基于非晶态合金材料巨磁阻抗（GMI）效应和非对称巨磁阻抗（AGMI）效应磁传感器是近20年来磁传感器技术领域的研究热点之一。一些国外学者认为非晶态合金材料适合于制作能同时满足分辨力高、响应速度快、功耗低等要求的微磁传感器。然而,迄今为止,国外研发的绝大多数高分辨力GMI磁传感器仍停留在原理样机阶段,其主要技术指标甚至低于商品化各向...
智能电动汽车是一类特殊的移动智能机器人,能够改变人类生活品质、时空价值和文化融合。主要介绍了智能电动汽车发展的历程和国内外相关研究的发展水平和核心技术;重点讨论了智能电动汽车车-路感知、智能充电桩和电池管理系统等智能电动汽车主要研究热点,分析了传感技术、数据融合算法、控制算法和通信技术等智能汽车关键核心技术的研发现状。随...
POS系统是移动测量系统的重要组成部分,其位置姿态精度一直受到广泛关注。结合全站仪、激光跟踪仪、GNSS授时装置等传感器,设计了动态精度检测系统,开展了POS系统动态精度检测方法研究。主要采用单次测量时间统计、平滑曲线拟合等方法探测检测系统的测量误差,并在误差剔除的基础上,结合ICP算法,利用跟踪仪高精度测量数据,对全站仪数据进行修正,...
为研制大量程磁致伸缩位移传感器,对应力波的能量衰减特性进行研究。提出了衰减系数测试方法,给出了衰减系数的计算表达式及其修正方法。搭建了磁致伸缩位移传感器实验平台,测试了应力波在Fe-Ga和Fe-Ni波导丝中传播的衰减系数,确定了波导丝线径、应力波频率和波导丝所受应力对衰减系数的影响规律。结果表明,线径为0.6 mm的Fe-Ga和Fe-Ni波导丝在...
提出了一种大输出阻尼力矩,低初始阻尼力的小体积多片式磁流变液阻尼器的设计方法。阻尼器内部的导磁元件、隔磁元件和间隙中磁流变液构成闭合的蛇形磁路。针对漏液的问题采用铁磁密封的设计思想,显著减小了转轴处的摩擦力。基于Bingham塑性模型分析了磁流变液的力学特性,导出了阻尼器的力矩模型,采用ANSYS Maxwell软件对阻尼器进行了有限元分析...
由于城市供水管道周边工况复杂,如何实现对不同工况的泄漏及其他干扰振动的模式识别成为系统的关键技术。提出了采用分形盒维数和改进近似熵作为特征量的基于相位敏感的时域反射计（Ф-OTDR）分布式光纤传感进行供水管道振动检测的方法。根据泄漏孔附近空泡噪声的信号空间填充度特征,引入分形盒维数对时域信号进行度量,采用了一种新的寻找无标度...
测量轴类零件的磁滞回线,利用其特征参数的变化表征零件表面硬度及硬化层深度,是具有工程应用前景的电磁无损检测新技术之一,其关键是轴类零件磁特性曲线测量装置的研制和磁特性参数高精度识别方法的研究。设计出一种基于闭环磁路的钢杆磁滞回线测量实验装置,并基于J-A磁滞模型,提出了一种遗传粒子群（GA-PSO）混合算法,实现了钢杆磁滞回线全局...
提出了一种适用于描述非刚性三维模型局部表面结构的特征提取方法,即基于梯度方向直方图的热核特征（HOGHKS）提取方法。该方法首先提取具有等距不变性的三维点热核信号,可以使后续提取的特征向量具有等距不变性和较好的稳定性;然后对热核信号的对数差分值进行梯度方向直方图统计,可以使构造出的特征向量对三维模型的尺度变化具有一定的不变性。...
针对使用二维码作为定位模块的视觉自动导引车（AGV）的轨迹跟踪问题,提出了一种基于最优偏差路径的模糊PID纠偏算法。首先建立AGV的运动学方程,将横向偏差和航向偏差作为控制系统的输入变量;其次引入Hamilton最优控制函数,得到基于最优偏差转化策略的AGV最优偏差路径和最优控制方程;最后以AGV与最优偏差路径之间的位姿偏差更新模糊PID控制器的...
非整周期采样条件下,应用FFT算法对信号进行分析时,会产生频谱泄漏,从而使有功电能的计量产生误差。在明确基波有功电能和谐波有功电能的定义,并证明负载所消耗的总有功电能与电压电流信号的频谱之间存在一定关系基础上,提出一种基于谐波子组加窗FFT的有功电能计量新算法。类似于IEC标准中谐波子组的分组方法,对加窗信号的频谱进行分组,并基于加...
相比于普通的U型和Δ型科氏质量流量计,微弯型科氏质量流量计具有更高的频率和更小的相位差,测量气-液两相流时误差更大。为了揭示气液两相流测量误差的特性,针对微弯型科氏质量流量传感器输出信号的实验数据,采用数字过零检测方法提取流量序列。用概率密度分析流量序列的分布规律,再通过相关分析得到流量序列的数学模型,并验证模型的准确性。该...
颈肌疲劳是导致颈椎病的主要原因之一。为了有效预测和缓解颈肌疲劳,结合生物力学理论分析了表面肌电信号（SEMG）对颈部肌肉疲劳状态的反映效果。选取身体健康,年龄在21-33岁的8名志愿者作为被试者。所有被试者保持屈颈位2h,采集颈6、颈7节段两侧上斜方肌的表面肌电信号。首先,采用经验模态分解（EMD）对肌电信号进行去噪;然后,提取并分析了积...
梯度测量对提高电磁法勘探的分辨能力和压制环境噪声干扰具有重要意义。通过硬件差分直接测量梯度场和先测量绝对场后经软件差分计算求取梯度场是实现电磁梯度数据获取的两种典型方式。给出了这两种测量方式的具体实现方案,并对测量效果进行了对比分析,探究了误差来源和压制方法。研究表明,测量通道的不一致性,尤其是相位差是影响电磁梯度测量准...
针对电机驱动式角振动台气隙磁场不均匀和输出大位移时波形失真大的问题,提出了一种径向磁通磁路结构的大位移角振动台,对其气隙磁场动静态特性进行优化分析。基于等效磁化强度法,在极坐标系下建立气隙磁感应强度的解析表达式,通过有限元法验证该方法的有效性,进一步分析了永磁体厚度、永磁体扇形角及气隙厚度对静态气隙磁场的影响规律;通过瞬态...
现有的众多基于传统Bouc-Wen改进的压电陶瓷非对称迟滞模型存在参数冗余,降低了模型参数辨识的准确性,而且常用的粒子群算法（PSO）在辨识压电陶瓷非对称迟滞模型参数方面收敛慢且容易陷入局部最优值。为此,首先提出了一种归一化的非对称迟滞模型,采用两个多项式达到非对称效果,利用归一化Bouc-Wen消除参数冗余;然后采用参数和变异策略自适应的...
为了解决目前齿轮量仪中由于动态性能不足而严重影响测量结果的稳定性、可靠性和精确性的问题,对齿轮测量仪器的动态设计方法展开研究,提出利用有限元分析与实验模态分析技术相结合的动态设计方法。首先,研究了动态分析的理论基础、有限元分析的基本步骤和实验模态分析的基本原理;接着,以某齿轮快速检测仪为例,对其进行了有限元分析与实验模态分...
制冷量量值统一对促进空调器行业节能减排有基础性作用,采用水焓值法的制冷量源能够应用于制冷量的量值传递,提供数值可测、可控的制冷量量值。首先,提出了水焓值法制冷量源的装置原理,减少了输出制冷量测量参数;然后,设计并研制了制冷量源实验装置,并在平衡环境型量热计中进行了实验研究,实验结果显示,量热计测得值与冷量源输出制冷量最大相对...
针对光电辅助惯导的高精度定位定向系统而言,系统间敏感轴安装偏角的标定是惯导系统初始对准的关键。建立了敏感轴安装偏角的标定原理,将安装偏角的标定转化为对横向位置误差的标定,详细分析影响横向位置误差的主要因素,将惯导系统误差的影响与安装偏角影响分离,采用递推最小二乘算法标定出安装偏角所引起的横向位置偏差。仿真结果表明：敏感轴...
为满足直线电机动子位置的高精度测量要求,提出一种基于多峰拟合相位相关算法的直线电机动子位置精密测量方法。通过直线电机动子上的高速相机采集相邻栅栏图像;采用相位相关算法得到相邻栅栏图像的相位相关函数;根据相位相关频谱的峰值分布特性,采用多峰拟合获得相邻栅栏图像的亚像素位移值;根据测量系统标定系数,进而获得直线电机动子位置的精...
针对传统的基于压力信号的管道泄漏检测方法误报率和漏报率偏高,同时定位误差较大的缺点,设计了一种基于Markov特征的管道泄漏检测与定位方法。首先,将管道压力数据构造为Markov链的形式,并提取其动态特征;然后,将所提取的特征应用于Neyman-Pearson异常检测方法之中,检测全部压力数据样本的状态,并对检测到的异常样本进行同源信号匹配,修正检测...
电机电流信号常用于分析电动机本身的故障问题,但对其应用于与电机相连机构的故障分析的研究较少。提出一种基于储能电机电流分析的万能式断路器操作机构故障诊断方法。首先采用Hilbert幅值解调法和改进的小波包阈值法相结合获取交流电流信号的包络线,以解决随机噪声干扰造成的所提取包络线粗糙的问题;然后通过包络线提取电流信号的时间量、电流...
碳纤维复合材料（CFRP）被广泛用于航空航天领域,实现其结构健康监测对提高适航审定的损伤容限探测水平、降低检测成本具有重要意义。针对飞机使用的CFRP层压结构材料,利用碳纤维的自传感特点及结构损伤的电学敏感特性,基于四电极法提出3种激励模式下的电阻抗无损检测方法,以实现非侵入、无辐射、低成本的快速无损结构健康监测。利用有限元分析...
针对气体管道泄漏声发射信号的多模态、频散特性导致互相关泄漏定位误差大的问题,提出采用单一非频散模态提取的气体管道泄漏声发射定位方法。对检测信号的互谱加窗,并根据模态波数确定窗参数,可获得泄漏声发射信号的单一非频散模态导波的互谱。对单一非频散模态导波的互谱进行傅里叶反变换,得到泄漏声发射中单一非频散模态信号的互相关函数以及...
电磁式电流互感器谐波传变特性复杂多变,传变误差难以估计。设计了铁磁性材料磁滞回线的观测实验,分析了磁滞回线形状对电流互感器谐波传变误差的影响。针对谐波误差检测精度要求高的难点,研制了高精度的电流互感器谐波误差检测系统,并通过实验分析了频率、负载、基波电流、谐波相角、直流分量对电流互感器谐波传变误差的影响。
针对图像目标识别过程中易受旋转、缩放、平移及噪声影响的问题,提出一种仿生物视觉感知的RST不变属性特征提取方法,以提升形变目标的识别率与抗噪鲁棒性。受生物视觉感知机理启发,其皮质细胞经过多级变换后,能够最佳权衡图像选择性与不变性。为此,该方法设计成两个阶段。第1阶段中,受生物视觉在水平与垂直方向响应强烈的启发,提出Gabor滤波器与...
为了解决柔性印刷电路（FPC）翘曲变形容易导致图像出现柔性形变现象造成当前的FPC断路检测方法性能降低的问题,在建立柔性形变模型、分析形变机理的基础上,提出了一种基于骨架处理策略的检测方案。首先提取预处理后FPC图像的线路骨架,然后将其输入到建立的动态模板尺度空间（DTSS）模型中,以去除骨架的分支噪声、得到‘纯净’骨架;接着,提取上...
图像融合技术是图像分析领域重点研究内容之一,为了更好地保留原图像中的细节信息,提高融合图像的对比度,提出了基于视觉权重图的多尺度图像融合方法。首先,利用可变参数的交叉双边滤波器对两幅待融合图像进行多尺度分解;然后,在每个分解层分别计算相应的视觉权重图,并针对不同分解层赋予不同的权重值;最后,综合这些结果生成融合图像。由于对原...
针对鱼眼图像存在的径向畸变,提出了一种通过计算鱼眼镜头径向畸变函数来校正鱼眼图像的方法。首先,根据鱼眼镜头本身的特性运用Hough变换获取鱼眼图像的圆心以及校正半径;运用所提出的圆柱形棋盘格模版来完成径向畸变的标定,通过多项式拟合出鱼眼图像直径上采样点到圆心的距离和实际该采样点像点对应的物点所在视角之间的关系,从而将鱼眼图像恢...
在交流电弧炉中对于电极系统的描述,目前大都采用针对单相电极的单输入单输出的Hammerstein-Wiener（H-W）模型,这种模型过于简化真实电极系统结构,导致模型的预测精度较低。针对该问题,提出一种基于多输入多输出H-W模型的电极系统建模方法,该模型的结构与实际电极系统结构一致,有利于模型预测精度的提高,另外在多输入多输出的静态非线性块不可...
目前在制造企业中,机加夹具方案设计多依赖于设计者的经验,对已有夹具实例的重用度不高,整个方案设计过程缺乏科学的理论框架作为指导。针对该问题,将公理设计（AD）理论和发明问题解决理论（TRIZ）相结合,提出了集成TRIZ的机加夹具方案公理化设计方法。在构建机加夹具多级实例库的基础上,设计了机加夹具功能-结构分解与映射算法,将夹具方案生成...
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