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簡介:語音在實(shí)際的獲取和傳輸過程中會受到各種各樣的噪聲以及其他講話者的聲音的干擾。這些干擾直接影響著接收到的語音信號的質(zhì)量甚至也會對其他語音信號處理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)效果和性能造成影響。語音增強(qiáng)就是對語音信號進(jìn)行消噪處理是改善語音質(zhì)量的一種較為有效的手段目前已經(jīng)成為處理語音信號的核心技術(shù)之一。本文在學(xué)習(xí)和研究語音增強(qiáng)基礎(chǔ)知識和已有語音增強(qiáng)算法的基礎(chǔ)上主要進(jìn)行的研究和創(chuàng)新點(diǎn)如下首先本文在小波去噪基本原理的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了基于小波變換模極大值法去噪和閾值法去噪的語音增強(qiáng)方法。通過仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知兩種方法的去噪效果都很好當(dāng)信號中混有白噪聲時(shí)用模極大值法和閾值法都能較好的去除噪聲但是當(dāng)信號中出現(xiàn)較多奇異點(diǎn)時(shí)閾值法的處理效果就遠(yuǎn)不及模極大值法的處理效果了。其次本文在自適應(yīng)濾波原理及基本的最速下降法和LMS算法基礎(chǔ)上對LMS算法進(jìn)行了改進(jìn)。從仿真結(jié)果中可以看出改進(jìn)后的變步長LMS算法在取不同的步長時(shí)都能較好地去除噪聲但是在濾波效果和收斂速度等性能上會有一定的差別。最后把小波去噪和自適應(yīng)濾波相結(jié)合對自適應(yīng)噪聲對消器進(jìn)行了改進(jìn)使得在沒有噪聲參考源的情況下也能應(yīng)用自適應(yīng)噪聲對消器。該方法首先用小波去噪法對含噪信號進(jìn)行消噪處理分離出噪聲成分然后將分離出的噪聲成分作為自適應(yīng)濾波器的輸入再進(jìn)行自適應(yīng)噪聲對消。從仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可以看出改進(jìn)后的自適應(yīng)噪聲對消器可以較好的去除信號中疊加的噪聲還原出原始信號而且能更方便地應(yīng)用于實(shí)際中。
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簡介:振動環(huán)境虛擬試驗(yàn)研究對提高產(chǎn)品研發(fā)效率、降低成本、優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)等具有重要的實(shí)際工程應(yīng)用意義。但國內(nèi)外虛擬振動環(huán)境試驗(yàn)的研究主要集中在有限元分析方法和單電動振動臺虛擬試驗(yàn),至今沒有對單軸多振動臺和多軸多振動臺進(jìn)行虛擬振動環(huán)境試驗(yàn)的研究成果,并且大多虛擬試驗(yàn)都是采用正弦激勵振動試驗(yàn),采用高斯隨機(jī)激勵的虛擬振動試驗(yàn)的研究工作較少。因此,本文在研究電動振動臺機(jī)械結(jié)構(gòu)、電磁特性的基礎(chǔ)上,基于多種軟件設(shè)計(jì)了一套多輸入多輸出虛擬振動環(huán)境試驗(yàn)的構(gòu)建方案。主要研究工作包括通過試驗(yàn)測試得到的電動振動臺定壓和定流加速度頻響特性曲線對電動振動臺集中參數(shù)和電參數(shù)進(jìn)行識別,并根據(jù)這些參數(shù)采用VITRUALLAB和MATLABSIMULINK軟件平臺建立了電動振動臺機(jī)械電磁系統(tǒng)仿真模型。分析并采用時(shí)域隨機(jī)化隨機(jī)輸入信號生成方法和矩陣冪次修正算法建立了MIMO隨機(jī)振動控制系統(tǒng),并通過梁有限元模型MIMO隨機(jī)振動控制仿真試驗(yàn)對該控制系統(tǒng)的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。通過導(dǎo)彈試驗(yàn)件模態(tài)試驗(yàn)對導(dǎo)彈有限元模型進(jìn)行了修正,并采用修正后的導(dǎo)彈有限元模型實(shí)現(xiàn)了與雙電動振動臺機(jī)械模型的剛?cè)狁詈辖?。?lián)合建立的雙電動振動臺機(jī)電系統(tǒng)、導(dǎo)彈與振動臺剛?cè)狁詈夏P秃烷]環(huán)振動控制系統(tǒng)進(jìn)行了多輸入多輸出虛擬隨機(jī)振動控制試驗(yàn),仿真試驗(yàn)結(jié)果表明該振動控制仿真系統(tǒng)具有良好的隨機(jī)振動控制效果,并且能觀察導(dǎo)彈模型上各個(gè)監(jiān)測點(diǎn)在試驗(yàn)過程中的加速度響應(yīng)情況。最后在兩個(gè)型號為ES80LS3445電動振動臺上進(jìn)行了導(dǎo)彈模型多輸入多輸出隨機(jī)振動控制試驗(yàn),并將控制結(jié)果和監(jiān)測點(diǎn)加速度響應(yīng)結(jié)果與聯(lián)合仿真試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對比,對比結(jié)果表明該聯(lián)合仿真試驗(yàn)具有一定反映導(dǎo)彈模型真實(shí)響應(yīng)特性的能力。
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簡介:隨著社會的不斷發(fā)展,人們進(jìn)行身份認(rèn)證的方式也在發(fā)生變化傳統(tǒng)的信物和口令等身份認(rèn)證方式存在容易丟失、遺忘等缺點(diǎn),難以滿足現(xiàn)代社會的需求,而通過人的生理和行為特征進(jìn)行身份認(rèn)證的方式為人們提供了可靠的解決方案生物識別技術(shù)就是依據(jù)人本身具有的這些生理和行為特征,借用現(xiàn)代信息處理平臺,對采集到的生物特征信息系統(tǒng)性處理后,與原特征信息進(jìn)行比較,從而達(dá)到個(gè)人身份鑒定的一種識別技術(shù)由于指紋識別技術(shù)的便捷性、準(zhǔn)確性以及成本低等特點(diǎn),使指紋識別擁有更多的優(yōu)勢,并被不斷應(yīng)用在生活的不同領(lǐng)域,其中包括犯罪偵查、機(jī)場安檢、個(gè)人電子信息等指紋圖像的采集、圖像預(yù)處理、圖像的特征提取以及特征匹配是自動指紋識別系統(tǒng)的四個(gè)基本組成部分本文對指紋圖像的特征提取和特征匹配兩個(gè)環(huán)節(jié)的算法進(jìn)行了相應(yīng)的分析和研究,指紋圖像特征提取過程中研究了基于灰度指紋圖像的直接特征提取算法和基于指紋細(xì)化后的特征提取算法,兩種算法各有其優(yōu)缺點(diǎn)指紋特征比對過程主要研究了基于點(diǎn)模式和基于線模式兩種匹配算法本論文在對上述算法研究的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了指紋識別算法與MATLAB中圖形用戶界面相結(jié)合最后在圖形用戶界面內(nèi)顯示了指紋特征提取圖像以及特征匹配的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并對各算法進(jìn)行了系統(tǒng)性的總結(jié)分析本文設(shè)計(jì)的該平臺具有很好的交互性,實(shí)用性和可擴(kuò)展性
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簡介:隨著電子技術(shù)的發(fā)展,電路設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜,設(shè)計(jì)面積越來越小,電路仿真已成為電路設(shè)計(jì)的重要組成部分。眾多的EDA公司也推出了各種仿真軟件,但因電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜性而造成的仿真時(shí)間的加長仍然是電路仿真中不可忽視的問題。例如數(shù)?;旌戏抡孳浖械腜SPICE軟件,電路仿真的精度比較高,可以測試電路的各項(xiàng)參數(shù),但其仿真時(shí)間太長;而MATLABSIMULINK軟件搭建的模型仿真速度很快,但不能測試電路中各元器件的參數(shù)。本文以LNK364開關(guān)電源電路為例主要研究了MATLAB在PSPICE中的應(yīng)用,使電路仿真在保證仿真精確度的前提下,縮短仿真時(shí)間。首先,利用PSPICE軟件對LNK364開關(guān)電源系統(tǒng)進(jìn)行了PSPICE仿真分析,并搭建了其控制電路的SIMULINK模型;使用SLPS組合模擬工具調(diào)用了PSPICE軟件搭建的電路并對其進(jìn)行了仿真;通過SLPS接口工具將PSPICE軟件搭建的電路與SIMULINK模型電路相連接,并進(jìn)行了聯(lián)合仿真。將兩種仿真結(jié)果對比,達(dá)到了在保證仿真精確度的前提下縮短仿真時(shí)間的預(yù)期目的,在如何縮短電路仿真時(shí)間的問題上取得了一定的成果。然后,鑒于某些仿真需要PSPICE外加信號源,以噪聲信號為例,將MATLAB產(chǎn)生的信號作為一種特殊激勵信號源導(dǎo)入PSPICE軟件中;以蒙特卡羅分析為例,將電路的PSPICE仿真結(jié)果導(dǎo)入MATLAB中并進(jìn)行數(shù)據(jù)后處理,實(shí)現(xiàn)了PCPICE軟件與MATLAB軟件之間的數(shù)據(jù)通信。因此,將MATLAB與PSPICE仿真軟件結(jié)合起來進(jìn)行聯(lián)合測試可以縮短電路仿真時(shí)間,還可以對仿真結(jié)果進(jìn)行后處理,在一定程度上提高了電路的仿真效率,從而縮短了設(shè)計(jì)周期。
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簡介:近年來在煤礦開采的過程中每年由于自燃造成的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)百億元。隨著開采深度的增加地壓現(xiàn)象對煤礦開采的影響日漸突出地壓可以對保護(hù)煤體造成破壞保護(hù)煤體被破壞后會造成采空區(qū)以及被保護(hù)煤體的漏風(fēng)增加從而當(dāng)自燃條件滿足后會造成煤的自然發(fā)火。綜采工作面煤采出率比較高但煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜多變當(dāng)條件合適時(shí)綜采面的采空區(qū)也會發(fā)生自燃。因此在提高采出率和開采速度的同時(shí)也應(yīng)該對綜采面的采空區(qū)的自燃特性進(jìn)行研究。本文首次把未確知測度理論用于綜采面采空區(qū)火災(zāi)危險(xiǎn)性評價(jià)研究基于MATLAB建立了16個(gè)影響綜采面火災(zāi)危險(xiǎn)性因素的未確知測度函數(shù)利用MATLAB的繪圖功能和未確知測度函數(shù)繪出了各個(gè)影響因素的測度函數(shù)圖從而形象的表示出了各個(gè)影響因素對采空區(qū)火災(zāi)危險(xiǎn)性的影響規(guī)律。在實(shí)踐上利用未確知測度函數(shù)計(jì)算得出寺河二號井XV1301工作面采空區(qū)的火災(zāi)危險(xiǎn)性等級從而有利于本煤層的防滅火工作的開展。首次基于最小二乘法對工作面的上隅角瓦斯氣體進(jìn)行了擬合結(jié)合氣體相關(guān)系數(shù)進(jìn)行了分析。這種方法基于日常觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析不需要另外進(jìn)行試驗(yàn)判斷結(jié)果有利于采空區(qū)防漏風(fēng)措施的開展。沿寺河二號井XV1301工作面傾向埋管進(jìn)行自燃“三帶”觀測得到采空區(qū)O2、CH4、和CO濃度數(shù)據(jù)首次運(yùn)用MATLAB的差分功能對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析這種分析方法可以分析采空區(qū)內(nèi)氣體的整體分布變化然后基于氧濃度的變化分析得出采空區(qū)的自燃“三帶”范圍這種方法對于地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井非常有用?;贛ATLAB的自燃“三帶”分析可以分析稀疏數(shù)據(jù)的“三帶”分布利用三角形為基礎(chǔ)的三次方程內(nèi)插方法可以較好的得出數(shù)據(jù)的變化趨勢。最后基于自燃“三帶”范圍和煤的最短自燃發(fā)火期計(jì)算得出了該工作面的最小開采速度從而對該工作面的防滅火工作具有指導(dǎo)作用。
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簡介:隨著永磁材料、交流調(diào)速理論及微處理器技術(shù)的發(fā)展,永磁同步電動機(jī)交流伺服系統(tǒng)獲得了廣泛的應(yīng)用?;谄渚哂畜w積小、無機(jī)械換向器和電刷、電磁轉(zhuǎn)矩脈動小等特點(diǎn),適用于小慣量、高速旋轉(zhuǎn)穩(wěn)像平臺,其在要求高控制精度場合中獲得廣泛應(yīng)用。本文針對永磁同步電機(jī)控制提出了一種基于SIMULINKRTWEC平臺對永磁同步電機(jī)控制算法進(jìn)行DSP硬件協(xié)處理的實(shí)現(xiàn)方法。并通過SIMULINK平臺應(yīng)用DSP支持庫模塊組建控制算法模型進(jìn)行功能測試,相比于傳統(tǒng)的手寫代碼效率有顯著提高。本文首先針對MATLAB軟件的RTW工具箱,深入分析了其原理及其利用RTW自動生成嵌入式代碼流程。其次,研究了DSP2812的原理及其各個(gè)功能,及MATLABSIMULINK中的DSP支持庫中F2812的各個(gè)功能模型模塊。再次,基于永磁同步電機(jī)工作原理及其相應(yīng)坐標(biāo)變換方法研究了基于SVPWM控制的方法,提出兩種解決逆變器輸出失真的方法最大圓磁場法和最大電壓矢量輸出法,對抑制逆變器輸出失真有很好的效果。最后,建立永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)硬件平臺,并利用MATLABSIMULINK搭建了永磁同步電機(jī)控制模型,進(jìn)行仿真,得到了很好的效果,經(jīng)過較少的改動使其適用于自動代碼生成功能,實(shí)現(xiàn)嵌入式代碼自動生成,自動加載至嵌入式控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)控制,得到了很好的控制效果。
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簡介:靜電紡絲方法有實(shí)驗(yàn)裝置簡單,成本低廉,適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn),是一種制備納米纖維的有效途徑。靜電紡絲技術(shù)廣泛地應(yīng)用于組織工程,有機(jī)高分子聚合物的合成,以及無機(jī)納米材料的合成等許多領(lǐng)域。靜電紡絲過程十分復(fù)雜,涉及電磁學(xué)、流體力學(xué)、空氣動力學(xué)等多種學(xué)科領(lǐng)域。為了研究靜電紡絲過程,軟件仿真方法被采用。針對靜電紡絲的仿真研究有基于數(shù)學(xué)工具的靜電紡絲軌跡仿真,和基于有限元工具的靜電紡絲電場仿真。前者可以較為準(zhǔn)確地計(jì)算出紡絲纖維的軌跡,但無法準(zhǔn)確描述紡絲裝置電場而后者可以對靜電紡絲裝置的電場分布進(jìn)行準(zhǔn)確地分析,但不能給出纖維軌跡。本文結(jié)合上述兩種仿真方法的優(yōu)點(diǎn),提出了靜電紡絲聯(lián)合仿真方法。首先應(yīng)用COMSOLMULTIPHYSICS軟件建立靜電紡絲裝置模型并對其電場分布進(jìn)行計(jì)算,然后應(yīng)用MATLAB軟件結(jié)合COMSOL的電場計(jì)算結(jié)果對靜電紡絲軌跡進(jìn)行計(jì)算。對比分析表明,聯(lián)合仿真方法提高了軌跡仿真的準(zhǔn)確性,并擴(kuò)大了靜電紡絲軌跡仿真的應(yīng)用范圍。應(yīng)用聯(lián)合仿真方法,本文對單針頭靜電紡絲裝置中纖維的軌跡進(jìn)行了計(jì)算,并與傳統(tǒng)靜電紡絲軌跡仿真方法的結(jié)果進(jìn)行對比。探究了不同的針頭電壓對單針頭靜電紡絲方法軌跡分布以及纖維粗細(xì)的影響。相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果經(jīng)掃描電鏡SEM對纖維形貌的表征證明了聯(lián)合仿真結(jié)果的合理及正確性。聯(lián)合仿真的另一大優(yōu)點(diǎn)是可以對具有輔助電極的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仿真。本論文分別對添加了環(huán)形、平行輔助極板的靜電紡絲裝置進(jìn)行了電場分析,并對其纖維軌跡進(jìn)行了計(jì)算,探究了不同的輔助電極電壓和位置對軌跡分布的影響。結(jié)果表明,輔助電極的引入對靜電紡絲的軌跡分布有很大的影響,相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證證明了聯(lián)合仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性。本論文還針對雙極性雙噴頭靜電紡絲裝置的電場分布進(jìn)行了分析,并對其纖維的軌跡分布進(jìn)行了計(jì)算。探究了針頭電壓以及針頭距離對靜電紡絲軌跡分布的影響,結(jié)果表明纖維的軌跡分布對針頭電壓及距離十分敏感。按照仿真參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的紡絲實(shí)驗(yàn),得到很好的結(jié)果。說明聯(lián)合仿真方法對實(shí)際靜電紡絲參數(shù)的設(shè)置具有有效的指導(dǎo)作用。
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簡介:計(jì)算機(jī)病毒是計(jì)算機(jī)安全首要的普遍的威脅,它常常攻陷各種計(jì)算機(jī)安全體系,因此反病毒技術(shù)的研究一直是信息網(wǎng)絡(luò)安全的熱點(diǎn)。本文提出的基于MATLAB平臺的計(jì)算機(jī)病毒實(shí)驗(yàn)是一個(gè)嶄新的方法,它不但可以使得病毒理論的研究和實(shí)踐得到有效結(jié)合,而且還可以大大推進(jìn)反病毒技術(shù)的發(fā)展,同時(shí)也可推動計(jì)算機(jī)有益病毒維持計(jì)算機(jī)穩(wěn)定的病毒的研發(fā)。病毒對計(jì)算機(jī)的侵犯本質(zhì)上是在系統(tǒng)過程之間實(shí)施的信息截取、執(zhí)行代碼更換、控制入口變址等。本文提出雙向反饋理論對計(jì)算機(jī)病毒進(jìn)行剖析的新方法,清晰地揭示了病毒的破壞機(jī)理、繁衍過程,勾勒出病毒生命的各個(gè)周期的行為鏈條,不僅為徹底遏制病毒軟件的設(shè)計(jì)開發(fā)提供了必要的素材,而且為病毒的實(shí)驗(yàn)研究提供了有益的思路。MATLAB擁有獨(dú)特的內(nèi)核結(jié)構(gòu),使其具有良好的系統(tǒng)交互特性獨(dú)立的資源瀏覽器、獨(dú)特的文件管理系統(tǒng)、執(zhí)行文件加載的使用機(jī)制。MATLAB這種特性為用戶提供了手工清除病毒的有力支撐,而且不需使用WINDOWS自帶的資源管理器。通過對系統(tǒng)內(nèi)核和MATLAB接口功能的研究,設(shè)計(jì)出了實(shí)現(xiàn)MATLAB的對象性和內(nèi)核模塊連續(xù)性之間的轉(zhuǎn)換程序,巧妙地實(shí)現(xiàn)了MATLAB和內(nèi)核模塊的對接,進(jìn)而達(dá)到了在MATLAB平臺上自動清除病毒的目的。MATLAB不僅擁有矩陣運(yùn)算和向量比較的能力,而且是一款以對象性為特征的語言平臺。因此,在該平臺上進(jìn)行病毒實(shí)驗(yàn)時(shí),現(xiàn)有的各種理論成果如生物病毒原理、數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法、經(jīng)典的計(jì)算機(jī)病毒理論等能夠被充分借鑒并應(yīng)用到病毒研究中;使得病毒研究的理論和實(shí)踐能夠較好地結(jié)合,而且實(shí)驗(yàn)的結(jié)果能夠輕易做到動態(tài)調(diào)試。
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簡介:區(qū)域供熱系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于住宅、商業(yè)和工業(yè)建筑中,是目前集中供熱的主要形式。近年來,隨著自動控制技術(shù)的快速發(fā)展,區(qū)域供熱系統(tǒng)的可調(diào)控性不斷加強(qiáng),掌握區(qū)域供熱系統(tǒng)的整體動態(tài)特性成為研究的焦點(diǎn)。雖然國內(nèi)外眾多學(xué)者對區(qū)域供熱系統(tǒng)動態(tài)特性都有研究,但是這些研究都是針對區(qū)域供熱系統(tǒng)的一個(gè)或者幾個(gè)組成部分進(jìn)行的,沒有建立一個(gè)完整的區(qū)域供熱系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真研究。因此,非常有必要建立一個(gè)完整的區(qū)域供熱系統(tǒng)的仿真模型用于研究其動態(tài)特性。本文以區(qū)域供熱系統(tǒng)的集中調(diào)節(jié)為出發(fā)點(diǎn),基于質(zhì)量和能量守恒方程,應(yīng)用熱容量質(zhì)點(diǎn)系法對區(qū)域供熱系統(tǒng)各組成部分建立動態(tài)數(shù)學(xué)模型。采用MATLABSIMULINK軟件創(chuàng)建區(qū)域供熱系統(tǒng)仿真模塊庫。在自定義模塊庫中用戶可以調(diào)用用于區(qū)域供熱系統(tǒng)仿真的各種模塊,實(shí)現(xiàn)了軟件的共享。該軟件可用于區(qū)域供熱系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性研究、實(shí)際區(qū)域供熱系統(tǒng)的調(diào)度調(diào)節(jié)、輔助區(qū)域供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)和區(qū)域供熱系統(tǒng)控制策略研究。通過仿真模型研究分析設(shè)計(jì)工況及各種擾動作用下系統(tǒng)的溫度響應(yīng),量化各因素對系統(tǒng)溫度響應(yīng)的影響,使設(shè)計(jì)人員和運(yùn)行人員對系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)及動態(tài)特性有直觀的認(rèn)識。提出一種利用仿真模型進(jìn)行實(shí)際工況仿真繪制調(diào)節(jié)曲線的新方法,使運(yùn)行調(diào)度更加有理有據(jù)。本文利用仿真優(yōu)化的調(diào)節(jié)曲線對區(qū)域供熱系統(tǒng)進(jìn)行常規(guī)開環(huán)及自動控制閉環(huán)集中控制策略仿真。對開環(huán)控制時(shí)運(yùn)行操作人員調(diào)節(jié)時(shí)間間隔進(jìn)行了細(xì)致的仿真研究,并逐一進(jìn)行對比分析,仿真結(jié)果表明集中調(diào)節(jié)時(shí)間間隔應(yīng)當(dāng)控制在3~6H,此時(shí)用戶室內(nèi)溫度波動范圍為18±15℃;對閉環(huán)控制策略提出使用參數(shù)自調(diào)節(jié)的模糊PID控制器進(jìn)行調(diào)節(jié)控制,并與開環(huán)控制模式對比系統(tǒng)溫度響應(yīng),仿真結(jié)果表明閉環(huán)控制策略能將室內(nèi)溫度波動控制在18±1℃,控制效果顯著。
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簡介:隨著經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步提升,往常只在少數(shù)高檔會所和賓館中使用的石材,現(xiàn)在被廣泛地應(yīng)用于各種公共建筑中。除了樓地面和樓柱面采用石材鋪砌外,作為人群主要通道的樓梯也常采用石材地面,但是樓梯扶手采用石材裝飾的做法還不普遍,只在少數(shù)高檔會所和賓館等主要建筑中采用。主要原因就是目前的加工工藝比較復(fù)雜,導(dǎo)致生產(chǎn)效率也比較低。鑒于此,本課題的主要探究方向就是優(yōu)化設(shè)計(jì)專用切削加工設(shè)備以實(shí)現(xiàn)扶手的高效加工。首先,研究目前的加工工藝,分析可以改進(jìn)的地方。為了改進(jìn)加工工藝,我們可以將各個(gè)工序進(jìn)行集成,石材的加工如果單工序設(shè)備加工,勞動量大,生產(chǎn)效率低,難于滿足質(zhì)量要求之后通過PROE軟件,建立扶手專用加工設(shè)備的立體三維模型。其次,基于有限元理論,對所建立的三維模型的各個(gè)主要部件(如立柱等)進(jìn)行力學(xué)性能分析,根據(jù)分析結(jié)果得到可進(jìn)行優(yōu)化的目標(biāo)。之后,利用分析軟件,對各個(gè)關(guān)鍵部位進(jìn)行優(yōu)化。最終目標(biāo)是性能得以提升的同時(shí),也降低耗材量。再次,通過三維坐標(biāo)機(jī)對扶手進(jìn)行測繪,獲取所要加工截面的具體數(shù)據(jù)。與此同步,基于曲線擬合原理,運(yùn)用MATLAB軟件對目標(biāo)進(jìn)行進(jìn)行多項(xiàng)式、分段多項(xiàng)式以及三次樣條插值擬合。由擬合的結(jié)果,最終確定扶手的加工面數(shù)學(xué)表達(dá)式,這對扶手進(jìn)行數(shù)字化機(jī)床大規(guī)模的生產(chǎn)和快速成形刀具的制作有非常重要的工業(yè)意義。最后,通過測力儀,檢測在切削量不一樣的情況下各切削力的分布情況,由上述數(shù)據(jù),得出了切削量與切削力的關(guān)系圖。對各切削力進(jìn)行回歸分析,建立數(shù)學(xué)模型。綜合刨除最終確定優(yōu)化后的加工工藝技術(shù)數(shù)據(jù)指標(biāo)。通過本課題的研究,建立了加工設(shè)備的三維模型,并且工藝參數(shù)得以優(yōu)化,扶手的加工工藝得到進(jìn)一步的完善,為扶手的高效加工,提供了保證。
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簡介:數(shù)字圖像因其巨大的發(fā)展?jié)摿Χ粡V泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中,諸如國防、教育、醫(yī)學(xué)、天文學(xué)等。然而在圖像的形成、傳送等一系列環(huán)節(jié)中會遭遇各式各樣的噪聲襲擾,影響像素的清晰程度,同時(shí)大量冗余信息限制了圖像的傳輸效率和存儲空間,因此如何獲取高分辨率、高壓縮率的圖像,同時(shí)提高信息傳輸速率成為了擺在人們眼前的難題。軟件實(shí)現(xiàn)方法遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于實(shí)時(shí)圖像處理的要求,需要借助硬件實(shí)現(xiàn),F(xiàn)PGA是一種比較理想的器件,特別適合處理一些像素級的數(shù)據(jù)。在整理與掌握了國內(nèi)外圖像壓縮去噪文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,本文提出了一種基于FPAG的圖像壓縮去噪系統(tǒng),該系統(tǒng)主要包括FPGA最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)、MATLAB圖像壓縮去噪算法程序設(shè)計(jì)、FPGA圖像去噪系統(tǒng)設(shè)計(jì)三個(gè)部分。FPGA最小系統(tǒng)由電源模塊、復(fù)位電路、下載配置電路、時(shí)鐘模塊、串口通信電路以及外圍電路模塊等組成。為了抑制噪聲,去除冗余信息,較好地保護(hù)圖像細(xì)節(jié)信息,利用MATLAB軟件,采用中值濾波去噪算法、快速中值濾波算法、小波閾值去噪算法、DCT壓縮算法以及小波壓縮算法,設(shè)計(jì)了上位機(jī)程序,完成了圖像消噪及壓縮功能顯示。利用VERILOG硬件編程語言設(shè)計(jì)了FPGA圖像去噪系統(tǒng),主要包括行緩沖模塊、FIFO模塊、方形窗生成模塊以及算法模塊,并在QUARTUSⅡ平臺下建立時(shí)序約束報(bào)告,完成了各模塊的時(shí)序仿真與分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該系統(tǒng)性能達(dá)到了理想狀態(tài)。圖像經(jīng)過中值去噪與小波壓縮后能夠有效的剔除噪聲信息和冗余信息,二次壓縮比達(dá)到了1∶117,壓縮后剩余能量為999998%,均方誤差為02654,峰值信噪比為538922DB。快速中值濾波算法性能優(yōu)越,延時(shí)更小,僅需要等待3個(gè)時(shí)鐘就能夠獲得目標(biāo)輸出,性能比經(jīng)典的中值濾波算法提升了一倍。
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簡介:礦井提升機(jī)制動系統(tǒng)是提升機(jī)的核心組成環(huán)節(jié)之一,其制動的效果直接決定了能否實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。近年來,隨著工業(yè)自動化的迅猛發(fā)展,基于模糊控制的恒減速制動系統(tǒng)逐步取代傳動二級制動系統(tǒng),成為提升機(jī)制動系統(tǒng)的主要類型,其特點(diǎn)就是在安全制動發(fā)生時(shí),使提升機(jī)可以按照預(yù)先設(shè)定的減速度期望值恒減速制動,減小安全制動對系統(tǒng)的沖擊。本文立足于煤礦安全規(guī)程對提升機(jī)制動系統(tǒng)的要求,深入研究了提升機(jī)制動系統(tǒng)的機(jī)理,對傳統(tǒng)二級制動系統(tǒng)進(jìn)行了分析研究,明確了提升機(jī)制動系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)的關(guān)系;通過對傳統(tǒng)恒減速制動系統(tǒng)的研究,掌握了恒減速制動的調(diào)節(jié)原理,并結(jié)合提升機(jī)制動系統(tǒng)的特點(diǎn),對其控制系統(tǒng)的核心理論模糊控制理論進(jìn)行了分析研究,明確了模糊控制器的設(shè)計(jì)過程。之后,根據(jù)前文研究和分析,對提升機(jī)恒減速制動系統(tǒng)的液壓站和控制系統(tǒng)分別提出改進(jìn)要求,其中,針對傳統(tǒng)的恒減速制動液壓站,本文設(shè)計(jì)了以電液比例溢流閥為核心調(diào)壓元件的、雙供油方式的恒減速制動系統(tǒng)液壓站,并詳細(xì)介紹其工作原理;針對傳統(tǒng)恒減速制動系統(tǒng)預(yù)設(shè)期望減速度的控制模式,本文提出了變恒減速制動理論,即讓提升機(jī)恒減速制動系統(tǒng)的減速度期望值為動態(tài)變化值,其大小取決于提升機(jī)發(fā)生安全制動時(shí)的運(yùn)行速度和位置,這樣可以使得恒減速安全制動更加貼合提升機(jī)當(dāng)前運(yùn)行實(shí)際情況,從而降低期望減速度,提高安全制動的穩(wěn)定性,進(jìn)一步減小制動對系統(tǒng)的沖擊。本文對該理論進(jìn)行了數(shù)學(xué)角度的分析計(jì)算。通過以上的液壓站設(shè)計(jì)和理論分析,本文得出了新型恒減速制動液壓站和變恒減速制動控制理論,并將兩者結(jié)合,建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型和模糊控制系統(tǒng)模型,最后在MATLAB中的SIMULINK環(huán)境中對其進(jìn)行了仿真,得出了相關(guān)的仿真圖形。
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簡介:近年來我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度迅猛,煤礦資源逐年遞增開采量,開采的深度也不斷增加。煤炭資源的開采利用在為國民發(fā)展提供能源保障,推動國家快速發(fā)展的同時(shí),礦井安全問題也不容忽視。影響煤礦安全生產(chǎn)的災(zāi)害多種多樣,礦井透水是其中一個(gè)重要問題。在我國,煤井下重大潰水和透水事故頻繁發(fā)生,威脅礦工生命安全,讓國家財(cái)產(chǎn)遭受巨大損失,產(chǎn)生了不良的社會影響。地下水監(jiān)測預(yù)警已成為保證煤礦安全生產(chǎn)的重要因素。因此,設(shè)計(jì)開發(fā)礦井地下水位監(jiān)測系統(tǒng),為煤礦企業(yè)生產(chǎn)安全提供技術(shù)支持,在減少人員傷亡和國家財(cái)產(chǎn)損失方面具有重大意義。本課題利用現(xiàn)代測控技術(shù)及GPRS無線通信技術(shù)研究開發(fā)地下水位監(jiān)測系統(tǒng)。其中包括現(xiàn)場水位測控終端的設(shè)計(jì)、GPRS的無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)、基于組態(tài)王與MATLAB的數(shù)據(jù)運(yùn)算監(jiān)測中心的設(shè)計(jì)等,實(shí)現(xiàn)了對地下水位的實(shí)時(shí)監(jiān)測以及水位的預(yù)測功能。本課題主要研究了國內(nèi)外地下水位無線監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)狀和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法在地下水位預(yù)測中的應(yīng)用,提出基于組態(tài)王與MATLAB的地下水位監(jiān)測系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。本系統(tǒng)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端主要由MSP430單片機(jī)和宏電H7710GPRSDTU構(gòu)成,負(fù)責(zé)水位、溫度等數(shù)據(jù)的采集、存儲和發(fā)送,依托GPRS網(wǎng)絡(luò)與INTER網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。然后結(jié)合RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,在MATLAB中進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和處理。最后在組態(tài)王中顯示數(shù)據(jù)結(jié)果和相關(guān)信息,可以進(jìn)行相應(yīng)處理操作,實(shí)現(xiàn)對地下水位的預(yù)測和系統(tǒng)的最優(yōu)化管理。組態(tài)王與MATLAB共同組成上位機(jī)管理系統(tǒng)。本課題設(shè)計(jì)開發(fā)的地下水位監(jiān)測系統(tǒng)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測試,數(shù)據(jù)擬合能力良好,符合預(yù)期要求。能夠保證工作人員對煤礦企業(yè)的生產(chǎn)安全進(jìn)行統(tǒng)一、科學(xué)、實(shí)時(shí)和高效的管理。為煤礦安全生產(chǎn)提供可靠保證,提高煤礦企業(yè)的科學(xué)管理水平,為技術(shù)人員的管理決策提供科學(xué)的理論依據(jù),為預(yù)測礦井水位變化趨勢提供數(shù)據(jù)資料。提高了水文資料的準(zhǔn)確率,促進(jìn)了煤礦企業(yè)的科學(xué)化和標(biāo)準(zhǔn)化管理。最后,對本設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié),分析所取得的研究成果,提出系統(tǒng)中存在的缺點(diǎn)和不足,并對系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)和完善提出了想法,為本課題的繼續(xù)研究打下基礎(chǔ)。
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