导读:本文包含了根石探测系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:根石智能化探测,造型设计,运动仿真,人机界面
根石探测系统论文文献综述
黄维[1]（2011）在《河道根石智能化探测系统造型设计与人机界面研究》一文中研究指出河道根石智能化探测系统是一种新型的结合国内外先进非接触探测和机电液一体化技术的智能探测系统。该系统机动灵活、高效准确、安全方便,能满足黄河河道根石探测的需求。本课题主要以造型设计理论、人机界面设计原理、人体数据理念和人机系统评估和评价体系为指导思想,同时结合国家相关标准,对河道根石智能化探测系统的整体造型、探测臂运动仿真和操控室人机界面布局设计进行了创新研究,得出了综合性产品设计方案。课题首先对河道根石智能化探测系统研究现状和人机方面存在的问题进行了详细的分析,从中总结出了课题研究的主要方向及其方法论依据。在造型设计上,充分利用相关色彩形态设计理论,考虑其使用功能与环境,相应美学法则,使系统造型设计保持了较高的统一性和协调性；系统总体控制过程设计与运动仿真设计方面,主要分析系统的探测过程,制作了基于控制流程图的3DS MAX系统探测仿真动画；在操控室的人机界面布局方面,以人体数据和人机界面理论为基石,从操控装置的研究与设计、作业空间研究、操控室的布局和人机评估四个方面提出符合人性化要求的系统操控室方案,保证了操控者能舒适安全高效作业的同时提高了产品的附加值,提升了产品的市场竞争力。从人机工程学特别是车辆人机工程学角度分析,原系统在设计制造时,存在诸多不足,本课题的完成,能保证系统给作业者提供高效、舒适、安全的工作环境；能激励企业和社会在产品研发中加大对“人”的因素的关怀,从而提升我国机械产品的竞争层次；能对系统后续产品的研发起到推动作用。通过进一步的实验开发,该系统还可以服务于其他行业和领域。通过本系统的研究所形成的部分工程产品设计理论,能对同类工程机械产品的设计与研发提供经验。(本文来源于《山东大学》期刊2011-05-17）
付明明[2]（2009）在《河道根石智能化探测系统设计及仿真研究》一文中研究指出河道水下根石探测一直都是黄河防洪中急需解决的关键技术难题,本课题旨在研究开发一种机动灵活、高效、准确、使用安全方便的新型水下根石探测技术装备,借助非接触式探测技术和机、电、液一体化控制技术来提高根石探测的科技水平和防汛抢险预案的有效性,保护人民生命财产安全,保障经济建设成果。在对济南黄河典型坝体分析的基础上,提出河道工程根石智能化探测系统的总体设计方案。河道根石探测系统探测臂的伺服控制是课题研究的重点,只有满足换能器沿水平面匀速直线运动,才能保证探测数据准确的反映水下根石的分布情况。课题对探测臂和变幅机构进行了优化设计,满足根石探测对机械结构部分的性能要求;利用ADAMS和MATLAB软件的无缝连接实现探测系统伺服控制的动态仿真,满足根石探测对液压控制部分的性能要求。对河道根石探测系统伸缩臂和变幅机构进行分析计算,应用MATLAB优化工具箱对油缸和支撑铰点进行优化设计。以变幅过程液压缸的压力和伸缩臂危险截面的弯矩为目标函数,建立了变幅机构叁铰点位置优化设计的数学模型,利用线性加权法为多目标优化问题构建了统一的目标函数。通过优化分析,获得了变幅机构叁铰点位置的优化设计参数,得出优化后变幅过程液压缸的最大工作压力和伸缩臂危险截面的最大弯矩值,改进机械结构设计,满足根石探测作业对机械结构的性能要求。探测系统机械模型采用布尔运算简化结构,受力部件钢丝绳采用集中力代替柔性体施加到各节臂中,各节臂和变幅油缸添加移动约束副,油缸和支撑铰点处添加转动约束副,不影响仿真运动结果的零件施加固定约束副来简化样机模型的自由度和计算量。利用ADAMS动力学和运动学仿真功能真实的模拟探测臂在动力和外负载作用下的运动情况,通过修改仿真参数不断完善样机设计,为联合仿真建立正确的机械样机模型。课题建立变幅油缸和电液流量伺服阀的传递函数模型,通过探测臂运动方程联立导出阀控缸的传递函数,利用MATLAB分析其动态特性从而建立探测系统的液压控制模型。联合仿真的输出状态变量通过ADAMS的Measure传感器获得。Measure传感器依据测距传感器和角度传感器设定相应的测量精度和采样周期,输出探测臂的长度和角度信号。输入状态变量由MATLAB控制模型产生,设置接口参数将机械样机模型和液压控制模型集成,设置仿真参数实现探测系统的联合仿真,根据仿真曲线不断完善液压控制模型,最终得到满足设计指标的河道工程根石智能化探测系统。(本文来源于《山东大学》期刊2009-04-30）
王永利[3]（2007）在《新型河道工程根石探测系统的研究设计》一文中研究指出河道工程根石探测系统是一种新型水下根石探测技术装备，进行深入地分析和研究，对提高防汛抢险的科技水平及综合实力，提高防汛抢险预案的有效性，保护人民生命财产安全，保障经济建设成果都具有十分重要的意义。根据探测系统样机的试验情况和存在的问题，本文提出了新型河道工程根石探测系统的总体设计方案。重点以优化设计技术和有限元分析软件ANSYS为分析研究工具，对探测系统作业装置的重要结构部件——箱型伸缩式探测臂和变幅机构进行了结构分析与优化设计研究。采用ANSYS软件的实体建模方法建立了箱型伸缩臂的叁维实体模型。通过选择单元类型和网格划分操作，完成了整个伸缩臂的有限元网格划分；利用节点自由度耦合的方法模拟滑块接触处的实际联接，将各节臂及滑块作为一整体；在分析箱型伸缩臂的结构和受载特点的基础上，建立了箱型伸缩臂的有限元分析模型。通过对伸缩式探测臂在叁种不同工况下进行的有限元静态分析，得出了不同工况下探测臂的应力和变形情况，确定了危险工况和应力集中危险区域。论文通过对箱型伸缩式探测臂的模态分析，确定了探测臂的固有频率和模态振型。为了验证有限元分析结果的准确性和可靠性，利用材料力学的方法对箱型伸缩臂的强度和稳定性进行了分析计算。根据有限元分析计算结果，对箱型伸缩臂的应力集中区域提出了结构改进方法，这也为同类型作业装置的结构设计和改造提供了科学的理论依据。以箱型伸缩臂有限元分析为基础，在保证伸缩臂的强度和刚度的前提下，以伸缩臂自重为目标函数，以伸缩臂截面尺寸为优化设计变量，对伸缩臂进行了有限元优化设计。优化后，伸缩臂的截面尺寸明显减小，自重降低了26.4％。达到了减轻重量，节约材料，减少成本的目的。对河道工程根石探测车箱型伸缩臂的变幅机构进行了运动分析和受力分析，运用优化设计方法，以变幅过程液压缸的压力和伸缩臂危险截面的弯矩为目标函数，建立了变幅机构叁铰点位置优化设计的数学模型，利用线性加权法为多目标优化问题构建了统一的目标函数。通过优化分析，获得了变幅机构叁铰点位置的优化设计参数，优化后变幅过程液压缸的最大工作压力和伸缩臂危险截面的最大弯矩值与优化前相比分别降低了32％，7％，有效地改进了原始设计，减小系统的压力损耗，提高了系统工作效率。(本文来源于《山东大学》期刊2007-05-23）
孙清[4]（2007）在《河道根石分布自动探测系统设计》一文中研究指出本文分析了几种常规的河道根石探测方式存在的问题,提出了一种“根石分布自动探测系统”的设计方案,并分别介绍了系统各部分的基本功能。(本文来源于《科技资讯》期刊2007年07期）
张超[5]（2005）在《河道工程根石智能化探测系统的研究与开发》一文中研究指出我国是一个洪涝灾害多发的国家,近年来的气候异常,更导致洪涝灾害频繁发生,防洪任务愈发艰巨。从1980年开始河务部门投入了大量的人力物力对黄河河道工程根石智能化探测技术进行研究,但由于穿过混水、淤泥层探测的困难性、黄河高含沙水流的特殊性以及探测技术开发、研究水平的局限性,均未能彻底攻破这一难题。 论文研究分析了河道工程护坝根石的结构、走失方式、走失部位、走失方向及走失原因,提出了坝岸安全稳定的条件,根据正常年份的水文情况,确定了黄河河道工程根石智能化探测系统的探测范围、要求及目标。 在分析现有探测技术的基础上,根据黄河河道工程根石智能化探测系统的技术要求,实验确定了穿透能力强、精度高的超声波探测仪器——StrataBox浑水剖面测深仪;研究分析了船载、航模、水下探测机器人探测的不足,提出了一种新型探测方案——岸上载体探测方案;设计了载体及配套的驱动控制系统,并开发了相应的计算机软件系统;优化设计了探测系统的详细工作过程。 创建了伸缩臂数学模型,利用有限元软件ANSYS对探测伸缩臂进行力学特性分析、结构优化,同时进行了计算机仿真与分析、精度分析及稳定性校核,使各性能参数均达到最佳状态。 通过现场对探测系统定点对比实验和坝面扫描实验数据、图像分析研究,该系统: (1) 探测效率高、穿透能力强,能够测出浑水下及淤泥覆盖下的根石界面,根据信号特征也能够较清晰地分辨出淤泥、根石,适合于黄河堤坝的根石探测; (2) 探测精度较高,实验结果中有63%符合设计要求,另有22.9%与人工锥探的对比误差在允许范围内; (3) 可自动存储、管理探测数据及结果,并直接输出根石断面图、计算出缺石位置和缺石量; (4) 机动灵活、安装操作简单、界面友好、结果完整、直观、实时性好。 因此,“黄河河道工程根石智能化探测系统”课题符合当前河流防汛抢险工程要求,属于河流防汛抢险必备的技术装备,技术含量高,实用性强,研制成功后,将大大提高河流防汛抢险的目的性和有效性。(本文来源于《山东大学》期刊2005-04-20）
孙清[6]（2005）在《河道工程根石智能化探测系统的研究》一文中研究指出黄河洪水历来被人们视为江河洪灾之首,洪水泛滥的范围北抵津沽、南达江淮,给黄淮海地区的人民群众带来深重的灾难。对于黄河的洪水问题,国家投入了巨大的人力物力,多次加修堤防,进行河道整治。 河道整治工程是黄河防洪工程的重要组成部分,而根石是坝、垛、护岸最重要的组成部分,为了保证垛坝安全,必须及时了解根石分布情况,以便做好抢护准备。 长期以来,根石探测技术一直是困扰黄河下游防洪安全的重大难题之一。根石一般位于浑水下面,由于黄河含沙量大,冲淤变化迅速,并且河势变化快,已抛投的根石又常被埋于淤泥层之下。几十年来,水下根石状况完全靠人工探摸估计。这种方法虽然简捷、直观、要求低、易掌握,但人工探摸范围小,速度慢,难度大,探摸人员水上作业还有一定危险性,难以满足防洪保安全的要求,因此,加强防洪工程建设,寻求一个解决根石探测问题的有效方法势在必行。 论文首先介绍了根石探测技术的研究现状,分析了传统探测方法的特点及其在实际探测过程中存在的不足。在此系统中,机器人技术被引入根石探测装置的研制工作中,开发了一种自动化程度高,高效安全,简便实用的河流护坝根石探测机械臂。由于超声波能够穿透河水、淤泥层,并清晰反映河水、淤泥、根石的界面,可以实现准确探测,因此我们在机械臂的末端安装超声波发射接收探测器,通过机械臂控制换能器在水面作水平运动,对根石进行测量。然后,通过图像处理的方法对根石分布情况进行分析。在第二章中介绍了机械臂水平定位系统的组成及原理。我们采用单片机模拟GPS接收机,获取探测点的地理坐标信息,然后,测深仪将探测点的根石分布信息通过RS-232串口,以串行通讯的方式传送给PC机。第叁章在传统的图像处理方法基础上提出了一种利用小波变换进行图像处理的方法。通过对图像进行噪声处理,边缘检测以及界面识别,作出根石的断面图。最后一章通过对大量试验数据的整理分析,得出本系统能够较好地分辨出水与淤泥、淤泥与根石的界面分布情况,为防汛抢险预案的制定提供可靠依据,显着提高河流防汛抢险的技术水平和有效性。(本文来源于《山东大学》期刊2005-04-05）
根石探测系统论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
河道水下根石探测一直都是黄河防洪中急需解决的关键技术难题,本课题旨在研究开发一种机动灵活、高效、准确、使用安全方便的新型水下根石探测技术装备,借助非接触式探测技术和机、电、液一体化控制技术来提高根石探测的科技水平和防汛抢险预案的有效性,保护人民生命财产安全,保障经济建设成果。在对济南黄河典型坝体分析的基础上,提出河道工程根石智能化探测系统的总体设计方案。河道根石探测系统探测臂的伺服控制是课题研究的重点,只有满足换能器沿水平面匀速直线运动,才能保证探测数据准确的反映水下根石的分布情况。课题对探测臂和变幅机构进行了优化设计,满足根石探测对机械结构部分的性能要求;利用ADAMS和MATLAB软件的无缝连接实现探测系统伺服控制的动态仿真,满足根石探测对液压控制部分的性能要求。对河道根石探测系统伸缩臂和变幅机构进行分析计算,应用MATLAB优化工具箱对油缸和支撑铰点进行优化设计。以变幅过程液压缸的压力和伸缩臂危险截面的弯矩为目标函数,建立了变幅机构叁铰点位置优化设计的数学模型,利用线性加权法为多目标优化问题构建了统一的目标函数。通过优化分析,获得了变幅机构叁铰点位置的优化设计参数,得出优化后变幅过程液压缸的最大工作压力和伸缩臂危险截面的最大弯矩值,改进机械结构设计,满足根石探测作业对机械结构的性能要求。探测系统机械模型采用布尔运算简化结构,受力部件钢丝绳采用集中力代替柔性体施加到各节臂中,各节臂和变幅油缸添加移动约束副,油缸和支撑铰点处添加转动约束副,不影响仿真运动结果的零件施加固定约束副来简化样机模型的自由度和计算量。利用ADAMS动力学和运动学仿真功能真实的模拟探测臂在动力和外负载作用下的运动情况,通过修改仿真参数不断完善样机设计,为联合仿真建立正确的机械样机模型。课题建立变幅油缸和电液流量伺服阀的传递函数模型,通过探测臂运动方程联立导出阀控缸的传递函数,利用MATLAB分析其动态特性从而建立探测系统的液压控制模型。联合仿真的输出状态变量通过ADAMS的Measure传感器获得。Measure传感器依据测距传感器和角度传感器设定相应的测量精度和采样周期,输出探测臂的长度和角度信号。输入状态变量由MATLAB控制模型产生,设置接口参数将机械样机模型和液压控制模型集成,设置仿真参数实现探测系统的联合仿真,根据仿真曲线不断完善液压控制模型,最终得到满足设计指标的河道工程根石智能化探测系统。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
根石探测系统论文参考文献
[1].黄维.河道根石智能化探测系统造型设计与人机界面研究[D].山东大学.2011
[2].付明明.河道根石智能化探测系统设计及仿真研究[D].山东大学.2009
[3].王永利.新型河道工程根石探测系统的研究设计[D].山东大学.2007
[4].孙清.河道根石分布自动探测系统设计[J].科技资讯.2007
[5].张超.河道工程根石智能化探测系统的研究与开发[D].山东大学.2005
[6].孙清.河道工程根石智能化探测系统的研究[D].山东大学.2005