着重介绍数据驱动故障预测和健康管理（PHM）方法的研究现状.通过对数据驱动PHM方法的分类阐述,逐步说明面向复杂系统数据驱动PHM的方法体系和流程,并重点对构成数据驱动PHM方法体系的核心环节进行分析和总结.在此基础上,采用一个锂离子电池循环寿命预测实例综合分析了数据驱动PHM的实现过程.最后,分析了数据驱动PHM方法的发展趋势和研究挑战.
铝电解槽中的导电导体以矩形或近似矩形导体居多.在测量电解槽阳极电流分布时,线性霍尔传感器阵列拓扑结构及摆放的位置对测量结果有很大影响.通过MATLAB仿真,建立了能对有限长矩形导体周围磁感应强度精确求解的三重积分模型,根据拟合数据得出形状系数的向量式,进而获得电流测量模型的解析表达式.在此基础上,研究了线性霍尔传感器阵列的位置变化...
随着测试技术的发展,传感器被广泛应用于各种精密测量与检测领域.由于受到被测量对象、测量环境等因素影响,其输入输出特性会产生各种误差.提出了一种基于神经网络优化的灰色GM（1,N）系统的非线性传感器的校正方法,使得通过该方法补偿的位移传感器具有理想的输入输出特性.将传感器校正过程分为数学表达式求解环节和误差逼近环节.首先将实验数据...
在S-Aloha协议的基础上,针对水声信道传播延时高的特点,设计了一种适合于水声网络的DTCAS-Aloha协议.该协议中,发送节点首先根据传播延时调整开始发送数据包的时刻,使数据包第1个比特到达目的节点的时刻与时隙同步.同时,节点通过提取侦听到数据包的信息和传播延时获取周围邻节点的忙时间和相应的忙状态,从而判断本节点即将发送的数据包或ACK在任...
针对目前管道泄漏监测信号压缩感知处理过程中,所需测量数较高,在数据压缩比较高的情况下泄漏信号重构性能指标比较低,未对稀疏信号固有的结构特征充分考虑的问题,提出了基于小波包多级树模型的管道泄漏监测信号稀疏化表示方法和结构模型的快速贝叶斯匹配追踪算法（M-FBMP）的压缩感知方法,该方法充分利用管道泄漏监测信号的特点合理选择稀疏基,...
由于SLIC0算法在分割时仅考虑图像的颜色、亮度、空间位置特征,没有考虑纹理特征,当分割具有繁杂纹理的自然图像时,其分割的超像素无法精准地符合区域或目标的边界或外轮廓,因此提出基于SLIC0融合纹理信息的超像素分割算法——SLIC0-t.首先利用光谱分析描述图像中区域的纹理特性,然后在分割中融合能够准确反映图像中目标轮廓或区域边界的纹理特...
针对红外多目标检测跟踪中目标遮挡问题和算法实时性与准确性难以兼顾的不足,提出一种快速准确且抗遮挡的红外目标检测跟踪算法.在目标检测阶段,提出一种基于RAS（running Average with selectivity）背景更新的中值滤波背景差分算法.该算法采用中值滤波法建立背景图像,通过引入反馈思想与滑动时间窗模型,使背景更新的实时性与鲁棒性得到改善.同...
在手掌静脉识别系统中,由于人体手掌生理结构特性,容易出现图像模糊现象,导致识别性能下降.针对这一实际问题,提出一种基于子区域局部相位量化（SLPQ）的鲁棒识别方法.首先建立了LPQ特征提取的基本模型,阐述了算法流程.然后将掌脉图像分成若干子区域,提取各分区LPQ特征,并加以融合,最后利用卡方距离匹配识别.在香港理工大学、中科院自动化所和自...
现有电子稳像技术主要以平移稳像为主,而对同时存在大角度旋转和抖动的视频稳像能力较差,针对该问题提出一种基于SURF和轨迹滤波的旋转视频稳像算法.首先,采用SURF特征点匹配算法获得相邻2帧匹配的特征点,使用双向最邻近距离比值法剔除误匹配点,利用相似变换模型和RANSAC算法,得到高精度的旋转角度并对当前帧进行反向旋转,从而消除视频旋转.然后...
绝缘子串自动定位是实现其运行状态监测与故障诊断的重要前提.针对航拍图像背景复杂的特点,提出一种基于阈值分割和二值形状特征描述的绝缘子串自动定位方法.先利用基于非下采样Contourlet变换（NSCT）的灰熵模型和细菌觅食-粒子群优化（BF-PSO）算法求取阈值,将原始航拍图像分割为二值图像,再利用二值图像中绝缘子串的形状特征,对其特征进行数...
正交静电探测阵列由6个呈正交分布、独立工作的静电探测器组成.对于同一带电目标,探测器空间分布的差异会使每个探测器的输出信号在相位上发生变化,形成与目标速度信息、方位信息相关的信号序列.结合探测器探测方程,得到了基于感应信号零点检测的空中目标测速定向方程.仿真及实验的结果表明,该方法具有很高的测速定向精度,测量误差在5％以内,可...
为了有效地提高关节式坐标测量机的测量精度,变臂关节式坐标测量机通过锁定坐标测量机的前2个关节,减小前端关节转角误差的引入降低系统传递误差.经D-H方法建模,变臂关节式坐标测量机和关节式坐标测量机具有相同的数学方程,但是两者具有不同的结构参数,主要差别体现在前2个关节转角.提出了一种基于逆运动学分析方法和非线性规划遗传算法的参数自...
结构材料的分散性使得裂纹长度评定时误差较大,为此提出了基于高斯过程模型的裂纹长度评定方法.采用主动Lamb波监测技术对疲劳裂纹扩展进行监测,从所测的传感信号中提取能够反映裂纹扩展的4种损伤因子,建立基于组合协方差函数的高斯过程先验模型,通过极大似然法完成模型训练,进而实现裂纹长度的评定.在航空结构中常用的LY12-CZ铝合金试件上进行...
利用小波多尺度分析提取的铜浮选泡沫图像传统统计特征,具有多尺度特性,但没有形态学意义,无法直接反映泡沫图像的表观特点.对泡沫灰度图像进行二值化,能得到泡沫尺寸特征,但不具有多尺度特性.针对以上问题,提出一种基于小波多尺度二值化的泡沫图像特征提取方法.首先在对泡沫灰度图像进行小波变换的基础上,分别对不同尺度的小波逼近子图进行二值...
为了监测关节轴承在高速摆动工作状态下的工作载荷、磨损情况、振动噪声、温度变化、摩擦力矩等重要状态信息,研制一关节轴承摆动工作特性检测系统.检测系统以工控机为上位机,以PLC为下位机,以LabVIEW为软件开发平台.检测系统采用可调动平衡的机械传动装置,以模拟摆动工况;采用电液闭环伺服控制加载系统,以模拟各种载荷方式;采用各种传感器监测...
结合小波分析和核典型相关分析（KCCA）各自的特点,提出一种基于小波-KCCA非线性欠定盲源分离方法.该方法的基本思想是利用小波分析对观测信号进行分解,将分解后的小波系数与原来的观测信号重新组合,构成新的观测信号,从而将欠定肓分离转换为超定或正定盲分离.然后把新的非线性观测信号从低维空间映射到高维核特征空间,将非线性肓源分离问题转化...
针对机载复杂系统动态多故障诊断中存在的诊断精度低等问题,提出一种基于遗传模拟退火算法的多故障诊断方法.首先根据隐马尔可夫过程描述复杂系统故障演化规律,并基于贝叶斯理论建立多故障诊断模型,将复杂系统的多故障诊断转化为递推求解动态规划问题.在此基础上,将遗传算法与模拟退火算法相结合,提出一种基于遗传模拟退火算法的动态多故障诊断...
对滚动轴承不同性能退化程度进行识别是性能退化评估的前提.为了提高性能退化程度的识别准确率,提出一种基于小波包与局部线性嵌入算法相结合的滚动轴承故障性能退化程度识别方法.首先计算单个样本振动信号的时域、频域指标,再对振动信号进行小波包分解并重构,提取节点信号的时域、频域指标和奇异值构造特征向量,并将多个样本的特征向量排列组合...
为了适应更多应用场合,时栅角位移传感器需具备动态测量能力,即在传感器动测头转动时进行测量,但传感器的动测头相对于旋转磁场的速度会影响其输出信号的频率和幅值,该现象是一种特殊的多普勒效应.由于动测头信号频率发生变化,所以电路的相频特性和幅频特性使动态测量精度下降.从理论和实验两方面详细分析了这种多普勒效应及其对时栅传感器的影...
国际温标是热力学温标的逼近,准确地测量热力学温度是制定或修订国际温标的物理基础.600～1 358 K温度范围,位于接触法热力学温度测量的上沿和辐射法测量热力学温度的下沿不重合区,在此温度区间,缺乏准确的热力学温度测量值.声学温度计是目前已知的具有最小测量不确定度的热力学温度测量方法.由于声学传感器无法在高温环境下工作,故需采用耐高温...
极低频磁信号对金属管道、岩石等高磁导率介质穿透力极强,在石油、天然气管道检测工程中常作为移动机器人跟踪与定位用的磁场源.在管道移动机器人跟踪与定位实践中,不同类型的管道,其尺寸、壁厚等有较大差异且管道埋深也不尽相同,这就需要不同功率的极低频磁发射机.将管道环境下极低频磁信号的传播规律和信号发射接收工程应用相结合,提出一整套...
手机隔板在生产过程中经常出现划痕、砂粒残留、污渍等外观质量问题,从而影响手机装配及整体质量.利用砂粒呈现为圆点状局部峰值区域,具有全向对称结构特性以及灰度高斯分布特性,提出一种新颖的旋转线性扫描算子实现残留砂粒的特征分析和检测,实验表明该方法优于传统的顶帽变换、高斯模板匹配和双环滤波方法,具有对比度变化鲁棒性,误检和漏检率...
介绍了一种基于能量分析的激光超声波检测技术,对表面带有网孔缺陷的铝样品和带有方形凹槽缺陷的不锈钢材料进行激光超声波检测,详细分析了距离缺陷不同位置处的超声波信号能量分布情况,同时得到扫描区域内的能量分布图像.实验结果表明：采取该能量分布的激光超声波检测技术能直观、高效地检测出被检测材料表面的缺陷位置、形状、大小等信息,说...
提出了一种基于颜色分光的电子散斑干涉瞬态三维变形测量方法.该方法采用红绿蓝3种波长的激光器作为光源,采用一个彩色CCD采集来自3路的散斑干涉图像.利用颜色分光实现物体面内竖直方向、水平方向以及离面方向的散斑干涉图象信息的分离,并采用小波变换算法对散斑干涉条纹图进行处理,分别解调出各个方向的变形场相位,实现三维变形场的测量.计算机...
针对超声波渡越时间精确检测的要求,提出一种基于单周期相关滤波法的超声波渡越时间精确检测算法.该方法采用驻极体电容麦克风（ECM）接收超声波信号,利用单周期正弦波互相关滤波算法抑制低于20 kHz的声音信号干扰,在经相关滤波处理后的超声波信号缓冲区内,搜索得到超声波信号的峰值点,计算相邻周期峰值变化值,以峰值变化最大值为超声波到达判断...
提出了一种LIBS成分分析中元素谱线的自动识别方法.以已知的原子光谱数据库为波长参考标准,以光谱仪谱线波长和强度的测量范围和精度为限制条件,定义了4个谱线识别限制参数,制定了5条谱线识别规则,建立了由7条操作步骤组成的谱线识别算法,以从实测光谱数据中识别出各元素谱线.应用该方法,以NIST原子光谱数据库为波长参考标准,在7min内中实现了单...
提出一种采用单节变形履带机构的轮椅机器人.这种机器人能够通过前、后2组摆臂同时控制履带形状与张紧力,使履带更好地与障碍物相适应,从而提高传统轮椅及现有履带式轮椅机器人的越障能力.针对机器人爬越楼梯过程,提出一种过约束状态下履带与楼梯间作用力的近似求解方法,并结合履带与楼梯间的滑移分析建立了一种能够同时评判机器人倾翻与滑移情...
针对当前免疫凝集微流控检测系统往往具有混合不可控、混合室结构复杂以及芯片复用率低等缺点,提出一种面向免疫凝集微流控检测的电控混沌混合方法.该方法在微流控芯片混合室壁面布置电极并施加混沌电场来驱动流体混合,通过分析选用Lorenz混沌系统作为混合控制电场,并制作了相应的混沌电场控制器.以类风湿因子在微流控检测系统中的免疫凝集检测...
为实现测点位置难于布置到被测齿轮分度圆上超精密齿轮齿距偏差的测量,对测头直径及测点位置参数对齿轮齿距累积偏差测量的影响进行了理论分析与实验研究.首先建立了测头直径和测头位置参数与齿距累积偏差的映射关系;然后推导出齿距累积偏差测量中的测点位置误差补偿系数;最后通过一组精密测试实验,证实了不同测量圆上获取的齿距偏差示值之间的...
针对目前普遍采用的发动机转速测量方法欠缺操作简便性和普遍适用性的问题,提出一种基于发动机附体（包括外壳及其延伸部分）振动特性的转速测量方法.采用振动传感器将发动机附体振动信号转换为电压信号,由该电压信号计算振动传感器安装点所对应的单点虚拟振动功率,进而根据以先验实验数据拟合的转速-单点虚拟振动功率对应关系即可实现转速测量....
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