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基于Arduino Mega2560单片机的智能物料运输车设计
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作者 李钰铖 何伟锋 +6 位作者 黄敏桩 梁家乐 王梓杰 吕婷婷 赖静娴 蔡琼仪 张智聪 《机电工程技术》 2024年第2期146-150,共5页
为实现自动化物料运输能力,设计出一款以Arduino Mega2560单片机为控制核心,采用舵机控制模块、OpenMV摄像头模组、步进电机驱动模块等硬件的智能物料运输车。通过Arduino和OpenMV的上位机进行软件编程,实现物料运输车多功能全自动运行... 为实现自动化物料运输能力,设计出一款以Arduino Mega2560单片机为控制核心,采用舵机控制模块、OpenMV摄像头模组、步进电机驱动模块等硬件的智能物料运输车。通过Arduino和OpenMV的上位机进行软件编程,实现物料运输车多功能全自动运行,包括利用3自由度机械臂与垂直升降滑块装置结合的抓取装置抓取与摆放物料;采用8路灰度传感器对地面标识线寻迹进行路径规划,同时运用微雪电子扫码模块获取物料信息和物料抓取顺序,并搭配OpenMV视觉识别模块对物料颜色和位置进行判断;通过麦克纳姆轮进行全向移动。在模拟智能制造工厂的物料加工场景下,进行了系统编程控制过程实验。结果表明:所设计的运输车能够在4 min内完成物料抓取区、粗加工区、成品区的全套流程,同时区域移动准确率达标,完全能满足现代智能制造工厂高效率、高精准率的设计需求。 展开更多
关键词 物料运输 ARDUINO OpenMV 现代智能制造工厂 步进电机驱动
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煤矿顶板基岩富水性综合探测及分析
2
作者 张智聪 《能源技术与管理》 2024年第1期93-97,共5页
煤矿顶板水害的探测与治理对于保障矿井的安全生产和经济效益、保护生态环境具有重要意义。为此,有必要在采煤工作面回采前,探明顶板含水情况。以郭家湾煤矿51109工作面为例,基于顶板上方的综合物探结果,结合钻孔、水文地质资料及采掘... 煤矿顶板水害的探测与治理对于保障矿井的安全生产和经济效益、保护生态环境具有重要意义。为此,有必要在采煤工作面回采前,探明顶板含水情况。以郭家湾煤矿51109工作面为例,基于顶板上方的综合物探结果,结合钻孔、水文地质资料及采掘资料综合分析,探测出工作面顶板上方0~100 m富水异常区域范围。通过综合分析可得,1号、2号和3号异常区主要为5^(-1)号煤层顶板裂隙承压砂岩含水层、4^(-3)号煤层顶板裂隙承压砂岩含水层及第四系全新统冲洪积层孔隙含水层相对富水所致。多种手段联合解释结果准确可靠,可为回采工作面防治水提供重要指导。 展开更多
关键词 矿井 顶板水害 多种手段 防治水
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半导体测试调度研究 被引量:3
3
作者 张智聪 郑力 张涛 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期46-50,共5页
半导体测试是资金高度密集、涉及产品种类与设备种类繁多的半导体生产环节。半导体测试需要同时使用测试机、送料机台和使能器等资源。资源组合及其可加工的产品类型的对应关系错综复杂,大多数半导体测试调度问题是考虑多资源约束和作... 半导体测试是资金高度密集、涉及产品种类与设备种类繁多的半导体生产环节。半导体测试需要同时使用测试机、送料机台和使能器等资源。资源组合及其可加工的产品类型的对应关系错综复杂,大多数半导体测试调度问题是考虑多资源约束和作业换型时间的平行机调度问题。分别从问题和方法两个角度对半导体测试调度研究进行分析,归纳了附加资源充足的测试调度和附加资源受限的测试调度两大类问题,并对目前半导体测试调度的各类方法进行总结对比,分析了各类方法的特点。 展开更多
关键词 半导体测试 调度 资源约束
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基于增强学习的平行机调度研究 被引量:2
4
作者 张智聪 郑力 翁小华 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期110-116,共7页
尝试运用增强学习方法来研究平行机调度问题,通过定义系统状态、行为和报酬函数,把调度问题转化为平均报酬型半马尔可夫决策过程,并使用结合函数泛化器的R-Learning算法来解决。提出排名算法,并利用它和两种常用的调度规则(最短期望加... 尝试运用增强学习方法来研究平行机调度问题,通过定义系统状态、行为和报酬函数,把调度问题转化为平均报酬型半马尔可夫决策过程,并使用结合函数泛化器的R-Learning算法来解决。提出排名算法,并利用它和两种常用的调度规则(最短期望加工时间规则和先进先出规则)来定义增强学习的行为。实验结果表明,R-Learning算法通过仿真实验学习较优的调度策略,在不同的决策状态下选择最优或次优的行为,对每个测试问题的效果都优于以上任何一条调度规则。 展开更多
关键词 调度 平行机 增强学习 马尔可夫决策过程
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动力刀架振动检测系统关键技术研究 被引量:1
5
作者 张智聪 卢晓红 +1 位作者 王福吉 贾旭 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2012年第4期57-59,共3页
目前,动力刀架振动测试方法的缺失及不完善严重制约了数控车床及车铣复合加工中心行业的发展。鉴于此,开发了基于虚拟仪器平台LabVIEW的三向振动检测系统。系统以三轴加速度传感器为传感器件检测刀架振动信息,采集到的信号经信号调理仪... 目前,动力刀架振动测试方法的缺失及不完善严重制约了数控车床及车铣复合加工中心行业的发展。鉴于此,开发了基于虚拟仪器平台LabVIEW的三向振动检测系统。系统以三轴加速度传感器为传感器件检测刀架振动信息,采集到的信号经信号调理仪放大和调整,提高系统抗干扰性;通过对采集的振动信号进行频谱变换和频率信息的分析,可探究刀架振动原因进而采取相应措施有效减小振动;最后采集到的数据利用报表生成功能进行存储。 展开更多
关键词 动力刀架 振动测试 频谱分析 LABVIEW
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工业工程专业生产与物流类课程群改革研究 被引量:3
6
作者 张智聪 胡开顺 +2 位作者 李帅 黄辉宇 赵少勇 《物流科技》 2014年第9期27-29,33,共4页
文章以优化生产与物流类课程群的内容板块,加强该课程群内各课程之间的融合渗透。改革传统教学中以启发式方法、试验法为主解决企业生产与物流管理各环节典型问题的方法,针对各典型问题建立详细运筹优化模型并探讨模型优化技巧,从全局... 文章以优化生产与物流类课程群的内容板块,加强该课程群内各课程之间的融合渗透。改革传统教学中以启发式方法、试验法为主解决企业生产与物流管理各环节典型问题的方法,针对各典型问题建立详细运筹优化模型并探讨模型优化技巧,从全局优化的角度对生产与物流管理各环节的精确定量优化方法教学进行研究,探索培养学生运用运筹优化技术更有效地解决生产与物流管理问题的教学方法。 展开更多
关键词 优化 运筹学 建模
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基于运筹优化的物流与设施规划课程教学研究 被引量:1
7
作者 张智聪 胡开顺 +2 位作者 李帅 黄辉宇 赵少勇 《物流工程与管理》 2014年第7期301-304,324,共5页
在传统教学中,物流与设施规划课程的物流分析、设施布局等内容的一些经典问题采用启发式方法或试验法来解决。为了更精确地解决这些问题,采用数学规划方法提供解决方案。主要围绕建模技巧、应用软件教学和解决物流与设施规划专业案例等... 在传统教学中,物流与设施规划课程的物流分析、设施布局等内容的一些经典问题采用启发式方法或试验法来解决。为了更精确地解决这些问题,采用数学规划方法提供解决方案。主要围绕建模技巧、应用软件教学和解决物流与设施规划专业案例等方面培养学生运用优化原理与方法构建运筹优化模型的能力以及运用ILOG OPL优化软件解决实际优化问题的能力。以二次分配问题和多产品工艺过程图优化问题为案例阐述了数学规划建模和编程求解的过程。 展开更多
关键词 设施规划 物流 数学规划
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基于二元增强学习架构的可重构制造系统调度
8
作者 张智聪 郑力 +3 位作者 胡开顺 赵少勇 李帅 黄辉宇 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2011年第12期45-51,共7页
构建基于重构和调度二元增强学习架构的调度系统,借助重构增强学习系统的行为来实现资源配置、重构制造单元的功能,借助调度增强学习系统的行为来为各制造单元安排加工任务,实现优化各产品加工路径和加工顺序的功能。重构和调度增强学... 构建基于重构和调度二元增强学习架构的调度系统,借助重构增强学习系统的行为来实现资源配置、重构制造单元的功能,借助调度增强学习系统的行为来为各制造单元安排加工任务,实现优化各产品加工路径和加工顺序的功能。重构和调度增强学习系统通过状态转移、行为选择和报酬获取进行联系。提出结合函数泛化器的自适应步长增强学习算法的学习机制和学习步长调整机制,通过实验分析了函数泛化器的性能,验证了该算法解决一类重入型的可重构制造车间调度问题的有效性。 展开更多
关键词 调度 增强学习 状态 行为 报酬
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优化加权平均流程时间的平行机调度
9
作者 张智聪 郑力 翁小华 《现代制造工程》 CSCD 2007年第9期17-21,61,共6页
平行机调度问题在工业界有着广泛应用,实际生产中瓶颈工序的调度很多属于这类问题。运用增强学习算法来研究以最小化作业的加权平均滞留时间为目标的动态平行机调度问题Qm|rj,sjk,Mj|∑wjfj,考虑与作业顺序相关的转换时间和机器-作业资... 平行机调度问题在工业界有着广泛应用,实际生产中瓶颈工序的调度很多属于这类问题。运用增强学习算法来研究以最小化作业的加权平均滞留时间为目标的动态平行机调度问题Qm|rj,sjk,Mj|∑wjfj,考虑与作业顺序相关的转换时间和机器-作业资格约束。为了把调度问题转化为增强学习问题,定义了系统状态的表示方式,利用加权最短加工时间优先(WSPT)规则、Weng算法、排名(RA)算法和LFJ-RA(Least Flexible Job-Ranking Algorithm)算法构造行为,定义了与调度目标函数等价的报酬函数,并采用结合函数泛化器的Q学习算法来解决。实验表明Q学习算法对每个测试问题的调度结果都优于WSPT规则、排名算法、LFJ-RA算法和Weng算法。 展开更多
关键词 调度 平行机 Q学习
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ILOG OPL优化软件及其教学工作探讨 被引量:1
10
作者 张智聪 《科技信息》 2009年第22期186-187,共2页
ILOGOPL是功能强大、使用便捷的解决运筹优化问题的专业软件。本文阐述了优化技术的重要性,介绍了ILOGOPL优化软件的功能、特点及其在社会各界的应用情况,并结合教学实践和实际企业项目的经验总结出推广ILOGOPL教学、提升ILOGOPL教学效... ILOGOPL是功能强大、使用便捷的解决运筹优化问题的专业软件。本文阐述了优化技术的重要性,介绍了ILOGOPL优化软件的功能、特点及其在社会各界的应用情况,并结合教学实践和实际企业项目的经验总结出推广ILOGOPL教学、提升ILOGOPL教学效果的关键因素,强调培养学生构建大规模优化模型和运用ILOGOPL解决实际优化问题的能力。 展开更多
关键词 优化 运筹学 建模
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工业工程专业的优化方法技能教学研究
11
作者 张智聪 胡开顺 +2 位作者 赵少勇 李帅 黄辉宇 《东莞理工学院学报》 2012年第1期116-119,共4页
优化方法在工业工程专业应用广泛,其教学工作在工业工程教学体系中占有重要地位,而当前的优化方法的教学中普遍存在实践环节偏少等弊端。鉴于优化技能是涉及到多门课程的一种综合性的专业应用技能,提出工业工程专业的优化技能教学应该... 优化方法在工业工程专业应用广泛,其教学工作在工业工程教学体系中占有重要地位,而当前的优化方法的教学中普遍存在实践环节偏少等弊端。鉴于优化技能是涉及到多门课程的一种综合性的专业应用技能,提出工业工程专业的优化技能教学应该以实践与应用为主,理论教学服务于应用教学。主要围绕优化模型的建模技巧、应用软件教学和解决专业案例等方面培养学生运用优化原理与方法构建大规模优化模型的能力以及运用专业软件解决实际优化问题的能力。 展开更多
关键词 优化 运筹学 建模
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基于混合蛙跳算法的复杂产品装配序列规划 被引量:16
12
作者 王松 孙振忠 +1 位作者 郭建文 张智聪 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期2991-2999,共9页
为提高机械产品的装配效率,提出一种基于混合蛙跳算法的产品装配序列规划方法。该方法针对混合蛙跳算法中各个模因组内的最优样本容易出现趋同性的现象,引入遗传算法,提出最优样本的差异性控制策略,以改善种群的差异性。建立了以装配操... 为提高机械产品的装配效率,提出一种基于混合蛙跳算法的产品装配序列规划方法。该方法针对混合蛙跳算法中各个模因组内的最优样本容易出现趋同性的现象,引入遗传算法,提出最优样本的差异性控制策略,以改善种群的差异性。建立了以装配操作稳定性、惩罚函数、装配方向改变次数和装配工具改变次数为装配序列评价指标的适应度函数模型。以一个装配体实例分析该算法的特性,验证了改进混合蛙跳算法的可行性和稳定性,并将该算法与标准混合蛙跳算法和遗传算法相比较,证明了改进混合蛙跳算法更有效。 展开更多
关键词 装配序列规划 混合蛙跳算法 遗传算法 虚拟装配
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基于扩展卡尔曼滤波算法的无人机定位 被引量:12
13
作者 杨润丰 骆春波 +1 位作者 张智聪 李铭钊 《电讯技术》 北大核心 2016年第1期60-66,共7页
无人机的移动定位是应对无人机机动性和应用环境复杂性的关键技术。为解决无人机中的全球定位系统(GPS)信号失效问题,提出了一种通过机载无线射频的接收信号强度解决定位问题的技术,分别采用扩展卡尔曼滤波方法估计距离和最小二乘方法... 无人机的移动定位是应对无人机机动性和应用环境复杂性的关键技术。为解决无人机中的全球定位系统(GPS)信号失效问题,提出了一种通过机载无线射频的接收信号强度解决定位问题的技术,分别采用扩展卡尔曼滤波方法估计距离和最小二乘方法估计路径损耗因子两种处理方法。理论分析和实验测试结果证实所提算法对有色噪声干扰下的接收信号有较好的增强效果,基于80%的置信水平,新算法相对于白噪声模型将估算误差从9.5 m减少到了4 m,还进一步提供了融合惯性导航的算法。 展开更多
关键词 无人机 移动定位 扩展卡尔曼滤波 距离估算
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基于光线跟踪法的多轴铣削加工仿真研究 被引量:4
14
作者 张伟 张为涵 +1 位作者 林亨 张智聪 《计算机集成制造系统-CIMS》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期209-214,共6页
在数控加工中,对数控代码进行集成的几何仿真和物理仿真,可以快速检验加工代码的正确性并对加工参数进行优化。运用光线跟踪法研究了多轴数控铣削加工的几何仿真和物理仿真问题,运用解析法对工件和刀具扫描体进行求交离散,依据数控代码... 在数控加工中,对数控代码进行集成的几何仿真和物理仿真,可以快速检验加工代码的正确性并对加工参数进行优化。运用光线跟踪法研究了多轴数控铣削加工的几何仿真和物理仿真问题,运用解析法对工件和刀具扫描体进行求交离散,依据数控代码提取刀位信息并计算刀具扫描体。工件与扫描体的布尔减运算,一方面可获得每一步切削结果并进行实时的立体显示,另一方面可依据材料切削速率模型实时计算切削力。 展开更多
关键词 光线跟踪 铣削仿真 数控加工 虚拟设计 虚拟制造 人机交互
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动力刀架刀盘结构参数优化 被引量:9
15
作者 卢晓红 贾振元 +1 位作者 张智聪 于小艳 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2011年第4期82-85,90,共5页
合理的刀盘结构参数可以有效解决锁刀刚性和刀盘尺寸惯性的矛盾。根据刀盘的结构参数优化设计要求和特点,通过设计变量的选取、目标函数和约束条件的确定,建立了刀盘的结构模型,实现了刀盘的结构参数优化,达到了刀盘质量最轻(体积最小)... 合理的刀盘结构参数可以有效解决锁刀刚性和刀盘尺寸惯性的矛盾。根据刀盘的结构参数优化设计要求和特点,通过设计变量的选取、目标函数和约束条件的确定,建立了刀盘的结构模型,实现了刀盘的结构参数优化,达到了刀盘质量最轻(体积最小)的优化目的。探讨了利用MATLAB软件优化工具箱中的fmincon函数解决多约束非线性优化问题的基本思路和计算方法。为了对刀盘的结构参数优化结果进行验证,对优化后的刀盘进行了有限元静态特性分析及动态特性分析,仿真结果证实了刀盘结构的合理性,优化结果应用于大连高金数控集团有限公司刀架产品的实际加工。 展开更多
关键词 动力刀架 结构参数 MATLAB 有限元 SQP
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基于灰关联分析的热误差测点优化 被引量:6
16
作者 卢晓红 贾振元 +1 位作者 张智聪 于小艳 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2011年第2期70-74,共5页
针对影响机床热误差建模的机床温度场分布问题,提出了优化热关键点的新方法。借助于灰色系统理论的关联度分析方法,根据现场测得的统计数据序列,建立了灰关联分析模型,通过计算布置于机床上各个温度布点的温度传感器的温度采样序列值同... 针对影响机床热误差建模的机床温度场分布问题,提出了优化热关键点的新方法。借助于灰色系统理论的关联度分析方法,根据现场测得的统计数据序列,建立了灰关联分析模型,通过计算布置于机床上各个温度布点的温度传感器的温度采样序列值同机床定位误差之间的绝对灰色关联度值,最终从32个温度测点当中选择了4个点用于建立热误差补偿模型。最后基于四个测温关键点建模对Z轴的定位误差进行了补偿实验,结果证明补偿效果较好,所提出的热误差测点优化研究可以有效提高热误差模型的鲁棒性。 展开更多
关键词 数控机床 热误差 灰关联分析 建模
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面向突发事件的分布式制造资源协同调度 被引量:2
17
作者 李帅 张智聪 +5 位作者 胡开顺 晏晓辉 张良伟 赵少勇 钟守炎 徐劲力 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期654-660,共7页
为解决分布式制造中资源调配问题及因应突发事件对调度计划的冲击,建立了面向突发事件的制造资源协同调度模型。针对问题要求响应快、求解难度高等特点,采用粒子群算法求解并设计了独特的离散机制,并根据问题特点设计了测试算例。首先... 为解决分布式制造中资源调配问题及因应突发事件对调度计划的冲击,建立了面向突发事件的制造资源协同调度模型。针对问题要求响应快、求解难度高等特点,采用粒子群算法求解并设计了独特的离散机制,并根据问题特点设计了测试算例。首先基于静态调度模型对OPL软件和粒子群算法的求解效果进行了对比,然后随机生成了突发事件进行重调度实验。实验结果表明,所提粒子群算法具有响应时间短、稳定性强的特点,是求解该类问题的有效算法。 展开更多
关键词 分布式制造 突发事件 调度 粒子群算法
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基于自适应变异粒子群优化算法的产品装配序列规划 被引量:3
18
作者 陈海彬 郭建文 +2 位作者 孙振忠 王松 张智聪 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第7期153-156,共4页
为提高产品虚拟装配序列规划水平,提出了面向装配序列规划的自适应变异粒子群优化算法。算法针对产品装配序列规划离散性的特点,在基本粒子群算法的基础上,对粒子位置、速度与粒子速度和位置更新操作进行了重定义,通过引入遗传算法中的... 为提高产品虚拟装配序列规划水平,提出了面向装配序列规划的自适应变异粒子群优化算法。算法针对产品装配序列规划离散性的特点,在基本粒子群算法的基础上,对粒子位置、速度与粒子速度和位置更新操作进行了重定义,通过引入遗传算法中的变异算子来提高算法跳出局部最优的能力,同时改变惯性权重的取值方式以加快算法的收敛速度。以一柱塞泵的装配规划实例来分析该算法的性能,验证了自适应变异粒子群优化算法的可行性;与遗传算法和粒子群算法的比较证明自适应变异粒子群优化算法更有效。 展开更多
关键词 自适应 变异粒子群 装配序列规划
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基于多种群细菌觅食算法的机械设计优化 被引量:2
19
作者 晏晓辉 张智聪 +1 位作者 郭建文 马连博 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2017年第9期144-149,共6页
针对传统方法在解决机械优化问题时的不足,提出了一种偏利共生型的多种群细菌觅食算法。利用可行种群和不可行种群两个种群来模拟协同演化,以用于机械设计优化问题的多约束处理。除多种群协同进化外,该算法还采用了自适应的趋化步长,以... 针对传统方法在解决机械优化问题时的不足,提出了一种偏利共生型的多种群细菌觅食算法。利用可行种群和不可行种群两个种群来模拟协同演化,以用于机械设计优化问题的多约束处理。除多种群协同进化外,该算法还采用了自适应的趋化步长,以及均衡的繁殖消亡策略。为验证所提出算法的优化设计能力,在压力容器和焊接悬臂梁优化设计两个实例上进行了测试,并与其他几个算法进行了比较。测试结果表明所提出的多种群细菌觅食算法在最优值以及稳定性上相比于同类算法具有明显优势,能够很好地用于机械设计优化工作。 展开更多
关键词 机械设计 约束优化 多种群细菌觅食算法 协同进化
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菌群优化方法及其应用研究综述 被引量:2
20
作者 晏晓辉 朱云龙 +3 位作者 张智聪 吕赐兴 李帅 蚁文洁 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2018年第5期1-10,21,共11页
菌群优化是近年新提出的一种群体智能优化方法.在介绍几种典型菌群优化方法的基础上,着重对细菌觅食算法的相关文献进行了关键词分析,结合关键词及原始细菌觅食算法的不足,从参数与结构优化、多算法混合、算子改善、多目标优化改造等4... 菌群优化是近年新提出的一种群体智能优化方法.在介绍几种典型菌群优化方法的基础上,着重对细菌觅食算法的相关文献进行了关键词分析,结合关键词及原始细菌觅食算法的不足,从参数与结构优化、多算法混合、算子改善、多目标优化改造等4个方面对菌群优化方法的改进研究进行了综述.同时,对其在各典型工程领域的应用进行了介绍.最后,对菌群优化方法的发展方向进行了分析展望. 展开更多
关键词 群体智能 优化计算 菌群优化 算法改进
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