关键词:
智能交流接触器
单目视觉
平面镜
三维动态测试与分析
空间运动重构
摘要:
交流接触器是工业自动化控制系统中的重要组成电器元件,保证其可靠运行对整个系统的稳定性极为重要。通过综合对比分析交流接触器的优缺点,提出了其不足的解决方法和智能控制方案及其电器智能化概念。随着工业自动化各项技术的不断进步,要求交流接触器能够达到可通信、可编程、智能控制。因此,需对交流接触器运动过程的智能控制、动态特性进行综合研究,进而优化结构参数和电气参数,提高其性能和融入更多的智能控制功能。本课题自主研制了智能交流接触器机械机构空间三维动态过程测试系统。该系统一方面实现了智能交流接触器在不同条件下的合闸与分断,另一方面实现智能采集智能交流接触器机械机构三维运动过程的序列图像数据。在分析高速摄像机成像原理及其成像过程三维坐标变化关联因素的基础上,首次提出了在平面镜辅助成像下单目摄像机采集智能交流接触器机构三维运动过程序列图像的方法,准确获取其各运动部件的空间三维运动过程数据。从序列图像中提取与智能交流接触器各运动部件固连的特征标记点的二维坐标值,通过算法得到运动部件的序列三维运动坐标值,动态跟踪智能交流接触器机械机构三维空间位姿变化过程。通过测试系统得到不控制参数下大量的铁心、触头空间三维运动数据,综合分析智能交流接触器机械机构三维空间运动过程。通过综合比较不同条件下智能交流接触器机械机构的空间运动曲线,获取其最佳稳定工作条件。建立了智能交流接触器机械机构空间三维运动虚拟样机模型,实现其机械机构三维空间运动过程的重构。运用Proe构建智能交流接触器的样机模型然后导入到仿真环境中,以及导入测试系统测量所得到的机械机构运动部件刚体上三点运动规律曲线数据,在ADAMS运动学仿真平台中,重构智能交流接触器机构中铁心、触头运动部件空间三维运动过程。通过测量与分析智能交流接触器运动部件上其他点的运动规律及刚体的姿态变化,改变观察视角、消隐外围遮挡部件,全面深入探究智能交流接触器机械机构空间三维运动特性和位姿的变化过程。该方法有效的复现智能交流接触器各运动部件的空间三维运动过程,对样机的结构参数与电气参数的优化有着重要的意义。