荷电状态（SOC）估计对于锂离子电池充放电优化控制、任务规划、可靠性提升等均具有重要价值,针对广泛应用的卡尔曼滤波（KF）一类方法存在的参数设置无具体标准、模型性能随工况环境改变而适应性降低等问题,提出一种噪声方差可变卡尔曼滤波方法（VVKF）的SOC估计算法,该算法每次迭代时估计并设定最适应当前系统状态的的噪声方差,克服了KF噪声方...
旋转机械系统中,与转子振动响应相关的裂纹非线性开/合行为以及动-静件瞬态碰摩接触或齿轮啮合冲击、机座松动等缺陷或故障均会激起非线性振动,且不同的故障激励源相互作用,导致复杂的故障耦合形态,增加了故障诊断的难度。为此提出一种基于本征模函数能量矩-灰色关联分析的旋转机械系统耦合故障诊断方法。应用能量矩测度,从振动响应信号的经验模...
在实际的故障诊断中,有用信号经常淹没在噪声中,特征信息提取非常困难。为了提取强噪声背景中的微弱信号,将幂函数型单势阱模型与Gaussian Potential模型相结合提出一种新型的双稳随机共振系统,称为幂函数型双稳随机共振系统。首先,以平均信噪比增益为衡量指标,提出一种寻找最优系统参数组合的算法,使微弱信号、噪声及系统产生最佳的共振效果;然...
针对无人机飞行模式切换导致飞行数据在线异常检测准确率低的问题,提出基于过采样投影近似基追踪（OSPABP）的在线异常检测框架。首先利用滑窗和Z-score变换消除飞行数据流量纲,并抽取相关的飞行数据子集;然后过采样当前时刻子集的输入数据,放大异常数据对数据子空间的影响,并通过在线估计和追踪匹配过采样后数据子空间的投影近似基方向变化,从...
随钻测量系统中自适应噪声抵消器可根据泥浆脉冲信号的特点,运用自适应噪声抵消算法抑制噪声干扰,但同时也会抵消掉部分有用信号,影响后续解码的可靠性。在分析泥浆脉冲信号噪声干扰及自适应滤波算法的基础上,提出一种新的滤波算法,用自适应陷波器来降低主通道信号与参考信号的相关性,保护有用信号不被抵消,克服了以往单采用自适应噪声抵消器存...
在运用Sevcik方法计算一维时间序列分形维数时通常会涉及到数据标准化的问题。鉴于实测时间序列中不可避免的混有随机噪声,提出用零均值标准化方法来代替原Sevcik方法中极大极小值标准化法,得到Sevcik-Zscore方法。以两种典型的合成分形序列为对象,分析了Sevcik算法和Sevcik-Zscore算法在准确性、运算时间、对数据长度依赖性和抗噪性能4个方面的...
脉冲超声信号求取包络后可视为具有有限新息率（FRI）的高斯脉冲串信号,对于FRI采样框架下的高斯脉冲串信号,时延和幅值的准确估计是以高斯脉冲宽度准确先验为前提的。针对此问题,研究了FRI采样框架下信号脉宽、时延和幅值的关系,并提出一种基于信号峰值先验信息的FRI采样方法,该方法可自适应调整脉冲宽度参数,无需准确先验脉宽参数,解决了传统F...
为提高方位俯仰两轴转台的指向精度,需要对机械加工和装配过程中产生的几何误差进行补偿,必须测量轴系误差参数。基于四元数变换理论,建立了包含两轴垂直度误差、电子水平仪摆放误差和安装基座倾斜度误差的瞄准指向和电子水平仪指向的运动学模型,并给出了方位与俯仰的位置补偿量。运用电子水平仪测量数据和运动学模型的误差极小化方法,提出了一...
波前校正器对自适应光学系统的性能起着关键性的作用。以纳米磁性液体为驱动载体,提出了一种新型液态波前校正器设计方法。与传统的固态变形镜相比,磁液变形镜具有镜面连续光滑、变形幅度大、制造成本低和驱动器易于扩展等优点。首先阐述了磁液变形镜系统的设计结构,提出了一种磁液表面银纳米薄膜自组装制备方法,用以提高磁液变形镜镜面反射率;...
为实现液晶可变延迟器（LCVR）对入射光相位精确调制,分析了LCVR的双折射率色散特性,得到相位延迟量由驱动电压项和色散项组成的关系式;采用支持向量机SVM（support vector machines）算法,并用粒子群算法PSO（particle swarm optimization）对支持向量机的参数（c和g）进行优化,构建粒子群-支持向量机的LCVR相位延迟特性中驱动电压项的预测模型...
对使用差压仪表进行补偿液位测量的不确定度评估方法进行了研究;建立了补偿差压液位测量的模型,分析了测量和补偿计算中的主要误差源,通过合理和保守的简化,提出了补偿后液位测量的不确定度评估方法,并对难度较大的导压管密度和工质密度引入的不确定度评估进行了深入的研究;最后,以第3代先进压水堆核电站CAP1400的大比例非能动堆芯冷却系统试验...
为测量机器人关节端角度和电机端位置,研制一种基于霍尔原理的新型绝对式磁编码器,采用大中心孔结构,具有大的中心孔、体积小、结构紧凑、分辨率高、绝对式位置测量等特点。传感器由转子和定子组成,转子的磁码盘包括主码道和游标码道,定子由霍尔敏感芯片和信号调理电路板组成;根据游标计算原理,得到了传感器绝对角度的计算方法。通过仿真软件分...
具有高浓度、挥发性、强氧化性的液氯、氮氧化物等危化品泄露、爆炸的安全检测一直是一个难点问题,要求检测传感器具有较宽量程和抗腐蚀设计。基于Al N陶瓷的微热板半导体气体传感器阵列设计,采用耐腐蚀的Al N陶瓷为衬底,物理化学性能稳定的Pt膜作为信号和加热器电极,经杂化修饰的In-Nb复合半导体氧化物为敏感材料,结合柔性光刻剥离工艺和激光微...
针对高温环境下应力应变测试的技术难题,提出了一种以NiCr薄膜为敏感材料的高温薄膜应变计的制备方法,并对薄膜应变计敏感层的耐高温性能进行研究。研究发现,NiCr薄膜在高温下微观结构、成分发生明显转变,电学性能急剧下降。对添加SiN_xO_y和ITO薄膜后的NiCr薄膜分别进行高温测试发现,NiCr薄膜结构、性能没有明显改变,表明SiN_xO_y和ITO薄膜保护...
机械振动无线传感器网络节点因存储容量有限、信道带宽窄导致节点需将高采样频率下产生的大量振动数据进行分块存储、读取与发送,而数据分块大小将直接影响数据存储、读取与发送能耗。为研究各过程数据分块大小与能耗的关系,首先通过实验得出数据存储、读取与发送过程中工作电流、工作时间与数据分块大小间离散关系;然后利用最小二乘法对离散关...
在复杂环境的轨迹跟踪过程中,针对移动机器人不确定时延导致控制品质下降问题,提出基于五次贝塞尔（Quintic Bezier）曲线的移动机器人非时间参考轨迹跟踪控制方法。首先,利用Quintic Bezier曲线对规划路径点进行平滑,并根据连续约束进行优化,完成多段Quintic Bezier曲线的光顺拼接,获得平滑且连续的轨迹;而后以Quintic Bezier曲线参数u作为中间...
遗传算法是目前优化搜索算法中应用比较广泛的一种,但基本遗传算法存在收敛速度慢、易于陷入局部最优等缺点。针对上述问题对遗传算法（GA）的选择算子进行改进,在最优保存策略的基础上将每代种群按照适应度由小到大排序,平均分成前中后3段,按照0.6、0.8、1的比例进行选择;从尾段中随机抽取个体来补足种群由于选择操作而损失的个体;既利用了最优...
在某500 k V变电站同一工况的开关操作下,多次测量开关设备暂态外壳电压和汇控柜内电流互感器二次端口的骚扰电压,发现测量值存在很大的差异。为了确定操作过电压与断路器合闸瞬间动静触头间电压初相位的关系,采用断路器相控技术,建立单相断路器在不同相位条件下合闸空载长线的分析模型。仿真结果表明,断路器在最佳相位下击穿时,空载线路侧最大...
铁磁材料的塑性变形是严重影响其使用安全的隐患,对其有效检测可以预防破坏事故的发生。磁记忆检测技术可以实现对应力集中引起的材料塑性变形的检测。本文基于密度泛函理论建立铁磁晶体磁记忆检测模型,采用正交化平面波赝势法（OPWP）计算了体心立方晶体结构的铁在塑性变形后力磁耦合磁记忆检测信号的变化特征。结果表明：铁磁材料在塑性变形后...
电容层析成像（ECT）技术是能显示被测物场的二维或三维介质分布图像的实时检测技术,基于平面阵列传感器的ECT系统为陶瓷多孔隔热材料缺陷检测提供一种新的技术途径。本文针对陶瓷多孔隔热材料粘结胶层的缺陷无损检测问题,提出了一种基于改进的电容层析成像方法。首先在分析平面阵列传感器ECT检测系统模型及成像原理的基础上,提出了一种改进初值...
检测无缝线路钢轨的完整性对于保障高速铁路的安全运营具有重要的意义。本文提出了基于超声导波实现无缝线路完整性检测的技术方案,设计了功能样机,并进行了实际线路测试。首先,基于半解析有限元方法求解得到了我国无缝线路CHN60钢轨中超声导波的频散曲线,通过分析频率、模态数量、振型等信息选取了适于检测钢轨完整性的导波模态,采用激励响应求...
涡流热成像无损检测技术可以对金属表面裂纹进行快速、准确的检测,但是不同的线圈、试件以及裂纹大小对检测效果影响很大。通过建立感应加热二维模型,选取裂纹处与非缺陷处温差作为特征量,对不同组成部分形状大小对涡流热成像检测的影响规律进行了数值模拟;对比分析了不同裂纹深度下温差随体积深度比的变化规律,采用数据拟合方法研究了相似裂纹...
为解决石油钻杆因尺寸长、重量大等装卸不便因素给其两端内、外螺纹廓形参数测量带来的困难,设计并实现了一种安装于SCK230型数控石油钻杆螺纹修复机床上的非接触式石油钻杆螺纹在机测量系统。该系统利用数控机床的伺服功能带动二维激光位移传感器获取螺纹某轴截面的廓形数据;采用基于不连续度的自适应滤波算法对采集的廓形信息进行降噪处理,根...
为了解决电动车人工充电作业的效率低下、场合限制、漏电隐患等难题,研究了基于曲率滤波和反向P-M扩散的电动车充电孔检测与定位方法,该方法能够从充电座图像中精确高效地提取目标物充电孔的特征,实现机器人的自动化充电。针对图像信号受强电磁干扰,采用了具有噪点识别能力和边缘保持特性的曲率滤波法进行图像除噪;由于充电座图像背景复杂、亮度...
针对单一属性特征的路面裂缝检测方法无法从复杂背景噪声中准确提取裂缝信息的缺陷,提出一种结合多特征流形学习和矩阵分解的路面裂缝检测算法。该算法首先根据路面裂缝子块的统计、形状和纹理特性抽取多重属性特征并构造多个流形正则项,将流形正则项嵌入于矩阵分解的目标函数中,采用交替迭代法在统一框架下实现裂缝子块降维和多特征自适应融合...
针对目前无参考图像质量评价算法依赖训练样本集、算法复杂性较高,难以应用于图像视频采集设备等问题,提出了一种基于有效再模糊的无参考图像质量评价算法（NRIQAVR）。首先研究了便携式设备采集图像的特点,然后在再模糊理论基础上通过计算最小和最大再模糊标准差,构造了与人类视觉感知相近的NRIQAVR算法,通过理论证明该算法可以反映自然场景图...
为了协调高分辨率全色遥感影像区域和边界的最优分割,提出了一种基于像素邻域和光谱特征的谱聚类高分辨率全色遥感影像分割方法。该算法重点着手于构建影像图模型,在其中引入像素邻域作用并充分顾及像素光谱测度差异。假定邻域像素具有连接关系,并在此基础上构建影像连接矩阵,再考虑像素光谱测度差异的影响建模像素间相似性,最终结合像素连接性...
动态规划是双目立体匹配的经典算法,针对控制点动态规划算法易产生横向条纹以及立体匹配普遍的边缘性和弱纹理区域问题,提出一种基于金字塔分层双向动态规划的改进立体匹配算法。该算法将分层模型加入传统动态规划方法,以低像素层级为高像素层级提供控制点集,并在匹配代价计算中采用一种自适应相关性测度函数,加以匹配代价滤波,提高算法精确度及...
针对电阻层析成像（ERT）图像重建中灵敏度矩阵的病态特性导致共轭梯度法的收敛率低的问题,提出了改进的共轭梯度算法,ERT图像重建前先对数据进行归一化预处理,将解空间映射到Krylov子空间中,再通过共轭梯度法求解低维子空间中的反问题。分别利用共轭梯度法、预处理共轭梯度法和改进共轭梯度法对典型的气水两相流模型做了仿真实验。实验结果表明...
随着智能制造和工业4.0技术的兴起,面向航空、航天、航海、工业制造、核、新能源、高铁等领域复杂系统的智能诊断和预测（Diagnostics and Prognostics）技术,逐渐成为支撑各领域发展的前沿和热点方向,基于状态监测和测试的系统健康管理（System Health Management）对于系统运行状态评估、异常发现、快速诊断、精准维修、提升系统运行可靠性和...
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