为了实现滚珠滑块型面的快速准确测量,基于点激光扫描原理设计了滑块型面检测装置,并依此建立了滚道倾斜扫描模型。然后对传感器的安装误差进行仿真分析,提出标准圆棒的误差标定补偿方法;同时建立光线的倾斜照射模型,结合求解照射圆柱的倾斜角的方法,分析不同情况下光线的倾斜照射误差。随后,设计工装对圆棒外轮廓半径进行测量,结果表明传感器安...
介绍了三脉冲对抛式冷原子干涉陀螺的物理实现过程,分析了其主要噪声来源及其作用机理,并介绍了相应的噪声抑制方法。在此基础上,采用灵敏度函数分析方法对拉曼激光相位噪声、反射镜振动噪声两种主要噪声进行分析,得到其对于干涉相位结果及测量稳定性的准确影响,基于此可以实现典型噪声的准确抑制,为后续陀螺精度的提高提供了理论依据。此外,为...
光学延迟线的性能是人眼轴向参数快速、准确、大范围测量的重要因素。为提高光学延迟线性能,通过对旋转式延迟线扫描原理及等差光纤光程倍增原理的分析,提出了一种基于等差光纤组的旋转式光程扫描装置。从理论上推导了光程延迟距离公式并提出了一种光纤自标定方法。最后搭建测量实验系统,对延迟线的扫描频率、延迟距离、延迟线性度及光纤自标定...
随着人们对环境湿度测量要求的不断提高,湿度传感测量技术也在不断创新。在总结现有湿度测量技术优劣和社会需求的基础上,提出了一种基于光纤布拉格光栅技术的蒸发式湿度测试方法。根据蒸发式湿度测量原理,自主设计出一种微型FBG湿度传感器。经过对比测试表明,该湿度传感器测得的湿度值与干湿球湿度计、电子式湿度计测量值之间的绝对误差分别为0...
为提高磁致伸缩位移传感器的测试量程,需要对传感器的输出特性进行研究,以期获得更大的检测信号。针对应力波在传播过程中的衰减直接影响检测信号幅值的问题,从声压强度与声波峰值的关系出发建立了含有传播距离的输出电压模型,确定了输出电压随传播距离呈指数衰减的规律。为了测试输出电压随传播距离变化的关系,提出通过应力波来回多次反射来得...
柔性电子器件是人工智能、智慧医疗和可穿戴电子的重要组成部分,传统的柔性电子器件在为产品供电方面主要途径为更换电池或外接电源,这种方式给使用者带来诸多不变,因此可自主供电的电子器件成为当前科学研究热点。以PVDF-TrFE薄膜作为功能层,设计并制备了可自主供电的柔性传感器,利用X射线衍射分析、电滞回线分别表征了压电薄膜的晶体结构和铁...
针对现有的柔性电容式压力传感器精度低、重复性差、大面积应用难度大等缺点,设计了一种柔性电容式压力传感器,可用于生理信息监测或机器人皮肤等领域。该传感器结构基于交叉电极式电容阵列,材料及制备工艺简单,易于大面积扩展应用,可对接触状态进行定量反馈。实验表明,该传感器能够感知0~70 k Pa范围的压强,可清晰分辨人手、脚等接触压力信息;...
无人机臂系统是一种具有强耦合特性的智能移动机器人,借助视觉进行自主作业还存在诸多问题,如实时深度估计、目标极易丢失以及目标笛卡尔空间模型重建等,同时机载机械臂的运动会造成飞行平台的重心变化和动态不稳定。针对基于图像的只在目标附近线性收敛与基于位置的目标易偏离视野范围等不足以及系统自身欠驱动等问题,建立了运动学模型并通过欧...
力觉反馈可以在人机交互的过程中营造出沉浸感,而双手可以实现比单手更为复杂、精细的操作。因此,设计了一种带有双手力觉反馈的人机交互系统。该系统使用两个多自由度力觉反馈装置捕捉、跟踪操作人员手部位置并提供力反馈。系统实验结果表明,该系统可在500 mm×500 mm×420 mm工作空间内精确跟踪双手位置,跟踪误差小于0.8 mm,并可提供高达20 N的...
为研究假肢穿戴者跑动状态以及假肢膝关节的跑动控制,首先通过人体多源运动信息采集,获取髋、膝关节加速度信号、大腿股直肌部位肌电信号和足底压力信号,使用切比雪夫I型滤波方法进行降噪并提取信号特征。利用相关性分析方法,结合足底压力信号实现对跑动状态识别。在此基础上,利用粒子群优化的支持向量机方法进行信号分析,实现对6个跑动相位的识...
动力锂电池成组后单体之间的不一致性问题突出,导致锂电池组使用寿命受限、安全性降低,现有的被动均衡技术存在均衡电流小、均衡时间长的不足,难以满足电池组功率不断增长的需求,因此在动力电池管理系统领域,迫切需要采用大电流的主动均衡技术来完成电池组的均衡。针对目前主动均衡技术存在的均衡收敛慢、收敛精度低的问题,在研究了动力电池在不...
针对非理想电网电压不对称并含有低次谐波成分,使三相脉冲宽度调制（PWM）整流器的电网电流不对称且严重畸变而影响其正常运行的问题,提出一种PI＋多谐振控制的电流控制方法。首先建立了PWM整流器旋转坐标系下的数学模型,并分析了非理想三相电网电压在旋转坐标系下的特性,然后在传统电压、电流双闭环控制的基础上,提出在电流控制环路的PI控制器...
无刷直流电机的设计与运行参数均会影响其理想换相位置,而换相的超前或者滞后均会引起控制效率的降低。为了分析电机参数对理想换相位置的影响,通过对称性边界条件建立了无刷直流电机的稳态电流数学模型。在稳态数学模型的基础上,根据理想换相位置与d轴电流的关系,进一步建立了通过最优化算法寻找理想换相位置的仿真系统。最后,通过实验电流波形...
传统归一化标量积（NSP）算法反演海流时只考虑未发生混叠效应的0阶频信息,未考虑混叠效应和高阶频信息,这必将导致在海浪主波能量发生混叠时,传统NSP反演结果紊乱。为解决这一问题,提出改进NSP算法。改进NSP算法是将传统NSP算法与迭代最小二乘法算法结合,充分利用这些混叠效应和高阶频信息来反演海流。仿真数据处理和实船测试试验结果证明,在流...
提高子系统激励源的区分度对准确识别出主振动源有重要意义,而去趋势波动分析法（DFA）被认为是一种有效的方法。为更准确地提高子系统激励源的区分度,本文将DFA法与极值增量序列结合,提出了超阶分析新方法。首先建立了两相关子系统输入单输出系统模型,然后介绍了DFA法和超阶分析法的相关理论,接着分别用这两个方法分析了实验所得的相关信号的区...
为给出考虑整车参数和实际工况时系统的电动汽车驱动电机动态温升计算方法,在概括主要研究思路的基础上,给出了电动汽车驱动电机动态温升研究方法的具体实现过程。首先,将实际电机的特性曲线嵌入到在Advisor整车系统中,基于拉格朗日极值定理,建立逆动态电流解耦模型,实现了运行工况下考虑整车参数的电机瞬态电流提取;其次,将工况电流作为Ansys温...
现有的滚动轴承故障诊断算法依赖于人工特征提取和专家知识,然而滚动轴承复杂多变的工作环境使得传统的智能故障诊断算法缺乏自适应性。针对此问题,提出了基于＂端到端＂的自适应一维卷积神经网络（ACNN-FD）故障诊断算法。首先,将各类故障状态的原始振动信号进行有重叠分段预处理用于构建训练样本和测试样本;然后,将每个训练样本以某一尺度的＂...
针对滚动轴承早期故障信号非平稳、非线性,强噪声的特点,提出了一种将集成经验模态分解（EEMD）和空域相关降噪相结合的滚动轴承故障诊断方法。该方法首先采用EEMD对滚动轴承故障信号进行分解,得到若干个IMF分量,其次,采用峭度—度量因子准则筛选出有效的IMF分量进行信号重构,然后,采用空域相关降噪方法对重构信号进行降噪处理,最后,提取降噪后...
密度峰值快速搜索与聚类算法（CFSFDP）是2014年发表在《科学》上的一种新颖的聚类算法,该算法通过计算样本点的局部密度和到局部密度比它大的样本点的距离,采用决策图的形式确定聚类中心,能快速发现任意形状数据集的密度峰值点,并高效进行非中心样本点分配。但是当数据集中簇间密度差别较大或者某个簇中存在多密度峰值时,聚类结果较差。针对该...
漏磁检测技术是目前最有效、应用最广泛的管道无损检测技术之一。缺陷重构方法是漏磁检测的关键核心技术,直接决定检测精度。现有缺陷重构方法主要采用静态模型对缺陷尺寸进行重构,没有考虑内检测器采样时移动对信号的影响,且不能有效体现速度因素对缺陷重构的影响。基于匀速采样模型设计迭代反演方法,使模型更符合实际的采样过程,并在模型中考...
相较于规则格网、不规则三角网和点云等数据结构,体元的优势在于其既是真3D结构同时又隐含有邻域关系。提出了一种二值（1和0）3D体元数据结构模型以重构机载Li DAR点云,在此模型基础上提出了一种基于体元的3D滤波算法。该算法首先选取高程最低目标体元作为地面种子体元,然后标记与其3D连通的＂1值＂体元集合为地面体元。采用ISPRS标准测试数据...
针对现有视觉定位方法中存在的立体匹配效率低下等不足,为实现平面运动目标位姿的实时视觉计算,提出基于空间平面约束的视觉定位模型。首先,通过双目视觉标定得到相机内外参数;然后,使用平面标定方法计算出空间约束平面方程;其次,根据空间平面方程给出了目标平行平面上任意点的空间坐标计算方法,进而实现运动目标位姿测算;最后,以1∶49的集装箱...
针对汽车保险盒的生产所面临的汽车保险片准确识别和快速插接的难题,提出一种基于色度向量聚类的汽车保险片识别及插接方法。该方法使用CCD工业摄像机采集汽车保险片图像信息,通过平均背景法对图像中的背景进行消除后采用污点修复技术进行图像增强,再以不同类别的汽车保险片的色度中心向量为特征提取依据,完成对颜色信息基于色度向量聚类的特征...
以现场可编程门阵列（FPGA）＋数字信号处理（DSP）＋工控机为架构实现多模块阵列探测,每个模块以单独的FPGA＋DSP双核异构框架处理和传输采集的数据,多个模块通过网络将探测数据快速上传至工控机,满足浅地表电磁探测对探测效率及实时性的要求;针对多模块探测阵列中模块间系统同步精度的影响而带来的模块间的天线互扰问题,通过对探测系统的发射...
为了实现多电平逆变器的控制,研制了一种基于同相载波层叠技术的多路正弦脉宽调制（SPWM）波形发生器。设计的波形发生器通过数字信号处理（DSP）的外部接口向现场可编程门阵列（FPGA）发送调制波数据,在FPGA内将调制波与多路载波进行比较产生多路SPWM信号。同时为了验证多路SPWM波形发生器设计的正确性,提出了一种新颖的离线半实物仿真验证方法...
提出基于量子加权长短时记忆神经网络（QWLSTMNN）的旋转机械状态退化趋势预测方法。首先采用小波包能量熵误差构建状态退化特征集,然后将该特征集输入QWLSTMNN以完成旋转机械状态退化趋势预测。在QWLSTMNN中,将输入层权值量子位扩展到隐层以获取额外的梯度信息;利用隐层权值量子位的反馈信息以获取输入序列的全部记忆,改善了原长短时记忆神经网...
随着越来越多海洋能发电装置的研发和海试,对其运行状况和发电效果进行测试的需求也越来越迫切。针对我国自主研发的LHD-L-1000林东模块化大型海洋潮流能发电机组的特点,提出了现场测试与评价分析方法,通过实海况测试,从功率特性和电能质量特性两方面综合评价其发电性能。测试结果表明,在功率特性方面,200 k W机组的最大输出功率、转换效率、年...
针对湿气中液相流量在线检测误差较大的问题,提出采用V锥流量计压损比实现湿气液相流量直接测量的思路。实验研究了节流比分别为0.45、0.55、0.65和0.75的4个V锥流量计压损比特性,结果表明,压损比较好的反映了湿气中含液量的变化,其随液体密度弗鲁德数增大而增加,并且受气液密度比的影响;对于节流比为0.55的V锥流量计,在本实验范围内,压损比基本...
检测睡眠状态下呼吸率、心跳率和翻身情况等信息有助于疾病预防和健康管理。设计了基于压电陶瓷的非接触式多通道睡眠信息检测系统;通过嵌入床垫的多个压电陶瓷传感器感知人体微小震动引起的压力变化,基于区域短时能量分布的体动姿态识别算法和自回归参数模型功率谱估计计算呼吸率;将胸腔振动位移信号转化为加速度信号以分离心跳信号,采用快速集...
＂以智能化助推测控新技术的发展＂,第七届国际测试自动化与仪器仪表学术会议（ISTAI＇2018）于2018年7月18日-20日在魅力海滨城市大连成功举办。本届会议由中国仪器仪表学会和北京信息科技大学共同主办,并由中国仪器仪表学会电子测量与仪器分会、毫米波遥感技术重点实验室.
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