在铁磁管道环境下，同频窄带噪声中的微弱瞬态极低频信号的估计与检测问题是管道机器人跟踪定位中最为重要的科学问题之一。为实现窄带噪声中的微弱瞬态信号的有效检测，分析了接收线圈在不同空间姿态下的信号特点，针对信号与窄带噪声相位上的区别以及信号包络的形态，建立了相位反相的双峰指数函数数学模型；应用非线性最小二乘估计，实现了该...
为了提高基于立体视觉的直升机旋翼共锥度动态测量系统的精度和可操作性,全面分析了其测量误差。首先,介绍了测量系统模型及误差来源;其次,分析了双目立体视觉静态三维测量的误差;再次,针对旋翼共锥度的多目标动态测量特点,分析了系统安装误差对共锥度解算精度的影响;最后,利用原理样机进行了6 058次静态测量重复实验,通过统计分析可知静态测量...
针对航空航天、国防装备等领域对高可靠性六维力传感器的迫切需求,提出将容错设计思想引入六维力传感器研究。比较分析了容错并联式六维力传感器与普通Stewart平台式六维力传感器的可靠性,基于故障树分析法（FTA）,建立了容错式传感器系统和普通传感器系统的可靠性数学模型,从容错并联式六维力传感器的设计角度,推导出了测量系统失效率的函数。...
将傅里叶变换理论应用于圆台状脉冲涡流差分传感器缺陷检测信号的求解,提出了一种缺陷检测信号的解析计算方法。首先分析了缺陷检测信号谐波系数随缺陷尺寸变化的规律,而后根据电磁波反射与折射理论建立了圆台状差分传感器磁场解析模型,并根据谐波系数随缺陷尺寸变化的规律得到了任意缺陷检测信号傅里叶变换系数的通用表达式,最后经傅里叶反变换...
基于声学测温原理,运用发射端和接收端之间的声波信号飞行时间进行温度场重建,是工业应用领域中燃烧或加热处理过程温度测量的研究热点。本文采用收发分体声波换能器,确定其合理安装方式,运用Markov径向基拟合待测区域的声速分布,通过声速矩阵的奇异值分解,反演计算出温度场。仿真实验中设计了复杂程度不同的4种模型温度场,并考虑声波飞行时间在...
摘要：研究一种自由连通状态下基于车辆速度的多车道连通概率分析模型。该模型主要关注各个路段的连通概率，基于随机过程统计分析理论推导出多车道的道路连通概率。其次，针对单播或多播的端到端的消息分发场景，提出一种基于连通度概率感知的资源优化选择算法。该算法通过考虑车辆速度及方向特征，宏观层次上选择连通度概率高的路段作为数据包...
针对复杂结构图像中形态滤波的单一属性难以判定最大树节点状态的问题,提出了基于多变量属性分类的最大树图像形态滤波方法。首先标记图像的各个连通区域,将图像转换为最大树数据结构,然后计算最大树各个节点的面积、灰度值及Zernike矩属性值,并构成节点的属性向量,运用属性样本数据对支持向量机进行训练,获得支持向量机分类模型,最后根据多变量...
在经皮穿刺过程中,当带斜尖的针穿刺软组织时,针与其周围组织相互作用,导致针体产生弯曲变形,针尖偏离预定方向,进而直接影响穿刺手术的定位精度。将针穿刺软组织的过程视为准静态过程,并进行离散化,建立针-组织相互作用模型。在该模型中,考虑到软组织的非线性与各向异性,将针视为由一系列非线性弹簧支撑的悬臂梁,且各点的弹簧刚度彼此不同。建...
基于反问题的正则化波束形成技术能以较高的计算效率得到稳健的声源识别结果。然而由于其正则化解中的正则化矩阵取决于低效的传统波束形成方法,使得基于反问题的正则化波束形成的声源识别结果精准度较低。为了在低信噪比环境下进一步提升其声源识别性能,基于Tikhonov正则化一般形式解提出一种双重迭代优化算法。该算法基于延时求和波束形成算法...
针对利用鱼类运动行为进行异常水质评价的问题，本文对如何选取具有普遍性、全面性、代表性等特点且能够反映水环境与鱼类运动特征参数之间的主要相关性的因子进行了研究。首先通过研究水质变化对红鲫鱼运动轨迹的影响，引入基于鱼类运动轨迹的曲率、邻近特征这两个特征参数；其次分别提取正常和异常水质中红鲫鱼的速度、加速度、曲率、邻近特征...
为了实现水泥混凝土路面刻槽磨损程度的自动检测,基于激光三角法实现了路面三维信息的采集与处理。结合刻槽三维数据的特点,通过数据插值技术和曲面拟合获取了刻槽区域的并行曲面,并建立了刻槽的三维空间模型,采用双重均值的方法实现了刻槽区域平均构造深度的计算。设计试验对三维检测方法和铺砂法进行了对比分析,试验结果表明,本文提出的三维检...
随着在线检测技术发展,生产线上的物料需要根据检测结果进行快速切割。已有一维下料优化问题是根据全局目标进行建模的,其最优化算法不能满足实时调整切割方案的要求。本文首先根据物料在线检测及切割特点提出了动态多规格一维下料优化问题,并给出最优化模型;然后结合GPU特点创建并行蚁群算法来求解多规格动态一维下料问题,以保证在有限时间内求...
航空用复合材料构件在制造和服役过程中不可避免会产生各种缺陷及损伤。通常复合材料构件是粘贴在基体上使用,针对其粘接胶层缺陷和损伤,提出了一种基于同面阵列电极传感器ECT技术的无损检测方法。基于电容边缘效应,利用同面阵列电极传感器,以循环激励方式工作,根据复合材料构件胶层内部缺陷/损伤对材料介电特性的影响,进行缺陷/损伤检测。通过...
针对污水处理过程建模中样本数据可能存在的测量误差对模型性能的影响,提出一种自适应加权最小二乘支持向量机（AWLS-SVM）回归的软测量建模方法。该方法基于最小二乘支持向量机模型,根据样本拟合误差,并结合改进的指数分布赋权规则,自适应地为每个建模样本分配不同的权值,以降低随机误差对模型性能的影响;同时采用一种全局优化算法——混沌粒子...
在恒温型热线风速测量系统中,当放大器增益、热线工作过热比、惠斯通桥臂电阻和偏置电压等参量配置不当时,恒温型控制回路会进入失效状态使系统不能正常工作。本文分别对上述参量引起热线风速测量系统失效的机理进行了仿真研究,结果表明：惠斯通桥臂电阻确定了系统固有稳定工作区的大小,当热线工作过热比和放大器增益配置点进入固有稳定工作区时...
数控机床运动精度状态的变化是一个复杂非线性动力系统的时空演化过程,难以通过数学建模方法分析其演化规律。提出基于混沌相空间重构理论的数控机床运动精度演化分析方法。根据混沌系统内在的规律性和有序性,分析基于相空间重构的数控机床精度演化原理,对数控机床运动精度的一维时间序列进行相空间重构,从而得到与原系统拓扑同构的高维相空间。...
提出一种人体植入式医学装置电能传输新方法,该方法以人体组织作为耦合介质,通过体内、外耦合极板构建耦合电容,以耦合电场实现电能的无线传输。分析了人体组织的电学特性,设计了电能传输系统,并通过实验验证了该方法的可行性。实验中,通过36 cm2的耦合面积,穿越2 cm厚度的生物组织,可传输100 m W的可用电能,传输效率为35%~40%。该电能传输方式...
变步长LMS自适应滤波算法克服了传统自适应滤波算法的不足,通过构造合适的变步长因子,在提高收敛速度的同时保证了较小的稳态误差,在实际中得到了广泛应用。为进一步改善算法性能,首先对传统的和现有改进的变步长LMS算法机理进行了深入分析,在此基础上,提出了一种新的变步长LMS自适应滤波算法。该算法通过建立一个新的步长因子与误差的非线性函...
脑电信号（EEG）特征提取和分类是脑机接口（BCI）系统的核心问题之一。由于BCI系统中EEG信号多通道采样和特征向量的高维性，有效的特征选择算法已经成为研究中不可分割的一部分。针对EEG特征选择问题采用一种新方法：基于封装式稀疏组lasso的EEG融合特征的同时通道和特征选择方法。实验中将该方法与现有的通道选择和特征选择方法进行比较，结...
为了有效改善传统方法应用在电能质量信号的采集和压缩方面所面临的资源浪费以及重构性能较差等问题,提出了一种基于正则化自适应匹配追踪的电能质量数据重构方法,此方法利用压缩感知理论,对电能质量信号进行采样和压缩并行处理。首先,对感知矩阵中的原子进行一次挑选并且计算相关系数,将挑选出的原子索引值存入至候选集中。然后,在电能质量信号...
针对大尺寸测量系统坐标统一化过程中公共点的测量误差不可控制的问题,提出了利用可现场溯源的标准器取代传统的独立公共点的方法。设计了一种标准器,并用更高精度等级的三坐标测量机对标准器上各个目标点之间的空间几何位置关系进行标定,把这些几何位置关系作为约束条件。现场应用中多站大尺寸测量仪分别测量标准器上的目标点,计算出各个几何关...
针对常规红外动态热像模拟器光能利用率低,结构复杂,机加与装调困难,无法模拟地面目标及场景的问题,提出一种基于DMD调制的大视场、易装调、结构紧凑的长波红外动态热像模拟器。模拟器采用场镜与反射镜分离照明与投影光束,光能利用率约为TIR棱镜分光结构的2倍左右,同时针对两者的特殊位置设计了多维微调结构;为避免不同材料间热膨胀系数不同所引...
为了消除噪声或野值样本对支持向量机分类器推广性能的不利影响,从数据预处理、特征提取和分类器设计等几个方面对现有的基于支持向量机的故障诊断方法进行了整体改进。一方面,在独立分量分析的基础上提出一种残余总体相关分析时域特征提取方法,利用独立分量分析的冗余取消特性以及残余总体相关分析的整体约简能力,抽取描述不同故障模式类的典型...
提出将双螺线型计算电阻的定义改为四端对形式,建立其等效电路模型,分析计算了定义变更对交流阻抗引入的附加误差。提出一种计算机控制的电流比较仪电桥作为四端对双螺线型计算电阻量值传递装置,设计研制了基于乘法型数模转换器的数字式微差补偿器,研究了用于电流比较仪自动平衡的牛顿迭代算法。测量结果显示,1 592 Hz频率范围内四端对双螺线型...
单边直圆形柔性铰链在结构上更紧凑、体积更小,本文提出了一种新型的基于单边直圆形柔性铰链的桥式机构,建立机构1/4结构的力学分析模型,并推导出该机构放大率的理论计算公式。为了验证公式,先采用有限元软件ANSYS仿真分析,再加工出实物进行测试。验证结果表明：理论计算值与有限元仿真值、实验测试值都非常吻合,误差分别为1.94%和4.84%,从而证...
根据JFET线性区漏源之间沟道电阻受栅源电压控制的机理,推导JFET电流公式,对可变电阻的性能进行了分析。通过PSpice软件仿真了JFTT压控可变电阻,提出了改善JFET可变电阻非线性及扩展电阻动态范围的方法。结合单片机和D/A转换器,利用该方法设计了程控JFET可变电阻,其阻值范围为75.703~141.004Ω,分辨率低于0.025Ω,满足了自动气象站信号模拟器温度...
为了能够在较高的温度环境中测试MEMS微结构的机械模态参数，本文提出了一种以高压电容空气放电为手段，以激波冲击为特征的底座激励方法。阐述了基于激波的底座冲击方法的原理和具体实现方式，并分析了放电电容、回路电阻、回路电感等参数与激振装置激励能力的关系。设计并研制了可应用在室温环境中的MEMS微结构动态测试装置，并在此基础上研制...
针对恶劣天气场景中交通图像常见的降质严重、模糊不清和对比度低等问题,提出一种基于颜色空间转换的交通图像增强算法。该算法首先在RGB颜色空间中对R、G、B 3个颜色通道的图像进行对比度拉伸操作,然后将图像由RGB颜色空间转换到HSV颜色空间,在HSV颜色空间中对V分量进行对比度受限自适应直方图均衡化操作,最后将图像从HSV颜色空间转换回RGB颜色...
当目标与周围背景相似性较高,且目标运动形式复杂时,很难精确跟踪目标。针对传统目标跟踪方法因目标外观的不精确建模致使模型退化而产生漂移的问题,提出了一种单对立色流特征下的抠图跟踪方法。首先,根据彩色视频帧包含的丰富颜色信息,将单对立色颜色编码方式与Lo G兴趣点检测器结合,获取颜色兴趣点作为目标表示集合;其次,在目标运动预测阶段,...
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