光纤光栅作为一种传感单元可以测试应变、温度和压力等物理量。近年来，可用于光纤光栅信号解调的技术和仪器相继出现，并在不同的场合得到了很好的应用。但由于制造、安装和操作等原因，这些仪器的可靠性问题也开始引起不同程度的关注。仪器的可靠性分析是其设计过程中不可缺少的重要环节之一。以一种基于匹配解调技术的准分布式光纤光栅解调仪...
针对仪器制造具有高技术、多品种和小批量的特点，提出面向现代仪器制造的柔性研发系统IFDS理念；构建一种可兼容、可扩展、可升级的开放式柔性研发系统，为现代仪器新产品的研发提供一种基础技术装备；IFDS采用柔性环境、信息互联和资源共享的技术支撑，其系统集成机制能够适应大多数仪器系统具有的共性技术的特点，其柔性化机制能够适应许多仪...
本文提出一种基于气体传感器阵列和独立成分分析（ICA）的方法来检测常见易燃性气体，例如一氧化碳（CO）和甲烷（CH4）。气体传感器阵列由6个商用金属氧化物半导体传感器组成，分别对这两个独立的气源产生响应。通过分析ICA散点图中CO和CH4的信息成分，实现了这两种易燃气体的定性和定量组分分析。仿真结果表明，用ICA对气体传感器阵列测量数据...
研究了基于心力一心音关系的心脏储备无创监测系统。该系统由心音传感器、心音信号采集处理电路及计算机组成。文中对该系统的测试原理及特点、系统总体结构等部分作了详细介绍，提出了心脏储备指标。通过临床实验和人群调研表明，该系统能无创、快速、低成本和客观量化地对心血管病人和健康人的心脏储备指标进行检测和评估。这些指标可广泛用于...
在分析现有基于观测器故障诊断方法的基础上，提出基于扩张状态观测器（ESO）故障诊断新方法。该方法利用ESO估计出系统的动态特性，完成对动态系统的故障检测与识别，同时，由于ESO只依赖于系统的输入参数bo和观测器的整定参数ωo，因而具有很强的鲁棒性。最后，借助于三水箱非线性动态系统验证了算法的有效性。
结构光3D测量的关键问题之一是准确地确定图像采样点并求其投射角。提出一种以时序向被测表面投射Gray码和线移条纹进行编码，以亚像素定位技术提取Gray码条纹边缘和线移条纹中心，将其上点作为图像采样点进行解码的方法。消除了Gray码固有的一位解码误差对投射角求取的影响，同时提高了采样密度。文中具体介绍该方法的编码解码原理，分析了编码...
本文利用12电极ECT系统提供的电容测量信息，基于主成分回归（PCR）和偏最小二乘回归（PLSR）技术，提出了一种油气两相流空隙率测量的新方法。该方法针对不同的油气两相流流型，分别基于PCR和PLSR建立两组空隙率测量模型。实际测量时，根据流型辨识结果分别选用相应的基于PCR的空隙率测量模型和基于PLSR的空隙率测量模型，通过计算获得空隙率值...
轮胎压力是影响轮胎性能的重要参数。轿车在轮胎压力不足或者过高的状况下行使，不但导致轮胎过热和影响轿车的操纵，增加了爆胎的可能性，而且降低轮胎的寿命和燃油效率。轮胎压力监测系统通过监测轮胎内部的压力、温度和车轮运动状态，使得在一个或者多个轮胎出现压力异常时能够自动地向驾驶员发出警告。本文设计了一种基于无线传感器和CAN总...
信息处理算法到芯片的映射是大规模集成电路设计的焦点问题。借助硬件进化（evolvable hardware，EHW）的工作机理，本文研究了另一种全新的信息处理算法的自组织映射方法。考虑到信息处理算法的多样性，以及算法映射对学习机制在数据构造问题上的不同针对性，本文从自适应无损图像压缩硬件实现这一典型的问题出发来考虑和研究算法映射的关键问...
提出了基于特征选取与多RBF神经网络的冷凝器污垢软测量方法。该方法采用基于BP神经网络的灵敏度计算，从受污垢影响的冷凝器各个性能指标中，提取最能反映冷凝器污垢状态的特征变量。在此基础上，针对冷凝器变工况、冷凝器空气漏人量等因素对污垢特征变量的影响，研究基于多RBF神经网络的智能建模方法，有效实现冷凝器污垢与其他参数变化对特征...
噪声是影响齿轮、滚动轴承等机械设备早期故障诊断正确性的主要因素，利用小波相关滤波法的降噪特性，将小波相关滤波降噪方法和Hilbert包络谱分析相结合，提出了小波相关滤波一包络分析的早期故障特征提取新方法，即首先利用小波相关滤波方法作为包络分析的前置处理手段提取振动信号的微弱故障信息特征，以求得信噪比较高的小波系数；然后对高...
介绍了一种基于构件的软件体系结构，针对非平稳信号的特点，结合现有的时频分析方法和理论，提出了构件化时频分析仪的总体设计框架和开发模型，其仪器设计的主要内容是功能构件设计和仪器面板构件的设计。本文以按钮构件为例介绍仪器面板构件库的设计过程，以谱图（SPEC）功能构件为例介绍仪器功能构件库的设计过程。结合工程实际，采用构件化...
检索式数字水位传感器是太原理工大学测控技术研究所自主研发的一种新型水位传感器，其基本原理是利用不同位置的信号采集电路来采集水中传播的电信号，从而确定水位的位置。针对检索式数字水位传感器实际工程使用的要求，本文提出了一种配装检索式数字水位传感器的智能信号变送器的设计。该智能变送器能够根据用户的需求控制传感器进人相应的状...
大气偏振模式是太阳光在大气传输过程中，由于大气的散射作用而产生的偏振光所形成的特定的偏振态分布。大气偏振模式中蕴涵着重要的导航信息，大气偏振模式信息的有效获取是实现利用自然偏振光导航与定位的前提，本文根据沙蚁复眼中特殊的偏振敏感神经元结构，提出了一种仿沙蚁POL-神经元的偏振信息检测方法，并设计了检测系统。检测实验结果表...
本文研究基于光盘数据系统的角位移测量装置。硬件方面，研究如何依赖光盘系统的自动寻迹和激光聚焦而不是依赖昂贵的精密机械加工和微调来实现精密定位。软件方面，研究如何利用光盘极大的数据存储能力和各种压缩、纠错、编码技术来将已有的各种误差分离、误差抵消和误差衰减技术融合在一起而形成可以不断补充完善的圆分度多信息融合技术（其极...
3×3耦合器方案是光纤水听器的实现形式之一。模拟电路实现的3×3耦合器解调方案往往会由于模拟器件的原因带来难以克服的不便以及性能缺陷。本文论述了3×3耦合器方式的光纤水听器解调方案，讨论了该方案由原理到实现过程中需考虑的具体问题，建立了基于NI公司动态数据采集平台的数字化解调系统，对系统性能进行了综合分析，并与模拟解调结果进行...
目前LED封装过程中由于缺乏有效的检测方法，导致产品的次品率较高。本文根据pn结的光生伏特效应，提出了一种针对LED封装半成品的非接触在线检测方法。该方法通过测量pn结光生伏特效应在引线支架中产生的光生短路电流，分析LED芯片功能状态及芯片与引线支架间的电气连接情况。在检测短路电流时，根据LED封装支架结构，采用互感原理实现非接触测...
低频脉冲磁场的生物学效应已经在医学领域有了广泛应用，许多研究者开始关注脉冲磁场对心脏的生物学效应。目前应用于心脏刺激的磁场频率都是固定的，而不是根据心脏的生理特征实现的磁场刺激。基于心电信号的特征，提出了在心电图的特定位置同步刺激心脏，即根据需要设定磁场刺激选择在P波、R波、T波。根据这一思想设计并制造了一台R波同步触发...
为了消除陀螺稳定平台系统中各框架间的非线性耦合影响，设计了一种滑模非线性解耦控制算法。分析了高精度三轴陀螺稳定平台框架间的非线性耦合特性，建立了系统的动力学模型。利用非线性微分几何方法对系统进行了输入输出解耦控制设计，结合模型跟踪滑模变结构控制方法消除了系统解耦控制中的非线性扰动因素。针对滑模控制中的抖动问题，设计了...
气体测量，如空气的测量是非常复杂的一项课题，涉及到诸如超声学、空气动力学、流体力学、电子学、材料学、制冷和计算机应用等多门学科。即使在线性声学条件下气体中声速的精确测量，也颇为复杂。本文在局部小环境下，使用超声波传感器测量声速的过程中，发现了气压变化与声速变化之间的变化规律。运用工程的方法，提出了声速一阶微分方程，解...
研究了一种具有稳定相频响应的可变带宽线性相位FIR滤波器的设计和实现。提出了一种基于加权最大误差最小化准则的线性规划方法来设计可变带宽线性相位FIR滤波器。通过利用一种特殊可变滤波器结构，将整个可变带宽滤波器的转移函数表示成定系数线性相位子滤波器的加权线性组合，这里权值直接由带宽所决定。文中基于最大误差最小化准则建立加权误...
纹理分割是计算机视觉以及图像处理中一项重要的任务。基于分形理论的纹理分割方法是一种常用的方法，然而单一采用分形维数作为特征不足以描述纹理。针对这一问题，本文提出了一种基于分形理论的多尺度多方向纹理特征提取方法。有效地提取出具有尺度性、方向性的分形特征，是对纹理图像的一种多层次的、紧致的描述。文中定义了一种新的相似度测...
提出基于共轭梯度法和驱动响应同步思想的未知参数混沌系统的参数辨识和混沌同步新方法。该方法采用驱动系统的单变量驱动与其结构相同参数可调的响应系统，由于混沌对于参数的失配具有极度敏感性，参数不同的两个相同结构的混沌系统无法同步，因此通过调整响应系统参数使同步误差最小就可以实现混沌同步，同时得到驱动系统参数。本文通过共轭梯...
基本ART模型缺乏对样本集拓扑结构及分布特性的学习，导致其抗噪性能较差，容易产生类别增殖现象，进而导致分类性能不稳定。本文将基本ART模型与SOM、GNG的侧向连接和动态拓扑结构相结合，提出了一种具有拓扑保持结构的ART模型（topology preserving ART model，TPART）。利用构建的模型对聚类状分布的高斯分布数据集进行测试，在受到大量孤立...
本文主要研究基于小波变换的心电信号R波及ST段等特征点的提取。首先利用二次样条小波对心电信号按多孔算法进行分解，分析信号奇异点与其小波变换模极大值的对应关系；然后利用小波变换多分辨率特性，提出了在不同尺度下分别进行R峰值点以及ST段特征点提取的策略；最后采用MIT／BIH标准心电数据库和Hoher采集的动态心电数据进行检验。实验结果...
越来越多的心理学行为实验结果支持了基于物体的视觉注意，感知物体的定义和检测是建立基于物体的视觉注意计算模型的前提和关键。本文提出一种基于图像固有维度的感知物体检测算法。结合初期特征分析理论和拓扑性质感知理论的研究结果，由边缘、同质性区域和显著角点定义感知物体。引入图像固有维度的概念及其一种连续形式定义，利用结构张量法...
为提高除草剂的喷洒效果，提出基于遗传算法确定喷洒参数的方法。首先使用除草剂在作物、土壤的残留和在杂草上的沉积3个因素评价除草剂的喷洒效果并采用线性加权的方法建立相应的数学模型，其次通过计算除草剂空间分布情况得到喷洒参数和喷洒效果的关系，接着利用遗传算法优化喷洒参数。与现有方法相比，新方法改善了杂草的防治效果，随着杂草...
温度是电炉炼钢过程的重要技术指标之一，本文提出了一种基于SVM逆模型的电炉静态温度模型结构，该模型由吹氧量逆模型、电耗逆模型和温度预报模型组成，通过对吹氧量、电耗两个最重要的温度控制量建立逆模型，达到了较高的静态温度预报精度。将该模型应用于电弧炉炼钢生产过程中，有助于指导炼钢生产，减少测温次数，改善控制效果，提高炼钢生...
提出一种基于非色散性红外检测技术的非毒化红外瓦斯传感器检测系统。它利用瓦斯气体对某一特定波长红外光吸收性能与瓦斯浓度之间存在的确定关系，通过测定特定波长红外光被吸收的程度反映瓦斯浓度值的原理进行工作。详细介绍了非色散性红外吸收气体检测原理，分析了脉动光源与热电探测器信号及热电探测器信号与气体浓度之间的关系，给出了瓦斯...
在笔杆上安装加速度和角速度传感器测量笔杆的运动姿态时，由于两种传感器的性质不同，再经过运算处理后，对测量结果精度的作用也不同。为此，本文利用3种卡尔曼滤波观测模型，分析比较了只利用加速度传感器、只利用角速度传感器以及同时利用加速度和角速度传感器数据3种情况下估计笔杆运动姿态的结果及特点。实验表明，角速度传感器可以较准确...
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