安全可靠的电能质量是智能用电网络的基本需求,谐波与间谐波则是其中最常见的电能质量扰动之一,在智能用电网络中准确的测量分析谐波和间谐波,对于保障用电设备安全具有重要意义。本文提出了一种基于分布式压缩感知的智能用电网络谐波与间谐波测量方法,首先通过构建多通道谐波与间谐波测量模型,将高分辨率的频率估计问题转化为分布式压缩感知中...
电能质量扰动识别方法通常是先通过数字信号处理工具对信号进行检测和特征提取,再采用人工智能方法对特征进行分类识别,增加了识别过程的复杂性和冗余性。提出一种基于判别字典学习（DDL）的稀疏表示电能质量扰动识别方法,可有效减少识别步骤、降低复杂性,并提高识别率。该方法首先采用主成分分析方法将K类扰动训练样本集降维为扰动降维特征训练...
为兼顾电能质量信号分析的类型识别与参数估计需要,设计一种最优化多分辨率快速S变换（OMFST）,用于电能质量信号识别与参数估计。首先,分析不同时-频分辨率下时间-幅值曲线与频率-幅值曲线中,扰动起、止处峭度与扰动参数估计误差间的关系;之后,根据离差最大化法,确定不同频率范围内最优窗宽调整因子,并通过3次样条插值法进行拟合,自适应调整不...
已有研究显示,可充电型无线传感器网络（RWSN）为解决传统网络中节点能耗不均衡等问题提供了新的思路。为了在移动充电器（MC）个数有限的情况下均衡网络中节点的剩余能量,提高网络的性能。提出了一种基于移动数据收集和移动充电相结合的全网能量均衡机制Ms Mc EBP。Ms Mc EBP包括2个部分,即移动充电策略MCS和移动数据收集策略MDCS。在Ms Mc EBP...
针对无线传感器节点能量有限、无线通信环境差的特点,将事件触发通信机制应用于无线传感器网络（WSNs）的时间同步中,提出一种混合触发一致性时间同步（MTCTS）算法,并研究同步能耗的降低方法及传输延迟和数据丢包对同步算法的影响。节点的时钟特性建模成二阶状态方程,每个节点通过与其邻居节点交换本地时间这一状态信息获得同步控制输入,从而实...
小波阈值去噪算法是一种经典的振动信号去噪算法,但仍有一定局限性。为了更好地消除噪声对被测振动信号的干扰,提取信号的有用成分,本文对比分析了几种不同小波阈值去噪算法,并在经典小波阈值去噪算法的基础上改进了阈值函数,提出了一种新的小波阈值去噪算法。对模拟信号及实测风机振动信号进行去噪处理并分别与经典及改进的小波阈值去噪效果进...
提出了一种利用局部磁滞回线特性的无损检测新方法。首先,研究了钢板内部缺陷对其动态磁导率分布的影响规律。其次,探讨了变励磁条件下局部磁滞回线的形成机理,并建立了动态磁导率与局部磁滞回线之间的关系模型。再次,根据所建立的关系模型,提出了一种利用局部磁滞回线特性实现对钢板缺陷进行无损检测的新方法,并给出检测系统的实现方案。最后,...
针对天然气管道泄漏定位的问题,提出一种基于改进局域均值分解（LMD）及高阶模糊度函数的时延估计方法。该方法首先采用改进的LMD对声发射信号进行分解,获得多个PF分量,进而提出根据K-L散度的PF分量自动选择算法,获取含有主要泄漏信息的PF分量,在此基础上,研究了基于高阶模糊度函数计算声发射信号的时频参数,并通过时频分析获取特征频率的到达时...
针对数字化精密机械测量仪器和装备需要解决位移传感器信号的高倍数、高精度细分问题,通过对光栅位移测量模型的研究提出采用测量基准转换的思维方式构建空间序列理论。通过对各运动状态条件下精密位移动态测量信号的多尺度分解实现特征辨识,从而构建用于动态位移信号细分的自适应预测模型及相关细分误差实时修正技术。实验研究表明此方法可以实...
某些目标上具有对称重复的纹理,这些纹理的图像矩阵具有低秩特性。当摄像机在偏离对正方向拍摄纹理时,由于存在投影形变,该纹理图像在原有方向上的对称性和重复性不再保留,从而不再具备低秩特性。通过建立摄像机拍摄方向与纹理图像的秩之间的数学模型,将摄像机方向的求解问题等效为一定约束下纹理图像的秩最小化问题。求解该问题,可得到摄像机拍...
背景减除是机器视觉中运动目标检测最常用的方法。针对复杂场景中传统单特征算法检测精度不高、多特征检测算法实时性较差的问题,提出了一种改进的联合纹理、颜色和位置特征的局部联合特征,并对局部联合特征混合高斯建模,采用多重判定进行学习和更新的目标检测算法。为更好地抵抗阴影和光照变化影响并减少计算量,改进了LBP算子,Lab局部颜色特征...
针对惯性仪器普遍存在的误差累积问题,以并联式六维加速度传感器为例,提出了一种新的解决方案。通过融合位形空间和相空间内的解耦算法,推导出关于8个Hamilton转动参量的常微分方程组以及广义加速度关于转动参量的一次多项式,共同构成了新的混合解耦算法。通过剖析混合算法的基本结构及其中间参量的影响因素,找到了产生误差累积效应的根本原因。...
针对管道内表面检测空间受限的约束以及同时需要检测管道内壁功能性缺陷和结构性缺陷等需求,基于主动式全景视觉检测原理提出了一种既能视觉检测管道横截面几何尺寸又能获取和分析管道内壁表面缺陷的管道内部全方位视觉检测方法。利用携带有主动式全景视觉传感器的爬行机器人进入管道内部,分别实时获取内壁全景图像及激光横断面扫描全景图像。本...
为测量不同工况下流场的脉动流速,恒温型热线风速测量系统在满足稳定性要求的同时,必须具备宽频带的动态特性。分别对热线探头工作过热比、放大器增益、惠斯通桥臂电阻、流场稳定流速、补偿电感和偏置电压等参量对热线测量系统动态特性的影响效果进行了仿真分析,结果表明：增大热线探头工作过热比、放大器增益和流场稳定流速及减小桥臂电阻均能...
提出一种利用单矢量水听器接收信号的相位信息实现目标被动测距的方法。该方法借鉴匹配场被动定位的思想,首先根据简正波声场模型建立匹配模板,然后引入图像处理中的相位相关算法,将目标的相位信息与模板进行匹配,从而得到目标的距离。对该方法的有效性与稳健性进行了详细地研究与分析。仿真结果表明,该方法可以有效地实现目标的被动测距,且具有...
基于电感测量技术与微流体技术的油液检测芯片,不仅可以区分出铁磁性和非铁磁性金属颗粒,还可以对油液中的颗粒进行计数统计和颗粒大小测量,从而判断金属颗粒污染物的来源及设备的磨损状态。通过理论分析、数值模拟及实验验证,分析不同形态铁磁颗粒退磁场,研究铁磁颗粒形态对电感式传感器的输出影响。建立理论模型描述不同形状颗粒的退磁因子、...
针对同时采用放入式电子测压器和铜柱测压器测量一批弹药的膛压时,出现电子测压器所测压力峰值一致,而铜柱测压器所测的峰值个别出现超差的问题,在分析电子测压器测压和铜柱测压器原理的基础上,建立了铜柱测压器的ANSYS模型,并采用铜柱动态校准数据修正了铜柱JC模型参数。分析了铜柱压力出现偏差时的电子测压器测量的P-t曲线变化率,将电子测压器...
错颌畸形是目前危害人类健康的第三大口腔疾病,固定矫治是一种常用且有效的正畸治疗手段,其中矫治弓丝的弯制是重要部分。机器人以其精确的位姿控制和刚性保持能力可以克服弓丝的超弹性实现弓丝弯制。基于幂函数模型建立了分段式的正畸弓丝数学模型,提出采用增量法实现正畸弓丝成形控制点的规划,进行了增量法实现正畸弓丝成形控制点规划策略的研...
针对移动机器人同时定位与地图创建（SLAM）面对噪声干扰时估计精度低、鲁棒性差的缺点,提出一种基于容积扩展H∞滤波（CEH∞F）的SLAM算法。首先,通过线性误差传播特性将容积变换嵌入到扩展H∞滤波框架中,利用得到的CEH∞F计算SLAM条件转移概率密度,避免雅克比矩阵的计算和线性化误差积累的同时增强了算法的鲁棒性;另外,在每次迭代中更新调节因...
当人体脂类物质代谢发生异常时,会在角膜处形成角膜老年环。角膜老年环主要呈云雾环状覆盖在虹膜外环中,角膜老年环的检测可以作为一种辅助手段,对及时方便了解体内脂类代谢异常状况具有重要意义。针对目前方法中由于没有对角膜老年环边界精确检测而造成的鲁棒性不高,以及当存在K-F环时会发生检测错误的问题,提出了一种角膜老年环检测方法。首先...
同一场景不同曝光的图像序列,常出现曝光不足或曝光过度的区域,造成高亮或阴暗处的细节损失。针对这一问题,提出了基于Sigmoid函数拟合的多曝光图像直接融合算法。该算法从同一场景不同曝光的LDR图像序列中提取每个像素位置亮度信息,利用视觉适应的S形曲线,建立亮度序列曲线的数学模型,给出像素最佳成像亮度值判别方法,避免了HDR图像重建和色调...
针对传统局部二值模式（LBP）只以固定的中心像素为阈值的编码方式进行了改进,从纹理分析角度,提出一种基于近邻模式的掌脉身份识别方法,主要利用局部区域相邻像素之间的灰度大小关系,对掌脉图像进行近邻二值模式（NBP）编码。首先将手掌静脉图像分成若干大小一致的区块,然后计算每一区块的灰度平均值,形成多块均值图像,进一步使用NBP对多块均值...
采用X射线源阵列的静态CT成像系统为消除机械运动伪影,提高重建图像质量以及扫描成像效率提供了有效途径。高效、准确的几何标定方法是对X射线源阵列标定的关键。提出通过对一个已知三维标定模板的一次投影成像,采用最小二乘的直接线性变换法实现X射线成像系统的内、外参数准确估计的方法,以此方法用于静态CT扫描成像系统的几何标定。实验和仿真...
为了保证上海光源X射线干涉光刻光束线的稳定性,减小热变形对实验结果的影响,对X射线干涉光刻光束线的3个关键光学元件——偏转镜、聚焦镜和精密四刀狭缝进行热-结构耦合分析。首先,计算偏转镜、聚焦镜和精密四刀狭缝所承载的功率密度;然后,建立其有限元模型;最后,获得光学元件的温度场和热变形的结果。结果表明,偏转镜和聚焦镜采用间接水冷方式...
提出了融合ECT测量信息和被测对象动态演化信息的新型图像重建模型;基于Tikhonov正则化方法,建立一个同时考虑了ECT测量信息、被测对象动态演化信息、时间与空间约束的新型图像重建目标泛涵,将图像重建问题转化为最优化问题;提出了集成分裂Bregman迭代法优势的新型算法求解该目标泛涵。数值仿真结果表明,所提出的图像重建算法其图像重建质量均优...
SOC技术的迅速发展,使得芯片测试技术面临重大的挑战,为了降低测试成本、减小测试时间,IP核扫描链平衡设计尤为重要。提出基于＂基准量＋裕量＂拆分重组的扫描链平衡算法,选取一基准块作为标尺的基本单位,并对各内扫描链长度进行测量,拆分内扫描链的基准量和裕量,再通过＂近似封装、重组＂两阶段优化确定IP核的封装结果。主要思想可分为4步：首...
针对当前无线通信节点微型化的需求和已有印刷倒F天线存在增益不足、有效带宽较窄、回波损耗偏高等缺陷的现状,设计了一种应用于2.45 GHz无线传感网络的印刷型倒F天线,文中采用Ansoft HFSS建立了天线模型,从理论上对印刷倒F天线的三大结构参数（谐振长度L、天线高度H、两竖臂间距S）进行了仿真研究,并最终推导出了以2.45 GHz为中心频点的最优天...
为了提高MEMS陀螺和磁罗盘组合导航系统的可靠性,减少各种干扰和故障对导航精度的影响,提出了一种及时、精确、有效的故障检测方法。该方法首先对正常工作时的MEMS陀螺和磁罗盘信号中的各种噪声进行分析;然后针对组合系统中的常见故障,从陀螺和磁罗盘航向信息中提取出短时间内两者航向变化量差值的均值、均值的一阶差分量及二阶差分量作为故障检...
提出了采用小波变换和独立成分分析（ICA）作为预处理器来进行特征提取的神经网络开关电流电路故障诊断方法。该方法对采集到的故障响应信号进行Haar小波正交滤波器分解,获得低频近似信息和高频细节信息;然后利用独立成分分析方法进行ICA故障特征提取;最后将所得到的最优故障特征输入到BP神经网络中进行故障分类。对六阶切比雪夫低通滤波器和六...
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