核电主泵特种密封零件自动精确定位系统的研究

发布时间：2020-06-26 00:07

【摘要】：随着AI技术、互联网技术、智能控制、机电精确定位技术、模式识别等技术的不断发展,对特殊工业定位需要用相应的智能控制来实现,采用智能控制能够完成复杂过程精确定位,实现高精度定位的目的。本文基于核电主泵特种密封零件检验环节的精确定进行研究,以实现快速准确的定位,提高产品精度及使用寿命。本文为了实现快速准确的对核电主泵特种密封零件特征定位,将SOPC技术用于特种密封零件特征区域定位中,基于FPGA芯片上的精确定位系统代替传统的只可在目标板上实现的硬件设计。本文基于NIOSII软核处理器对整个系统进行控制,通过CMOS传感器将采集到的零件外形和颜色在QuartusII中用硬件描述语言完成图像格式转换,在对图像颜色转换后存入SDRAM中;对SDRAM中的图像进行预处理,包括通过硬件设计实现的二值化、直方图均衡化、中值滤波、边缘检测等处理,其中边缘检测是在DSP Builder中完成算法模块的建模、仿真后生成模型文件(.mdl),后通过DSP Builder中的Signal Compiler将模型文件转换成硬件描述语言VHDL文件(.vhd);通过软件控制设计实现基于改进的特征区域定位算法的ROI定位处理;最后通过NIOSII软核控制VGA控制器进行VGA显示,从而完成核电主泵特种密封零件特征区域定位系统的设计。本文设计了一种改进的基于边缘检测的ROI定位算法,能够用SOPC嵌入式系统来实现。经验证,不仅能够准确的完成零件的实时采集与定位,而且相对传统的定位方法,提高了定位的速度,减小了逻辑器件的资源利用率,达到了预期的要求。例如:处理一幅640×480的的核电主泵特种密封零件外形和颜色时间为86ms,整个自动精确定位系统占用的逻辑资源为所有资源的21%。
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM623;TP391.41
【图文】：

密封零件,核电,主泵

研究人员开始研究提高精确定位运例如：Khalil 等人通过研究雅可比矩阵的条配置。Born 和 Meng 使用可观测指标实现了位运动学参数标定的最后一步为误差补偿，确定位模型进行逆向运动学求解以获得机电定位逆向运动学求解使用较多的为 Newton-确定位关节角度的补偿来实现精确定位位姿精确定位在线位姿误差补偿上时，还存在一位置附近时，补偿算法会突然中止。其主要是通过雅克比矩阵误差迭代实现的，因此会种密封零件具有特定的轮廓和颜色，同时也同的颜色进行识别，所以相对应的也就含有精确定位控制的重要根据。核电主泵特种密以及颜色。由图可以看出，核电主泵特种密纹组成，它们主要分布在核电主泵特种密封封零件的上面，位置相对固定。

设计流程图

哈尔滨理工大学工程硕士学位论文好的完成自动精确定位系统设计。随着 IP 核在设计中的广泛应用，慢慢将不同厂家生产的零件芯片集成至一个芯片中，不仅减小了工作缩短了设计的周期时间，可谓一举两得，更重要的一点就是用户还可己的个性化需求在 NIOSII 自动精确定位系统中进行自定义设计来完功能，制定自己的模块规格[35]。Altera 公司提出的 NIOSII 中的重要模块为 NIOSII CPU 软核[36]，能够有的 FPGA 中通用。基于 FPGA 的嵌入式自动精确定位系统的实现都DL 语言的编写完成的，而 NIOS 处理器及各种控制器都是用 HDL 语，这使得自动精确定位系统的实现具备了极大的灵活性。NIOSII 在性性上的优势，使得很多用户的设计都依赖于它，按照不同的设计要a 公司设计了三种类型的 NIOSII 内核，包括快速型、经济型和标准型准型能够同时兼顾面积和性能，快速型性能高，适合在运行速度上要自动精确定位系统，经济型的资源占用率底，更节省成本。

【参考文献】