为适应飞速发展的工农业生产和科学研究工作的需要，量子计量标准的研制取得了一系列新成果。在国际单位制（SI）的7个基本单位中，建立质量单位千克（蚝）量子标准的工作则遇到了较大困难。经过30多年的努力，用硅球法或功率天平法建立质量量子标准的工作均取得了较大进展，将简要地介绍这些新成果。
针对一种预紧式超静定Stewart结构六维力传感器，通过综合考虑传感器的整体刚度和分支杆变形的位移协调关系，以简洁的解析表达式推导得到了包含中间预紧分支作用的广义外力与6个测量分支轴向力之间的全映射关系，建立了超静定六维力传感器的静定测量模型，并提出一种超静定六维力传感器的静定标定方法，进行了标定实验及测试研究。研究内容为解...
轨距是轨道几何尺寸中的一个重要参数，及时掌握轨距信息对保证行车安全具有重要意义。基于激光三角测量原理研发了一种安装于路轨两栖综合检测车上的轨距检测系统。该系统使用2组共6台二维激光扫描传感器获得左右钢轨断面轮廓，利用基于CPLD的同步信号触发模块保证各传感器数据同步。通过对采集的钢轨断面轮廓数据采用基于不连续度的自适应滤波...
为了确保超疏水材料静态接触角测量精度的同时提高计算速度，研究了水珠边缘点数对ADSA—P算法计算准确性和速度的影响。基于Young—Laplace方程在接触角在150°～179°，体积在1～100μL，点数为5—1001范围内产生了4158个水珠边缘，运用ADSA—P算法计算获得静态接触角。计算结果表明：大于临界点数时边缘点数对接触角计算准确性影响很小；小于临...
采用超声显微镜技术，针对核能领域新型基础工业材料ODS铁素体钢的声学传播特性和质量评价方法展开研究。运用时域分析和频域分析2种方法，通过对比实验测定了不同铬（Cr）含量ODS铁素体钢试样的弹性力学常数。实验结果表明，2种超声检测方法不仅可测定该类材料的弹性性能，而且通过波速对比可检测成型材料的致密性，这为ODS铁素体钢材料的力学...
通过对直径不同孔洞缺陷振动信号进行处理分析，实现木材孑L洞大小的无损检测。研究中首先采集孔洞面敲击和无孔洞面敲击的振动应力波信号，然后对直径不同孔径缺陷的振动信号的频谱特征进行分析，提取出频谱的特征向量作为训练样本；并利用获取的样本对构建好的体现信号特征与孔洞大小的非线性神经网络模型进行训练，然后利用训练好的网络对孔...
针对目前振动能量采集器只能拾取环境振动中一个方向的能量，以及响应频带较窄的问题，提出并设计了一种由弹性圆柱悬臂梁、环形磁路和复合磁电换能器组成的多方向宽频带振动能量采集器。圆柱悬臂梁具有在其横截面内沿任意方向振动的特性，同时，借助磁力耦合，使任意方向振动具有非线性的特点，从而采集器实现多方向宽频带振动能量拾取。理论推...
为了实现多相流的流动过程在线监测和多参数测量，设计并研发了一套应用于气／固两相流检测的双截面8电极电容层析成像系统。采用交流法电容检测原理实现具有16个独立电容检测通道的电容测量电路，实测系统的成像速度为590帧／秒。将双截面电容层析成像系统用于气／固两相流的实时检测，并将两层截面的图像作相关计算，获取成像截面的固相速度分...
无线传感器网络DV—Distance定位算法，采用未知节点与锚节点问的累计跳段距离代替欧式距离计算节点位置，存在较大的定位误差。针对这一问题，提出一种动态加权DV—Distance改进定位算法，基于未知节点的修正模式，保证定位网络中每个未知节点具有不同的修正系数；通过动态加权修正模型，用锚节点间距离、跳数等信息计算修正系数，采用动态加权...
灵敏度矩阵是电磁层析成像系统图像重建的先验信息，它反映了电磁层析成像系统在重建截面内微小测试单元逐个放人扰动物质后检测输出值的变化。为实现较为精细的图像重建效果，通常将截面剖分成数量较多的微小单元，用于灵敏度计算和重建结果表达，所以电磁层析成像灵敏度矩阵一般依靠电磁场有限元仿真计算正问题的方法获得。但有限元仿真的正问...
动力电池成组技术是电动汽车技术的核心之一，电池组的容量、能量、功率等特性的测试，对于成组电池性能的评价显得尤为重要。提出了一种基于误差分析的电池组测量系统的设计方法，实现了宽电压（0—1000V）、电流（0—400A）范围内，电压、电流、瞬时功率、安时和瓦时的高精度测量。系统测量的电压、电流为自变量，通过DSP计算出来的瞬时功率、...
针对现有RSSI定位算法无法满足室内环境下对目标的自适应定位，提出一种基于图论模糊聚类的室内白适应RSSI定位算法IAL—GT—FC。算法根据室内环境下各区域RSS1分布的差异性，建立基于图论和模糊聚类的RSSI模糊聚类模型，并基于该模型将定位区域白适应划分成若干环境差异较小的子区域；通过建立参数自适应规则，自适应调整各子区域内的环境参数...
因非接触采集方式而产生的成像缩放与倾斜变形现象，使得成像后手形各特征的尺寸发生变化，从而造成绝对特征识别性能的显著下降。针对该问题作出了光学成像分析，证明了因倾斜变形现象产生的影响远小于缩放现象。因此在选用相对特征避免缩放现象的干扰后，利用类内方差均值和Fisher判别率，对变形后相对特征的稳定性和识别性能进行分析。实验结...
基于Q因子的稀疏分解是信号的一种自适应稀疏化表达方法。针对强噪声环境下齿轮箱非平稳复合故障信号难于提取与分离的问题，提出基于并联双重Q因子的快速独立分析方法。首先通过基于并联双重Q因子的小波变换分析方法对单通道故障信号进行降噪和升维处理，根据不同的低Q因子值得到多组低共振的冲击成分，组成多维信号，实现信号升维，然后应用快...
提出采用小波包能量谱和邻域保持嵌入作为预处理实行特征提取的模拟电路故障诊断方法。该方法对采集到的故障响应信号进行小波包分解，将不同频带内的能量作为故障特征值，然后利用邻域保持嵌入算法进一步提取故障特征，最后将所得到的最优故障特征输入支持向量机进行故障诊断。仿真结果表明，提出的故障特征提取方法能很好地反映故障响应信号的...
将荧光显微术耦合进有机分子外延薄膜生长的超高真空之中，研制出可变温实时原位荧光显微分子生长特性监测系统。该系统将衬底／样品变温模块，快速衬底／样品装卸载结构和荧光显微术融合一体，利用自行开发的实时监测分子生长软件，可以对超高真空环境下有机分子生长实验进行基于荧光图像的形貌特性动态研究。这对于表面有机分子生长表面动力学...
针对卫星锂离子电池剩余寿命预测问题，提出一种基于FPGA的可重构卫星锂离子电池剩余寿命预测系统设计方法。首先利用具备不确定性表达能力的相关向量机实现锂离子电池的RUL预测，进而采用FPGA动态重构技术，实现了基于相关向量机的预测算法的嵌入式计算，解决了核函数矩阵和矩阵求逆的计算方法和结构设计等关键问题，为解决硬件计算资源有限条...
在利用红外目标模拟器对红外成像系统进行性能检测和定标之前，需要先对其输出的有效辐射进行校准，而现有的辐射校准方法没有考虑到红外目标模拟器自身光机结构所产生的背景辐射。建立了考虑到红外目标模拟器背景辐射的辐射校准模型，可同时确定红外目标模拟器中平行光管的透过率和背景辐射，并据此得到红外目标模拟器的有效辐亮度。分析了该校...
针对单元机组提出了一种基于微粒群优化算法的状态反馈H∞控制方案。首先将非线性系统转化为线性时变系统，再把状态反馈H∞控制问题转化为求Riccati方程的解。H∞控制器的控制效果取决于正定矩阵P的选取。为了保证解的存在性，扩大可行解的范围，提高控制效果，将差分进化算法引进到微粒群算法中得到了改进的微粒群优化（PSO）算法，并采用改进...
针对基于语音单一特征提取方法所存在的话者识别准确率较低的问题，提出将话者语音中反映人耳听觉感知特性的MFCC特征和接近心理声学临界频带的1／3倍频程（1／3octave）特征作为话者声音的特征参数，设计话者识别的贝叶斯网络，融合2种声音特征参数，通过贝叶斯网络推理实现话者识别。贝叶斯网络通过学习过程确定已注册话者各声音特征的条件概...
针对信号稀疏分解中常用的匹配追踪算法运算耗时较长、分解不够准确等问题，将结合混沌映射与局部搜索思想的改进果蝇优化算法应用于匹配追踪中，以提高信号稀疏分解的速度与准确度。将该算法应用于超声回波仿真信号和换热管污垢超声检测实验信号的处理，并与其他几种常用匹配追踪算法进行比较。结果表明该改进果蝇优化匹配追踪算法，在提高信号...
为了在消除弱纹理区域匹配歧义性的同时保证纹理区域的匹配率，提出了一种基于弱纹理区域检测及视差图融合的立体匹配算法。该算法首先根据输人图像的颜色（灰度）变化情况检测出弱纹理区域，然后基于这一检测结果，对输入图像对应用改进的极线距离变换算法，以提高弱纹理区域像素的可区分性，接着，采用窗口匹配算法和置信度传播算法分别对原始...
FSM即场指纹法，是一种基于电位列阵的金属管道在线腐蚀监测的方法。该方法的核心在于将电极列阵分布在被测管道外部，利用电阻与管道厚度的关系，通过测量电极之间的电压来监测管道内壁的腐蚀情况。但是测量电极间的电压同时受腐蚀坑的面积和深度的影响，而一个电压值无法确定两个未知参数，故存在不可解问题。目前计算腐蚀坑的公式是将面积设...
近年来，被动运动的功能磁共振成像（fMRI）研究已成为探索重度脑卒中患者功能康复机制的有效手段。然而，被动运动的fMRI扫描过程中往往不可避免地受到多种综合因素的影响（如思维、情绪等），造成结果严重的不稳定。SPM软件包作为当前国际上主流的fMRI数据分析软件之一也无法完全分离这些因素造成的影响。实验表明，同一被试在相同实验环境下...
针对间歇生产过程非线性、动态性、多阶段、采样不同步等特点，提出一种基于统计模量分析的故障检测方法。间歇过程统计模量反映原始数据特征，可以有效提取过程的非线性特征，保证了统计模量近似服从高斯分布，并使采样数据在不丢失信息的前提下同步化处理。在统计模量训练集中应用主元分析（PCA）方法进行故障检测，可以满足严和SPE控制限确定...
针对化工过程数据的非线性和动态性分布特征，引入Laplacian特征映射（LE），提出了一种基于改进最大方差展开（MVU）的特征提取算法。在改进算法中，局部以欧式距离、全局以测地线距离为尺度度量数据间差异性，以更好反映数据内在几何性质；此外，借鉴LE算法思路，通过最小化近邻点间距离实现流形结构保持。改进算法兼具全局特性保持和局部流形...
提出了一种不需要利用共线特征点就可以消除非线性迭代优化过程中参数耦合问题的畸变参数标定方法，只需一幅图像即可获得高精度标定结果。首先设计了可避免非线性优化不稳定的畸变校正模型，然后直接利用4点求得的单应性矩阵并与另一点构建平面内正交线段，并结合对偶圆环点构造了正交代价函数。通过Nelder—Mead非线性单纯型法对正交代价函数...
介绍了一种基于干式化学法的便携式血液检测系统。该系统以高精度数字信号处理器TM320VC5509A为控制核心，以线光斑半导体激光器为光源，以电荷耦合器（CCD）为光电转换器件，实现血细胞参数的检测。系统稳定性测试结果表明，血细胞参数的相对标准偏差均小于1．7％。与SysrnexXT-1800i血液分析仪的对比性测试实验表明，以红细胞压积（HCT）、血...
为了研究精确标定加速度计在线振动与高g的环境下的误差模型系数的方法。首先介绍了双轴离心机的特点。在反转平台上设计了双轴夹具，然后精确计算了加速度计3个轴的输入比力。经过主轴和反转平台轴正反角位置静态实验，以及主轴与反转平台轴以等值反方向的匀角速率旋转的动态实验，通过振动整流法，并补偿掉静态均值，精确辨识了加速度计的误差...
为解决传统超声裂解系统中由于超声探头与待裂解样本液接触所带来的诸多问题，开发了非接触式超声裂解系统。通过有限元模态分析，发现球面薄壁结构振膜的前10阶模态的固有频率具有阶梯状分布的规律，这为利用振膜多阶模态的联合共振提供了可能。采用控制变量法研究了曲率半径、厚度和预载力对振膜多阶模态联合共振特性的影响，并对振膜的结构参...
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