对换热管污垢回波振型特征有效提取是实现污垢厚度定量检测的关键。针对薄层污垢回波声束能量不集中，易产生模态混叠等特点，提出一种基于改进CEEMD的小波收缩阈值信号处理方法。首先引入夹角余弦计算原始信号与固有模态函数相似程度，判断信号和噪声主导模态分界点，并结合能量密度谱判断分界点选取准确性，然后利用小波收缩阈值方法拾取噪声...
为可靠地进行有源电力滤波器中IGBT开路故障诊断，提出一种基于多特征融合的有源电力滤波器IGBT故障特征提取方法。该方法采集三电平APF主电路中钳位二极管桥臂电压作为测试信号，对其进行小波分解，提取各频段的能量系数、功率谱熵、奇异谱熵以组成多特征参数矩阵，然后进行特征降维构成特征向量矩阵。在理论分析的基础上，进行了相应的实验分...
随着高速高精数控加工技术的发展，对数控机床切削加工状态的稳定性提出了更高的要求，传统的切削加工状态监测方法中对不确定性处理存在不足。提出了一个基于模态区间的切削状态监测不确定性处理方法，利用模态区间的宽度对传统监测方法中的不确定性加以表述，以解决监测中的不确定性问题。为了验证提出方法的有效性，搭建了切削加工实验平台，...
科氏流量计相位差估计方法存在计算量较大、计算复杂、实时性和计算精度较差等问题，已不能满足复杂环境高精度流量测量领域的需求。为此，提出一种基于相关和Hilbert变换的科氏流量计相位差估计方法。首先，采用快速傅里叶变换（FFT）对传感器信号进行频率预估计，对信号是否整周期进行判断，对非整周期的信号进行数据延拓处理；然后，对任一路...
条纹图存在噪声干扰时，将二维小波变换系数模的最大值作为小波脊，会产生较大误差。针对这一问题，提出了基于价值函数的二维小波变换小波脊提取算法。首先，提取二维小波变换系数模的最大值点，并将最大值90％的局部极值点提取出来，共同作为小波脊候选点；其次，在模上引入尺度因子的梯度，建立价值函数进而评估所有候选点的价值，利用对数Lo...
加速度计动态模型对描述和分析其动态特性具有重要作用。针对加速度计绝对法冲击激励校准中未知延迟时间对加速度计动态模型参数辨识精度的影响，提出了一种基于延迟时间修正（DTC）和最小二乘（LS）的加速度计动态模型参数辨识方法，该方法将延迟环节引入加速度计动态模型中，使用加速度计冲击激励与响应数据的傅里叶变换估计频率响应函数，采...
为了建立表面形貌微观结构与其功能特性之间的关系，基于逾渗理论建立了表面形貌的逾渗模型，用逾渗概率、空体集团平均大小和空体集团分布系数对三维表面形貌的逾渗特性进行了量化表征。采用数字滤波技术生成具有给定自相关函数和纹理取向的数字化粗糙表面，分析了具有相同均方根粗糙度而结构不同的三维表面形貌的逾渗特性，给出了表面纹理方向...
针对三维测风技术中常用的垂直正交测风阵列在消除阴影效应影响方面的缺陷，根据流场特性，设计了一种基于特殊四面体棱边构建的非正交测风阵列。该阵列旨在降低尾迹区湍流对测风路径平均风速的影响，并且对绕流干扰严重的测风路径进行数据补偿。利用GAMBIT软件建立测风阵列模型，通过FLUENT软件改变流场内气体流速和雷诺数等环境参数，仿真两种...
针对在复杂城市环境下卫星导航系统（GNSS）定位定速存在野值，导致GNSS!微惯性（MEMS．INS）组合导航状态参数滤波估计精度恶化，甚至滤波发散的问题，提出了一种抗野值自适应GNSS／MEMS—INS组合导航算法，以提高组合导航精度和可靠性。该算法利用Aurdn方差分析建立较为精确的MEMS器件噪声模型，有效降低模型异常和状态扰动的影响。同时利用新...
工业测量不仅是要获取产品质量状态信息，还将成为工业4．0等未来制造模式中的赛博化系统（CPS）的一个重要信息源。然而，工业测量涉及到～个庞大的技术体系，包括误差／公差的定义、检测的方法、评定的方法、多种测量方法测量结果的比对、测量系统构建及能力评估、产品质量符合性判定及验收等，其背后则是一套完整的国家／国际标准以及严格的...
游梁式抽油机冲次是影响抽油机系统运行工况的重要参数，实时精确地测量抽油机冲次是调控及优化抽油机系统效率的基础。针对现有公式法和传感器法测量冲次，存在准确性易受实际运行条件和野外环境影响、需额外增设测量器件、故障率较高等缺陷，提出一种基于自相关理论的抽油机冲次软测量方法。即建立冲次与悬点载荷函数、驱动电机输入电功率函数...
提出了滑块一玻璃盘形成的面接触润滑油膜厚度光干涉在线测量方法。以单色激光为光源，根据油膜厚度变化引起平行干涉条纹平移的物理特征，基于光流和动态时间规整技术构造复合算法，测量干涉图像相邻帧空间域上一维光强曲线的位移，从而得到相邻帧之间的油膜厚度差。从零速度开始记录每一帧干涉图像对应的膜厚变化，实时计算出当前帧对应的膜厚...
激光扫描差动共聚焦显微测量方法具有纳米量级的轴向测量精度，然而信号在离焦位置获取，横向分辨率较低，而且使用激光逐点扫描方式，测量速度慢；基于空间光相位调制的结构光照明显微成像方法，可以实现超分辨率成像，但不具备高的轴向测量精度，因此这两种方法都不能满足微纳加工过程中复杂物体微观表面形貌在线、在位测量的要求。将空间光相...
针对常规红外双波段场景模拟器多基于单数字微镜器件（DMD）设计、不能对两个波段进行差异化调制、只满足仿真测试的工作波段需求、实用性差的问题，提出了一种基于双DMD的双通道、共口径、两档变焦、结构紧凑的红外中／长波场景模拟器，并对投影系统、照明系统、双色合束镜等主要部分进行了详细的光机结构设计。光学引擎采用远心光路直接照明DM...
为建立臭氧标准参考光度计（SRP）的计量溯源性，环保部标准样品研究所的SRP48与美国国家标准与技术研究院的SRP2进行了比对验证。对SRP测量不确定度的评定方法进行了研究，分析了测量不确定度的主要来源。以SRP48为例，对影响臭氧浓度测量的不确定度分量光程长度L叫、压力P、温度r、双光程透光率的比值D和吸收系数σ等因素进行计算，建立数学模...
优化设计了频率带宽为1Hz-10kHz的空心磁芯感应式磁传感器。首先提出空心结构的磁芯，分析空心磁芯的退磁因数和有效磁导率，并仿真、实测空心磁芯感应线圈的磁通，得出一定壁厚的空心磁芯感应线圈的磁通可以等于相同长径比棒状磁芯感应线圈的磁通。然后分析空心磁芯感应式磁传感器的灵敏度与噪声，通过数学算法优化噪声公式达到要求的噪声指标...
为了测量白酒蒸馏过程中的温度和酒精溶度，制作了一种基于马赫曾德仪（MZI）与光纤布拉格光栅（FBG）级联的可同时测量温度和酒精溶液浓度的光纤传感器。FBG是利用飞秒激光逐线刻写的方式在单模光纤（SMF）中制作的周期为2．2μm，布拉格波长为1591．21nm，透射谱深度可达23dB的4阶光纤布拉格光栅；MZI是将细芯光纤和SMF采用纤芯错位和锥腰扩大...
针对普通温度传感器存在响应时间长、无法快速测量瞬态温度以及薄膜热电偶引线困难的技术难题，研制了一种响应速度快、测量精度高、引线方便的薄膜瞬态温度传感器。采用直流脉冲磁控溅射技术，在嵌入NiCr—NiSi平行电极丝的陶瓷基体端面依次沉积NiSi功能薄膜和SiO，绝缘保护薄膜。利用自行研制的静态标定系统对薄膜传感器的静态性能进行了研究...
提出了一种用于测量直流叠加脉冲电流波形的电流传感器。该传感器由两个磁芯组成，一个工作于磁通门状态，另一个基于罗氏线圈原理。为了将磁通门与罗氏线圈检测技术集成在一起，引人了一个反馈绕组，有效克服了脉冲磁场与直流磁场对磁芯工作状态的影响。基于理论分析制作了样机。实验结果表明，所提出的电流传感器能有效测量直流叠加脉冲电流波...
针对集箱管接头内焊缝表面缺陷自动检测需要，进行了基于计算机视觉的集箱管接头内焊缝表面缺陷自动识别方法研究。分析了不同焊缝图像的纹理特征，从焊缝图像的灰度共生矩阵中提取出15种可用于焊缝表面缺陷状态表征的特征参数。在此基础上，研究将BP神经网络应用于焊缝表面缺陷自动识别中。分析了灰度共生矩阵的步长、灰度级、神经网络的结构参...
针对风力机叶片原生缺陷演化为裂纹进而扩展导致断裂的问题，分析细观缺陷在外载荷作用下转捩为宏观裂纹的能量释放定量关系明晰裂纹萌生机理。首先根据风力机叶片的载荷特点构造一个新的应力函数，基于正交异性复合材料基本公式求解原生缺陷层间开裂的应力强度因子、应力应变和位移分量，由此获得细观缺陷变形过程释放的塑性应变能；使用红外热...
随着先进的仪器测量与分析、物联网、云计算、数据挖掘、人工智能等科学技术的发展，设备状态监控和故障预测技术近年来在工业设备健康管理中起到越来越重要的作用。研究了一种基于应力波分析的状态监测与故障预测技术，通过应力波传感器对设备运动部件问的摩擦、机械冲击和动态荷载的电子信号进行检测和处理，采用专为应力波分析而开发的时域和...
天然气管道泄漏监测正在进入大数据时代，针对传统方法存在的采集数据冗余、特征提取及识别受主观因素影响较大等问题，结合压缩感知与深度学习理论，提出一种在变换域进行泄漏信号的压缩采集、在压缩感知域进行自适应特征提取及识别的智能天然气管道泄漏孔径识别方法。通过随机高斯矩阵获取压缩采集数据，并通过深度学习挖掘测量信号中隐藏的泄...
针对现有车辆假牌套牌各种检测方法存在计算复杂度高、检测精度低、鲁棒性欠缺等问题，提出一种基于多任务的高速区域卷积神经网络（FasterR-CNN）车辆假牌套牌的检测方法。首先利用时空约束得到疑似套牌车辆，接着用FasterR—CNN定位分割出车辆前脸部分图像，然后对疑似套牌车辆的车脸公脸部分（车辆的基本特征）的特征进行比对；在此基础上再...
湖泊表面水温是水生态环境的重要因子，直接影响流域生态系统及生物多样性。准确获取湖泊表面水温、预测表面水温时空变化过程是控制和改善流域水生态环境的基础，同时也是预防和治理蓝藻水华爆发的关键。为此，以滇池为研究区，以2005—2016年10个水质监测站点的54个水质数据（水温、叶绿素a、pH、高锰酸盐指数、溶解氧等）为基础数据集，将支...
《公路隧道养护技术规范》中明确指出隧道裂缝的调查是专项检查项目之一。目前常采用人工检测，漏检不可避免，为克服此缺点，用机器视觉的方法实现自动化检测已成为近年来该领域里国内外主要研究手段。在机器视觉研究方法的背景下，对目前国内外关于隧道混凝土衬砌裂缝检测算法的研究进行了较全面的综述，包括衬砌图像预处理、裂缝的检测、干扰...
针对红外两波段图像目标配准问题，研究了目标整体结构特征，在高斯尺度空间对结构相似度、多尺度结构相似度和边缘结构相似度进行改进，提出基于改进的多尺度边缘结构相似度算法的红外两波段图像目标配准算法。利用高斯尺度空间中不同尺度的图像及其边缘图像计算多尺度结构相似度，结合了红外图像中保留的目标完整的边缘结构信息，提高了目标配...
首先建立了轴承模型和转子模型，进而分析了高速电主轴壳体、轴承、主轴和刀具之间的连接关系，建立系统动力学模型，推导电主轴不同部位到刀具处的传递函数。然后以D62D24A型高速电主轴为例，分析转速对轴承动态支承刚度的“弱化”作用，计算系统装有刀具与未装刀具时的第一阶径向振动固有振型，理论分析并且实验验证高速电主轴静态和动态情况...
在模块化多电平电压源换流器高压直流输电（MMC—HVDC）系统中，发生在交流输电线路的各类暂态故障或扰动不但会引起与交流系统连接的MMC换流站内上下桥臂不同程度过流、过压现象，也会对对向站的正常运行产生一定程度的负面影响。如何利用MMC换流站内各电气信息实现交流暂态故障或扰动对其运行状态影响程度的评判将是今后MMC．HVDC研究领域的热...
随着电梯的日益增多，电梯节能问题引起越来越多的关注。针对节能型电梯中超级电容的储能管理问题，提出一种基于神经网络预测控制策略的新方法来动态预测电梯运行中所需的能量。首先根据电梯当前停层、目的停层以及载荷信息，建立反向传播神经网络（BPNN）模型并通过样本训练确定各神经元的权值和偏置值，然后利用该模型在线预测电梯每个行程吸...
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