表面质量提供参考。研究结果表明:通过增大盘径来减小迹线间距的差值,进而使钢球表面的迹线分布更加均匀化。 展开更多
关键词 研磨 无打滑 动力学 沟槽 MATLAB软件
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基于遗传算法和神经网络的矮小儿童智能诊断研究 预览 被引量:1
8
作者 张京军 王健 +1 位作者 邵伟东 《河北工程大学学报:自然科学版》 CAS 2014年第1期90-93,共4页
针对儿童矮小问题,利用计算机辅助诊断方式建立基于神经网络的智能诊断系统.构造了矮小儿童评测的指标体系,利用遗传算法优化反向传播网络的结构参数,建立了一种基于反向传播网络的智能诊断模型.最后进行实例计算,结果表明该方法有效克... 针对儿童矮小问题,利用计算机辅助诊断方式建立基于神经网络的智能诊断系统.构造了矮小儿童评测的指标体系,利用遗传算法优化反向传播网络的结构参数,建立了一种基于反向传播网络的智能诊断模型.最后进行实例计算,结果表明该方法有效克服了纯反向传播网络算法局部收敛、泛化能力弱等问题,具有收敛速度快、精度高的优点,能有效适用于儿童矮小问题的智能诊断. 展开更多
关键词 矮小儿童 反向传播 神经网络 遗传算法 智能诊断
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开关磁阻电机磁固耦合建模与分析 预览 被引量:1
9
作者 马晓妮 张海军 +1 位作者 张京军 《河北工程大学学报:自然科学版》 CAS 2014年第1期94-97,共4页
针对开关磁阻电机振动和噪声问题,本文应用麦克斯韦应力法,考虑铁磁材料的磁饱和和边缘磁通效应,对气隙磁密和电磁力进行分析计算,建立了定子系统的磁固耦合非线性模型.并用有限元软件ANSYS对其进行分析验证.结果表明:该模型与二维有... 针对开关磁阻电机振动和噪声问题,本文应用麦克斯韦应力法,考虑铁磁材料的磁饱和和边缘磁通效应,对气隙磁密和电磁力进行分析计算,建立了定子系统的磁固耦合非线性模型.并用有限元软件ANSYS对其进行分析验证.结果表明:该模型与二维有限元结果基本趋于吻合,在误差允许的范围内,且符合电机实际动行特点,验证了模型的有效性. 展开更多
关键词 开关磁阻电机 有限元 磁固耦合 非线性 数学模型
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开关磁阻电机转子斜槽结构的分析与设计 预览
10
作者 邱莹 张海军 +1 位作者 张京军 《河北工程大学学报:自然科学版》 CAS 2014年第2期98-100,105共4页
开关磁阻电机具有周期性的转矩脉动,由此产生的振动和噪声一直是制约其发展的重要因素。本文针对电机的结构特点,将电机转子进行斜槽,并对样机进行了有限元计算,详细分析了转子斜槽结构对电机的静态特性的影响,并将斜槽前后的结果进行... 开关磁阻电机具有周期性的转矩脉动,由此产生的振动和噪声一直是制约其发展的重要因素。本文针对电机的结构特点,将电机转子进行斜槽,并对样机进行了有限元计算,详细分析了转子斜槽结构对电机的静态特性的影响,并将斜槽前后的结果进行了对比。分析表明,转子斜槽结构可有效改善电机性能,并对转矩脉动具有一定的削弱作用。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 转子斜槽 有限元分析 静态特性 转矩脉动
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轴承钢球研磨力学建模及分析 预览 被引量:1
11
作者 李国广 +1 位作者 张京军 薛会民 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第2期236-238,共3页
将钢球与研磨盘之间的研磨简化为三点接触,分析同轴二研磨盘情况下,钢球与研磨盘在接触点处的相对转动.分析单颗圆锥形磨粒在磨削钢球表面时的受力,得出与切削刃切向力法向力相关的因素;考虑到铜球与研磨盘之间实为弹性接触,利用弹性接... 将钢球与研磨盘之间的研磨简化为三点接触,分析同轴二研磨盘情况下,钢球与研磨盘在接触点处的相对转动.分析单颗圆锥形磨粒在磨削钢球表面时的受力,得出与切削刃切向力法向力相关的因素;考虑到铜球与研磨盘之间实为弹性接触,利用弹性接触的圆域确定有效磨削切屑刃数,建立起磨削力与磨削深度之间的数学模型;最后以工程上传统应用的情形为例给出了磨削曲线,说明不同的钢球半径和公转半径对磨削深度所带来的差异,为提高钢球的研磨精度提供依据. 展开更多
关键词 磨粒 不变相对方位 磨削力
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开关磁阻电机定子系统磁固耦合解析建模分析 预览 被引量:1
12
作者 赵为立 张海军 +1 位作者 张京军 《河北工程大学学报:自然科学版》 CAS 2014年第4期63-68,共6页
建立了开关磁阻电机定子系统磁固耦合振动微分方程;在考虑开关磁阻电机位移场与电磁场相互作用、相互影响的条件下,利用麦克斯韦张量法和磁路法,推导出开关磁阻电机定子系统所受径向电磁力;结合梁函数组合法解得定子系统径向振动位... 建立了开关磁阻电机定子系统磁固耦合振动微分方程;在考虑开关磁阻电机位移场与电磁场相互作用、相互影响的条件下,利用麦克斯韦张量法和磁路法,推导出开关磁阻电机定子系统所受径向电磁力;结合梁函数组合法解得定子系统径向振动位移表达式。以一台8/6样机为例,将所求结果与二维有限元分析结果进行了对比,验证了所建模型的有效性,所建模型符合实际开关磁阻电机结构及运行特点。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 径向力 定子系统 磁固耦合 振动与噪声
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新型开关磁阻电机功率变换器 预览 被引量:1
13
作者 徐秋芳 张京军 +1 位作者 张海军 《河北工程大学学报:自然科学版》 CAS 2014年第4期74-78,共5页
本文在经典功率变换器的基础上设计了一种含谐振电路的新型功率变换器,该功率变换器每相仅需一个功率开关管和一个功率二极管,实现了用最少功率开关管使开关磁阻电机稳定运行的目的.通过MATLAB仿真,与不对称半桥型和公共开关型功率变换... 本文在经典功率变换器的基础上设计了一种含谐振电路的新型功率变换器,该功率变换器每相仅需一个功率开关管和一个功率二极管,实现了用最少功率开关管使开关磁阻电机稳定运行的目的.通过MATLAB仿真,与不对称半桥型和公共开关型功率变换器进行比较,结果表明本文设计的新型功率变换器具有高性能、经济和高效的特点. 展开更多
关键词 开关磁阻电机 功率变换器 谐振电路 MATLAB
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矿用汽车麦弗逊前悬架多目标优化设计
14
作者 张京军 许海皎 +1 位作者 赵为立 《煤矿机械》 北大核心 2014年第10期8-10,共3页
以某矿用汽车的实际参数为基础,在ADAMS/Car里建立了其麦弗逊前悬架动力学模型。应用最优拉丁超立方设计方法对悬架硬点位置参数进行了试验设计,根据灵敏度分析结果确定了设计变量。通过编写相关文件将ADAMS/Car、Matlab、Isight和多岛... 以某矿用汽车的实际参数为基础,在ADAMS/Car里建立了其麦弗逊前悬架动力学模型。应用最优拉丁超立方设计方法对悬架硬点位置参数进行了试验设计,根据灵敏度分析结果确定了设计变量。通过编写相关文件将ADAMS/Car、Matlab、Isight和多岛遗传算法集合到了一起,并以此为平台对车轮外倾角和前束角进行了多目标优化。优化结果表明,在左右车轮平行跳动实验中,车轮外倾角和前束角变化范围都得到了有效的缩小,悬架的运动学性能得到了相应程度的提高。 展开更多
关键词 矿用汽车 麦弗逊前悬架 多目标优化 ADAMS/CAR Matlab ISIGHT 多岛遗传算法
单纯同伦算法的改进遗传算法 被引量:3
15
作者 张京军 吕品 +1 位作者 张海军 《辽宁工程技术大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2013年第7期987-991,共5页
为解决基本遗传算法在实际应用中存在的收敛速度低及稳定性差的问题.采用了单纯同伦算法与基本遗传算法相结合的改进算法,将n维函数优化问题放到高一维的空间中.改进后的算法通过同伦参数的变化设置跟踪路径,使用网径渐细的单纯剖分,... 为解决基本遗传算法在实际应用中存在的收敛速度低及稳定性差的问题.采用了单纯同伦算法与基本遗传算法相结合的改进算法,将n维函数优化问题放到高一维的空间中.改进后的算法通过同伦参数的变化设置跟踪路径,使用网径渐细的单纯剖分,使目标解的精度随着算法的迭代过程逐渐提高,在不损失算法效率的前提下提高了算法的精度;算法依据单纯剖分的顶点整数标号信息作为判断收敛的标准,改善了基本遗传算法判敛标准受人为因素影响的缺点,提升了稳定性.优化算例表明:与相关文献的优化算法相比较,改进后的遗传算法有更高的效率及更高的精度. 展开更多
关键词 遗传算法 同伦算法 渐细剖分 不动点 单纯剖分 整数标号 全局最优 路径跟踪
基于不动点理论的改进遗传算法及其应用 预览
16
作者 李群 张京军 《河北工程大学学报:自然科学版》 CAS 2013年第3期67-70,共4页
针对遗传算法的遗传效率问题,引入不动点理论的“剖分-标号-剖分”思想,通过寻找全标单纯形来对最优解进行定位,对全标单纯形再次剖分,寻找其内部的全标单纯形,使最优解得范围进一步缩小.遗传算法按相对适应度大小随机选取全标单纯形内... 针对遗传算法的遗传效率问题,引入不动点理论的“剖分-标号-剖分”思想,通过寻找全标单纯形来对最优解进行定位,对全标单纯形再次剖分,寻找其内部的全标单纯形,使最优解得范围进一步缩小.遗传算法按相对适应度大小随机选取全标单纯形内的点作为初始化群体,极大地提高了遗传算法的效率.将遗传变异区间化,锁定在全标单纯形内或附近单纯形,使得最优解的精确度也得到极大地提高. 展开更多
关键词 遗传算法 不动点 剖分 全标单纯形 整数标号
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基于CDIO的机械设计专业方向课程群新体系研究 预览 被引量:8
17
作者 潘越 徐辉 《河北工程大学学报:社会科学版》 2012年第1期 127-128,F0003,共3页
CDIO工程教育模式正是近年来国际工程教育改革的最新成果,但在整个课程体系建设中实施CDIO培养模式的研究很少,基于CDIO人才培养理念的机械设计专业方向课程群新体系,将专业方向课以项目设计为核心作为一个课程群实施整体性建设,围绕项... CDIO工程教育模式正是近年来国际工程教育改革的最新成果,但在整个课程体系建设中实施CDIO培养模式的研究很少,基于CDIO人才培养理念的机械设计专业方向课程群新体系,将专业方向课以项目设计为核心作为一个课程群实施整体性建设,围绕项目实施主线设计教学流程,创新教学模式和考评机制,取得了良好的教学效果。 展开更多
关键词 CDIO 机械设计 课程群 体系
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基于改进遗传算法的半主动悬架系统模糊控制优化研究 被引量:9
18
作者 张京军 +1 位作者 赵子月 孙扬 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期 240-248,共9页
该文利用ADAMS软件建立了汽车半主动悬架系统多体模型,通过ADAMS/Control模块将悬架模型从ADAMS/View中导入MATLAB/Simulink环境中,然后,完成模糊控制器的设计。模糊控制器的模糊规则由Matlab语言编写的改进遗传算法进行优化,实... 该文利用ADAMS软件建立了汽车半主动悬架系统多体模型,通过ADAMS/Control模块将悬架模型从ADAMS/View中导入MATLAB/Simulink环境中,然后,完成模糊控制器的设计。模糊控制器的模糊规则由Matlab语言编写的改进遗传算法进行优化,实现汽车半主动悬架系统多体模型模糊控制器的改进遗传算法优化设计。为了检验模糊控制器的控制效果和改进遗传算法的优化性能,在C级路面下,以25rn/s和35m/s两种不同车速对半主动悬架系统和被动悬架系统进行对比分析。仿真结果表明:基于改进遗传算法的半主动悬架系统模糊控制能够显著改善汽车的行驶平顺性。 展开更多
关键词 半主动悬架 多体模型 模糊控制器 改进遗传算法 优化设计
改进遗传算法在智能悬臂梁模糊控制的应用 预览 被引量:1
19
作者 张京军 郭晓品 +1 位作者 何丽丽 《动力学与控制学报》 2011年第1期 58-63,共6页
模糊控制器的设计是模糊控制系统的核心,而模糊控制器设计的关键部分是模糊规则,模糊规则的好坏决定了模糊控制系统的控制效果.而一般模糊规则是通过专家经验获得的,存在很大的主观性的缺点,本文以智能悬臂梁结构为研究对象,设计了模糊... 模糊控制器的设计是模糊控制系统的核心,而模糊控制器设计的关键部分是模糊规则,模糊规则的好坏决定了模糊控制系统的控制效果.而一般模糊规则是通过专家经验获得的,存在很大的主观性的缺点,本文以智能悬臂梁结构为研究对象,设计了模糊控制器,改进了遗传算法,提出了使用改进遗传算法对模糊规则进行优化的方法,并给出了遗传编码、适应度函数的确定方法,最后利用Matlab/Simulink建立智能悬臂梁结构的仿真模型,对模糊规则优化前后的智能悬臂梁振动控制结果进行对比.仿真结果表明,优化后的模糊规则使智能悬臂梁的振动幅度显著缩小,而且振动衰减速度明显加快. 展开更多
关键词 模糊控制器 模糊规则 改进遗传算法 智能悬臂梁 MATLAB
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基于不动点算法和K_2(m)剖分的遗传算法的改进 预览 被引量:2
20
作者 陈焕 范志红 +1 位作者 张京军 《河北工程大学学报:自然科学版》 CAS 2011年第2期 56-59,67,共5页
针对n维闭包腔函数优化问题,把单纯形自映射不动点算法与遗传算法结合进行求解。首先将解空间利用同胚映射转化为n维标准单纯形,然后对n维标准单纯形进行K2(m)剖分和相应的整数标号得到个体的承载单纯形顶点的标号信息,依据顶点信息... 针对n维闭包腔函数优化问题,把单纯形自映射不动点算法与遗传算法结合进行求解。首先将解空间利用同胚映射转化为n维标准单纯形,然后对n维标准单纯形进行K2(m)剖分和相应的整数标号得到个体的承载单纯形顶点的标号信息,依据顶点信息和函数设计编码和遗传算子,当个体的承载单纯形是全标单纯形时,算法终止,得到优化问题的近似解。算例结果表明,改进后的算法在6代之内完成收敛,显示了极高的全局优化形态与计算效率。 展开更多
关键词 遗传算法 同胚映射 不动点 K2(m)剖分 整数标号
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