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基于Matlab的运动控制系统实验平台设计
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作者 徐建明 支文龙 周家豪 《计算机测量与控制》 2024年第3期146-152,共7页
针对运动控制系统课程在传统教学中,学生在课程理论知识学习和利用Matlab/Simulink仿真阶段,缺少实际控制单元设计与开发实际工程训练的问题,设计了一个基于Matlab的运动控制系统实验平台,在实验平台使用基于模型设计的方法可实现从仿... 针对运动控制系统课程在传统教学中,学生在课程理论知识学习和利用Matlab/Simulink仿真阶段,缺少实际控制单元设计与开发实际工程训练的问题,设计了一个基于Matlab的运动控制系统实验平台,在实验平台使用基于模型设计的方法可实现从仿真测试到实物测试一体化;通过介绍实验平台中的PC端环境配置流程以及实验平台中驱动器的构成给出了实验平台的总体设计方案;说明了实验平台应用基于模型设计的方法实现代码自动生成的流程,并对基于模型设计的开发流程进行了详细的阐述;通过案例永磁同步电机转速、电流双闭环控制系统在实验平台经过模型在环仿真、软件在环仿真、处理器在环仿真,最后到实验平台进行实物测试的流程与实验结果来达到验证实验平台的优点及其可行性和有效性的目的。 展开更多
关键词 实验平台 MATLAB/SIMULINK 基于模型设计 代码自动生成 永磁同步电机
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基于新型旋转-直线往复机构的切片机设计分析及参数优化
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作者 胡福清 孙江宏 +3 位作者 孙英杰 孙雨彤 马超 周福强 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期614-623,635,共11页
针对现有糕点切片机切片效率和质量低下的问题,进行基于新型旋转-直线往复机构的切片机设计分析及参数优化。首先对切片机构型设计及椭圆导轨长短径比和转速进行计算,然后进行运动学和静力学分析,接着分别在不同长短径比和转速动力学仿... 针对现有糕点切片机切片效率和质量低下的问题,进行基于新型旋转-直线往复机构的切片机设计分析及参数优化。首先对切片机构型设计及椭圆导轨长短径比和转速进行计算,然后进行运动学和静力学分析,接着分别在不同长短径比和转速动力学仿真分析基础上,构建切刀的加速度均值和均方根值三次多项式拟合方程作为目标函数,利用NSGA-Ⅱ遗传算法进行长短径多目标参数优化及转速择优,最后搭建样机完成不同转速对比实验及玉米饼切片性能测试。结果表明,最优长短径和转速分别为190 mm、120 mm和20 r/min,优化后切刀效率提高75%,切刀进刀加速度的最大和平均误差分别减小26%和49%,退刀加速度的最大和平均误差分别减小60%和63%,玉米饼切面整齐美观,验证了设计的可行性。 展开更多
关键词 切片机 新型旋转-直线往复机构 运动学分析 多目标优化
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基于能力的国防资源分配方法
3
作者 张玉婷 杨镜宇 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期599-604,共6页
针对体系建设发展过程中国防资源有限、分配困难问题,考虑国防总经费预算受限、年度资源平均分配、体系能力满足能力需求等方面的约束,首先采用数学规划法,构建基于能力的国防资源静态分配模型,将资源分配到不同能力领域的体系建设发展... 针对体系建设发展过程中国防资源有限、分配困难问题,考虑国防总经费预算受限、年度资源平均分配、体系能力满足能力需求等方面的约束,首先采用数学规划法,构建基于能力的国防资源静态分配模型,将资源分配到不同能力领域的体系建设发展中。其次,给出了基于遗传算法的模型求解算法。最后,通过示例验证所构建的资源分配模型能够合理地进行国防资源分配,且计算结果高效、可行,为体系建设发展中的资源分配问题提供了一定的理论支撑。 展开更多
关键词 资源分配 数学规划法 体系能力 遗传算法
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热防护筒件无损装夹与精准调姿研究
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作者 陈涛 宜亚丽 +3 位作者 杨元旦 杨泽宇 蔡虎 邵磊 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第4期94-99,共6页
针对以气凝胶为基体的热防护筒件在机加工过程中存在手动调姿繁琐、产品表面易损伤等问题,结合气凝胶热防护层材料性能,提出了一种可实现工件无损装夹并能进行位姿调节的方案设计,通过柔性真空吸附装置实现工件无损装夹,通过4个三坐标... 针对以气凝胶为基体的热防护筒件在机加工过程中存在手动调姿繁琐、产品表面易损伤等问题,结合气凝胶热防护层材料性能,提出了一种可实现工件无损装夹并能进行位姿调节的方案设计,通过柔性真空吸附装置实现工件无损装夹,通过4个三坐标定位器实现工件六自由度位姿调节,基于快速位姿算法,结合误差权值分配法,利用Levenberg-Marquard(LM)算法对含有误差的位姿调节参数进行修正,得到更准确的目标位姿参数,仿真结果显示,修正后位姿调节参数误差减小了50%~90%。最后进行了试验验证,修正后,工件位姿调节参数位置误差小于0.6 mm,姿态误差小于0.25°,其装置性能满足目前工艺需求,可有效提升以气凝胶为基体的复合材料机加工生产效率。 展开更多
关键词 位姿调节 无损装夹 热防护 真空吸附
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基于边缘计算的台区用户用电特性感知方法
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作者 李金灿 李景顺 覃江英 《电子设计工程》 2024年第3期50-53,58,共5页
目前不同地区、不同时间的负荷不能直接叠加,导致台区用户属性判定结果不精准,感知效果较差。为解决这一问题,提出基于边缘计算的台区用户用电特性感知方法。使用双向台区用户识别仪器识别相邻台区干扰严重的载波信号。对台区用电风险... 目前不同地区、不同时间的负荷不能直接叠加,导致台区用户属性判定结果不精准,感知效果较差。为解决这一问题,提出基于边缘计算的台区用户用电特性感知方法。使用双向台区用户识别仪器识别相邻台区干扰严重的载波信号。对台区用电风险大数据进行均衡调度处理,结合边缘计算构建属性判定函数。根据用户属性判定结果,设计用电特性感知流程,计算平均采集成功率,提取台区用户用电特性,生成异常用户告警清单。对原始日负荷曲线进行标么化处理,判断其是否满足聚类误差指标,去掉疑似异常用户。计算台区线损百分比,感知高压台区和低压台区。实验结果表明,该方法第一、二类用户在70%尖峰负荷下的持续时间均比实际数据高20 h,具有精准感知效果。 展开更多
关键词 边缘计算 台区用户 用电特性 感知
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基于NB-IoT的UPS智能在线监测系统的设计
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作者 宋汝浩 李成 +3 位作者 张泽 李科遥 马锦毅 朱代先 《计算机测量与控制》 2024年第3期57-62,70,共7页
针对UPS机房在运行过程中无人监守,工作人员无法及时排查故障的问题,设计并实现了一套基于ARM和NB-IoT的UPS智能在线监测系统,由检测终端、云服务器和监管中心组成;检测终端使用各类传感器和检测电路获取多个UPS设备的输入输出电压和电... 针对UPS机房在运行过程中无人监守,工作人员无法及时排查故障的问题,设计并实现了一套基于ARM和NB-IoT的UPS智能在线监测系统,由检测终端、云服务器和监管中心组成;检测终端使用各类传感器和检测电路获取多个UPS设备的输入输出电压和电流、负载率、蓄电池电量等数据以及机房温湿度环境参数,通过无线模块发送给云服务器,监管中心从云服务器获取数据,用户可以登录监管中心远程查询UPS的工作数据;经测试,系统能够实现对UPS各项数据的采集和无线传输,可以通过监管中心实时查询UPS工作状态以及下发指令,能达到实时监控的效果;具有数据测量准确,实时性响应良好等特点,减少了管理人员的工作量,提高了UPS的管理效率。 展开更多
关键词 UPS ARM NB-IoT 监管 服务器
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基于机器视觉的烘焙醒发室自动化系统设计
7
作者 王敏 Bryan G Murengami +2 位作者 杨鹏 朱亚男 陈学永 《制造业自动化》 2024年第3期199-203,共5页
发酵是面包制作中必不可缺的一步,传统的发酵方式是由工人将装有面团的手推车不断的推入醒发室中,同时面包师傅需要根据经验判断面包发酵时间,然而在推动的过程中可能会损坏面团,也会造成醒发室温湿度的变化,降低面包的质量。研究并设... 发酵是面包制作中必不可缺的一步,传统的发酵方式是由工人将装有面团的手推车不断的推入醒发室中,同时面包师傅需要根据经验判断面包发酵时间,然而在推动的过程中可能会损坏面团,也会造成醒发室温湿度的变化,降低面包的质量。研究并设计了一款基于PLC和机器视觉的自动化发酵设备,通过机器视觉的方式构建面包模型,使用YOLOv5构建了面包分类模型以及使用神经网络算法构建了面包成熟度模型。采用PLC控制器与PC机共同控制的方式完成面包车在醒发室内的平稳移动,同时能够自动接受面包发酵成熟信号。本研究降低了温湿度变化和人工方面对面团发酵质量的影响,同时提高面包发酵生产的效率。 展开更多
关键词 PLC 机器视觉 自动化 YOLOv5 神经网络
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基于电能计量的中央空调冷量分摊方法
8
作者 王杰 孙清典 +1 位作者 孙寿晨 王建东 《自动化与仪表》 2024年第3期21-25,32,共6页
在国家“双碳”重大战略驱动下,中央空调系统逐渐成为助力国家节能减排的重要担当。为充分调动中央空调用户的节能积极性,提高中央空调分户计费精确性,该文在分析风机盘管供冷量与耗电量关系的基础上,提出了一种基于电能计量的中央空调... 在国家“双碳”重大战略驱动下,中央空调系统逐渐成为助力国家节能减排的重要担当。为充分调动中央空调用户的节能积极性,提高中央空调分户计费精确性,该文在分析风机盘管供冷量与耗电量关系的基础上,提出了一种基于电能计量的中央空调分户冷量分摊方法。通过仿真比较得出,该方法在低投资情况下有效地提高了中央空调分户计量冷量分摊的精度,保证了空调分户计费的公平性,更好地促进国家中央空调分户计量任务的推广。 展开更多
关键词 中央空调系统 分户计费 能电比标定 冷量分摊方法
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磁性液体Rosensweig单峰传感应用研究进展
9
作者 崔海蓉 《机械工程师》 2024年第5期9-12,共4页
介绍了一种磁性液体传感应用的新方法。它以磁性液体单个Rosensweig尖峰作为感测元件,检测外部激励信号,输出电信号。可以用于惯性传感、流量传感、微阻尼器等领域。综述了Rosensweig单峰形成的条件和特性,以及其传感应用的机理和进展。
关键词 磁性液体 Rosensweig尖峰 传感应用 检测机理
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某通信模块机箱自散热结构设计与优化分析
10
作者 邓孟辉 金向阳 《机械工程师》 2024年第4期49-51,共3页
针对某通信模块设计机箱自散热结构,通过对机箱散热盖部分增加翅片,设计了通信模块与机箱传热的三维理论模型。首先采用SolidWorks建立三维模型导入到COMSOL传热板块中,通过对通信模块和机箱的温度场分布情况进行模拟,计算分析了在环境... 针对某通信模块设计机箱自散热结构,通过对机箱散热盖部分增加翅片,设计了通信模块与机箱传热的三维理论模型。首先采用SolidWorks建立三维模型导入到COMSOL传热板块中,通过对通信模块和机箱的温度场分布情况进行模拟,计算分析了在环境温度为60℃条件下矩形翅片高度、厚度、间距对散热情况的影响,结果显示当翅片高度为5 mm、厚度为1.5 mm、间距为2 mm时机箱达到最佳散热效果。 展开更多
关键词 三维模型 温度场 翅片 散热
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基于模糊逻辑的空调系统广义预测控制参数整定
11
作者 贺宁 李尚 +1 位作者 许恭博 郝文斌 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期964-973,共10页
针对多输入多输出(multiple-input-multiple-output,MIMO)变风量空调系统(variable air volume,VAV),本文提出了一种基于模糊逻辑和事件触发的广义预测控制(generalized predictive control,GPC)参数整定方法。针对多变量VAV空调系统,... 针对多输入多输出(multiple-input-multiple-output,MIMO)变风量空调系统(variable air volume,VAV),本文提出了一种基于模糊逻辑和事件触发的广义预测控制(generalized predictive control,GPC)参数整定方法。针对多变量VAV空调系统,基于输出斜率等新型模糊目标参数及高斯双边形隶属度函数建立模糊预测模型,提高了隶属函数拟合度以更贴切地反映系统当前时刻状态。利用麻雀智能算法(sparrow search algorithm,SSA)构建隶属度函数,对GPC控制器中的柔化因子和加权系数进行在线分段整定,有效提升了系统性能。此外,在参数整定过程中,引入事件触发机制(event-triggered mechanism,ETM),在保证控制性能的同时,避免了不必要的控制器采样与更新,降低了系统在线计算量并减少了能源消耗。最后通过VAV空调系统仿真实验验证,证明了本文提出方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 广义预测控制 参数整定 模糊逻辑 柔化因子 加权系数 事件触发机制
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基于改进麻雀搜索算法的广义预测控制参数整定
12
作者 贺宁 郝文斌 李尚 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第1期119-126,共8页
针对多输入多输出(MIMO)的变风量空调(VAV)系统,提出一种基于改进麻雀搜索算法(ISSA)的广义预测控制(GPC)参数整定方法。首先,针对GPC控制器众多参数和系统性能之间关系复杂且难以同时整定的问题,提出通过麻雀搜索算法(SSA)进行参数整... 针对多输入多输出(MIMO)的变风量空调(VAV)系统,提出一种基于改进麻雀搜索算法(ISSA)的广义预测控制(GPC)参数整定方法。首先,针对GPC控制器众多参数和系统性能之间关系复杂且难以同时整定的问题,提出通过麻雀搜索算法(SSA)进行参数整定以提高控制系统的性能指标。其次,针对传统SSA在适应度函数较复杂时存在收敛周期较长的问题,提出一种基于非线性增减种群规模的ISSA以缩短算法的收敛周期。同时,引入事件触发机制(ETM)避免ISSA算法陷入局部最优。最后,通过半实物实验平台验证了所提算法的有效性和鲁棒性。实验结果表明,与传统的SSA算法相比,ISSA收敛时间可减少18.61%,并且通过ISSA进行参数整定后GPC控制系统的调节时间可分别减少87.5%、90%。 展开更多
关键词 变风量空调 广义预测控制 麻雀搜索算法 参数整定 事件触发机制
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电力杆塔倾角和沉降状态组网监测系统设计
13
作者 江星华 万东 《物联网技术》 2024年第4期43-45,共3页
电力杆塔倾斜、沉降导致输电线路、通信网络中断的事故日益增多。电力杆塔倾角和沉降状态组网监测系统在实时监测杆塔状态的同时,可实现数据4G通信上传等功能,及时发现杆塔故障,对降低停电、通信中断的风险具有重要意义。论文提出了一... 电力杆塔倾斜、沉降导致输电线路、通信网络中断的事故日益增多。电力杆塔倾角和沉降状态组网监测系统在实时监测杆塔状态的同时,可实现数据4G通信上传等功能,及时发现杆塔故障,对降低停电、通信中断的风险具有重要意义。论文提出了一种基于ARM微处理器开发的用于监测电力杆塔倾角和沉降状态的系统,对涉及的硬件、软件进行了详细介绍。测试结果表明,该测试系统能实现相应的功能,且设备使用太阳能板加蓄电池组合供电,实用性强。 展开更多
关键词 电力杆塔监测 4G通信 嵌入式 太阳能板 组网 输电线路
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传输时延环境下医疗信息物理融合系统设计
14
作者 董平 李宝树 吴凤梅 《信息技术》 2024年第1期91-95,103,共6页
医疗信息在资源融合过程中具有时延性,为了提高信息的利用与共享效果,设计了传输时延环境下医疗信息物理融合系统。通过构建信息物理融合系统的基础架构,利用AADL建立具有一般性的含有时延特征的采集模块、处理模块和融合模块,提高医疗... 医疗信息在资源融合过程中具有时延性,为了提高信息的利用与共享效果,设计了传输时延环境下医疗信息物理融合系统。通过构建信息物理融合系统的基础架构,利用AADL建立具有一般性的含有时延特征的采集模块、处理模块和融合模块,提高医疗信息资源融合效率。构建动力学模型,归一化处理医疗信息数据,根据Modelica建模语言完善系统局部稳定性,获得准确的融合结果。实验结果表明所设计系统的资源融合效果较好,资源融合时间较短,物理融合准确率较高,医疗信息利用率较高,可以实现医疗信息的高效利用与共享。 展开更多
关键词 时延 信息物理融合系统 医疗信息 AADL 动力学模型
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不完全量测下事件触发水面扩展目标跟踪
15
作者 梁苑 戚国庆 +2 位作者 陈烨 李银伢 盛安冬 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1219-1228,共10页
已有的水面扩展目标跟踪方法虽然提高了跟踪精度,但增加了通信消耗,而且无法避免不完全量测的干扰。为解决上述问题,依据探测器获取目标信息的机理将量测向量中各分量进行分组,建立不完全量测下由随机矩阵描述的扩展目标测量模型;进而... 已有的水面扩展目标跟踪方法虽然提高了跟踪精度,但增加了通信消耗,而且无法避免不完全量测的干扰。为解决上述问题,依据探测器获取目标信息的机理将量测向量中各分量进行分组,建立不完全量测下由随机矩阵描述的扩展目标测量模型;进而结合目标运动模型,构建不完全量测下水面扩展目标跟踪模型;基于所建立的目标跟踪模型,提出一种多通道解耦的事件触发机制调节探测器与估计中心间的数据传输;基于容积卡尔曼滤波算法,提出一种不完全量测下事件触发水面扩展目标跟踪方法。仿真实验结果表明,所提方法可在保持较高目标跟踪精度的前提下,显著降低通信消耗,同时有效避免不完全量测的干扰。 展开更多
关键词 水面扩展目标跟踪 事件触发机制 不完全量测 容积卡尔曼滤波
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基于神经网络的载人航天器微量污染物在线测量
16
作者 黄刚 李玉欣 +3 位作者 李庆龙 钱力 李健 陈宝成 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第5期161-163,168,共4页
本文以体积小、重量轻、功耗低、高可靠、长寿命的GAM200直接进样质谱(MS)仪器测量为基础,提出了用神经网络的方法,提高该仪器的定量精度,并选取甲苯和二甲苯两种微量污染物与气相色谱-质谱(GC/MS)测试进行对比试验,并对试验数据进行处... 本文以体积小、重量轻、功耗低、高可靠、长寿命的GAM200直接进样质谱(MS)仪器测量为基础,提出了用神经网络的方法,提高该仪器的定量精度,并选取甲苯和二甲苯两种微量污染物与气相色谱-质谱(GC/MS)测试进行对比试验,并对试验数据进行处理,比较测试误差,在仅考虑报警误差的情况下,神经网络算法的直接进样质谱测量的平均相对误差为9.1%RSD(甲苯),3.8%RSD(二甲苯),得到了与GC/MS相当的定量精度,为载人航天器微量污染物在线测量提供了一条有效途径。 展开更多
关键词 载人航天器 微量污染物 在线监测 直接进样
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磁流变抛光用蠕动泵软管失效模式及损伤演变
17
作者 刘思达 何建国 +1 位作者 张建飞 张云飞 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第3期115-118,共4页
蠕动泵软管回收系统是磁流变抛光液循环系统中的关键组成部分,直接影响抛光液流量的稳定性。为了保证长时间磁流变抛光的可靠性,这里研究了磁流变抛光用蠕动泵软管失效模式及损伤演变规律。首先,对蠕动泵软管的失效模式进行了分析,建立... 蠕动泵软管回收系统是磁流变抛光液循环系统中的关键组成部分,直接影响抛光液流量的稳定性。为了保证长时间磁流变抛光的可靠性,这里研究了磁流变抛光用蠕动泵软管失效模式及损伤演变规律。首先,对蠕动泵软管的失效模式进行了分析,建立了受力模型并仿真计算,获取了软管的易失效位置;然后,通过实验的方法对软管已失效处的截面损伤情况进行观察,分析损伤裂纹的特征,将最大损伤深度作为表征参数,研究其演变规律;最后,根据实验参数,建立了蠕动泵软管的寿命离线预测模型。结果表明:使用常规氧化铈抛光液,在转速为300rpm的条件下,软管的磨损过程有三个阶段:磨合磨损阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段。该蠕动泵软管的稳定运行寿命为16h,与实际情况较为符合,模型具有较强的指导意义。 展开更多
关键词 蠕动泵软管 磁流变抛光 寿命预测 氧化铈抛光液
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基于质量检测标准数字化的不合格品智能量化判定探索
18
作者 王宏君 徐辉 魏贵乔 《智能制造》 2024年第1期116-119,共4页
为解决不合格品检测的智能化问题,研究数字化的不合格品智能量化判定方法。通过基于质量检测标准数字化的不合格品智能量化判定方法,在质量检测数字标准数据库中建立产品零部件的不合格图谱并标注语义标签。选取零部件关键部位的不合格... 为解决不合格品检测的智能化问题,研究数字化的不合格品智能量化判定方法。通过基于质量检测标准数字化的不合格品智能量化判定方法,在质量检测数字标准数据库中建立产品零部件的不合格图谱并标注语义标签。选取零部件关键部位的不合格图像图谱,由专家打分,并对图谱标注语义标签。建立图像量化判定模型。通过不合格图像量化判定模型,输入不合格图谱,通过不合格品检测,输出不合格品的判定结果。验证模型并优化语义标注。通过图像量化判定模型,对待测不合格品图谱进行评价,得到初步的判定结果。对判定结果进行评估,从而确定待测图谱的语义标签。 展开更多
关键词 不合格品 量化判定 语义标注 质量检测 标准数字化
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智能制造环境下的机械自动化生产线优化与自适应控制系统设计
19
作者 李井林 《模具制造》 2024年第3期170-172,共3页
基于智能制造环境,研究了机械自动化生产线的优化与自适应控制系统设计。通过引入先进的智能化技术,同时采用自适应控制系统,实现了对生产线动态变化的实时感知与响应,确保系统在不同工况下的稳定性和适应性。研究结果表明,所提出的机... 基于智能制造环境,研究了机械自动化生产线的优化与自适应控制系统设计。通过引入先进的智能化技术,同时采用自适应控制系统,实现了对生产线动态变化的实时感知与响应,确保系统在不同工况下的稳定性和适应性。研究结果表明,所提出的机械自动化生产线优化与自适应控制系统设计在提高生产效率、降低能耗方面具有显著的优势,为智能制造领域的进一步发展提供了有力支持。 展开更多
关键词 智能制造 机械自动化生产线 优化 自适应控制系统 生产效率
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基于51单片机的电子节拍器设计
20
作者 杨辉 《机电信息》 2024年第3期32-35,共4页
节拍器是一种专门用来打奏拍子的设备,它可以使练音者或练琴者正确掌握乐曲速度,对音乐练习达到事半功倍的效果。鉴于此,设计了一款电子式节拍器,以AT89C51为控制核心,通过C语言设计程序,充分利用单片机内部中断和定时系统控制外部电路... 节拍器是一种专门用来打奏拍子的设备,它可以使练音者或练琴者正确掌握乐曲速度,对音乐练习达到事半功倍的效果。鉴于此,设计了一款电子式节拍器,以AT89C51为控制核心,通过C语言设计程序,充分利用单片机内部中断和定时系统控制外部电路,准确产生拍子,且实现了节拍类型和节拍速度的实时调节、数码管的清晰显示。该节拍器音色优美、精度较高,具有很好的视觉和听觉效果。 展开更多
关键词 节拍器 单片机 中断 数码管
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