检索结果-内蒙古大学图书馆

农业机械学报 2023年第10期54卷 356-363页

作者：穆卫谊韩宁曲植白云岗郑明王全九西安理工大学水利水电学院西安710048 西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048 新疆水利水电科学研究院乌鲁木齐830049

针对土壤电导率传感器测量不准确的问题,提出了不考虑含水率θ与考虑θ的非线性耦合标定模型,并开展了土壤电导率传感器的标定与验证试验。标定试验采用新疆维吾尔自治区阿拉尔市十团苹果园沙土,使用去离子水与NaCl设计了9组含水率梯度... 详细信息

针对土壤电导率传感器测量不准确的问题,提出了不考虑含水率θ与考虑θ的非线性耦合标定模型,并开展了土壤电导率传感器的标定与验证试验。标定试验采用新疆维吾尔自治区阿拉尔市十团苹果园沙土,使用去离子水与NaCl设计了9组含水率梯度与6组含盐量梯度共54组土样,分别使用土壤电导率传感器与高精度电导率仪对土样的电导率进行测量;根据耦合模型分别对不考虑θ、考虑θ以及考虑θ细分的3种处理进行拟合分析;最后对同一苹果园设计了大田验证试验。结果表明,土壤电导率传感器测量的电导率EC_(0)以及电导率仪测量的电导率EC_(1)与土壤含盐量均呈正相关,EC_(0)随θ的增加而增加,EC_(1)随θ的增加而减少;3次拟合结果表明,θ对电导率测量有显著影响,随θ细分,3个处理的残差逐渐减小,拟合决定系数R2均不小于0.839且逐渐增大;验证试验结果表明所提出耦合模型可以有效提高电导率测量精度,该标定方法可为土壤电导率准确测量以及土壤电导率传感器标定校准等相关研究提供依据。

关键词：土壤电导率含水率含盐量传感器标定非线性耦合

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基于非线性拟合的激光三角位移传感器标定方法

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中国激光 2020年第9期47卷 142-151页

作者：崔昊郭锐李兴强丛日刚中国科学院沈阳自动化研究所智能检测与装备研究室辽宁沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院辽宁沈阳110169 中国科学院大学北京100049

为解决基于位置敏感器件(PSD)的激光三角位移传感器在复杂光电噪声干扰下的精密标定问题,提出一种多元自适应卡尔曼滤波(MAKF)与非均匀B样条曲线拟合的联合标定方法。通过分析测量原理和计算方法,对位移传感器的非线性特性进行了详细说... 详细信息

为解决基于位置敏感器件(PSD)的激光三角位移传感器在复杂光电噪声干扰下的精密标定问题,提出一种多元自适应卡尔曼滤波(MAKF)与非均匀B样条曲线拟合的联合标定方法。通过分析测量原理和计算方法,对位移传感器的非线性特性进行了详细说明,进而提出应用曲线拟合的方法进行非线性标定。针对曲线拟合的特点,设计了一种多元自适应卡尔曼预处理算法用于滤除光电噪声干扰;通过非均匀的节点矢量划分,构建了B样条曲线拟合模型,进一步提高了标定系统的精度。在实际工况下进行了标定实验,实验结果表明,该曲线拟合标定方法能够完成激光位移传感器的高精度标定,其定位精度为0.7%,平均测量误差可达0.012 mm,标定均方误差约为2.12×10^-5 mm^2。

关键词：测量传感器标定多元自适应卡尔曼滤波非均匀B样条曲线拟合位置敏感器件激光三角法

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基于电导率对相对介电常数补偿的土壤含水率电容传感器标定方法

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农业机械学报 2024年第8期55卷 344-351页

作者：张西良谢飞洋盛庆元倪梦瑶张家祺徐云峰江苏大学机械工程学院镇江212013 绍兴职业技术学院机电工程与交通学院绍兴312000

针对土壤含水率电容传感器检测精度低,标定模型对盐渍土壤的适用性不高等问题,提出基于电导率对相对介电常数补偿的含水率电容传感器标定法。在标准溶液中建立相对介电常数与传感器输出电压关系对数模型(R^(2)=0.983),进一步基于二元二... 详细信息

针对土壤含水率电容传感器检测精度低,标定模型对盐渍土壤的适用性不高等问题,提出基于电导率对相对介电常数补偿的含水率电容传感器标定法。在标准溶液中建立相对介电常数与传感器输出电压关系对数模型(R^(2)=0.983),进一步基于二元二次回归分析法,建立标准溶液电导率对相对介电常数补偿的相对介电常数与传感器输出电压及电导率的回归标定模型(R^(2)=0.979)。对传感器进行土壤含水率标定,建立土壤体积含水率与相对介电常数关系的三阶多项式标定模型(R^(2)=0.996)。对两步标定模型进行实测,结果表明:土壤电导率为0~2 dS/m时,体积含水率检测最大误差从未电导率补偿时0.0383 m^(3)/m^(3)降至电导率补偿后0.0127m^(3)/m^(3),最大相对误差从12.0200%降至6.2241%。结果表明,在不同电导率的同类土壤中,使用基于电导率对相对介电常数补偿的含水率传感器标定法能明显提高土壤含水率检测精度和对不同电导率土壤(黄土)的适用性。

关键词：土壤含水率含水率电容传感器传感器标定二元回归分析法电导率补偿

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基于双目视觉的激光位移传感器标定方法

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浙江大学学报（工学版） 2021年第9期55卷 1634-1642页

作者：马浩然丁雅斌天津大学机械工程学院天津300350

为了提高激光位移传感器在工业机器人末端坐标系下的标定精度,提出基于双目视觉的激光位移传感器标定方法.该方法通过双目视觉技术重建激光光束投影在平面上的光斑位置,利用手眼标定参数将光斑位置转换至机器人末端坐标系,同时利用最小... 详细信息

为了提高激光位移传感器在工业机器人末端坐标系下的标定精度,提出基于双目视觉的激光位移传感器标定方法.该方法通过双目视觉技术重建激光光束投影在平面上的光斑位置,利用手眼标定参数将光斑位置转换至机器人末端坐标系,同时利用最小二乘方法将光斑拟合成光束直线,获得机器人末端坐标系下的传感器光束方向及零点位置以完成标定.该方法可同时标定机器人末端上的多个激光位移传感器,无须采用有精度要求的辅助工件标定,具备精度高,鲁棒性强优势.基于标准球的精度评价实验结果显示,在3倍标准差范围内该方法标定后的激光位移传感器测量精度范围为0.0386±0.0258 mm,满足机器人加工要求.

关键词：双目视觉系统激光位移传感器测量系统传感器标定工业机器人

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传感器标定的统一数据处理方法

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传感器技术 2004年第3期3卷 46-47,50页

作者：王志胜王道波蔡宗琰南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016

研究传感器静特性参数标定的实验数据处理方法。当被标定参数本身含有随机误差时,现有算法不能获得被标定参数均值的最优估计,基于信息融合理论提出了统一的参数最优估计算法,并通过数值仿真例子验证了其有效性。

关键词：传感器标定数据处理最优估计信息融合

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用于外置式暂态电压传感器标定的纳秒级上升沿阶跃波发生器研究

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高压电器 2021年第10期57卷 1-8页

作者：谭向宇王科赵现平何顺彭晶马仪秦炜淇云南电网有限责任公司电力科学研究院昆明650217 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206

为掌握VFTO外部传感器高频检测性能,需要开展传感器标定研究。现有VFTO传感器高频标定源多采用气体开关或薄膜开关设计,存在体积大、消耗气体或绝缘薄膜、寿命短等问题。为解决上述问题,设计了适用于VFTO外部传感器标定的高压阶跃波发... 详细信息

为掌握VFTO外部传感器高频检测性能,需要开展传感器标定研究。现有VFTO传感器高频标定源多采用气体开关或薄膜开关设计,存在体积大、消耗气体或绝缘薄膜、寿命短等问题。为解决上述问题,设计了适用于VFTO外部传感器标定的高压阶跃波发生器及回路。基于MOSFET固体开关,提出了高压阶跃波发生电路,分析了高压阶跃波模块电路板布局对输出阶跃波波形和上升时间的影响。通过波过程计算对输出电压波在标定回路上的传输进行了分析,开展了仿真模拟和实验测量研究,探究并验证了高压阶跃波发生器输出波形的影响因素,明确了阶跃波发生器的关键参数。成功研制出上升时间4.8 ns,平顶持续电压平均值最大为5 kV的高压阶跃波发生器及标定回路,满足外置式暂态电压传感器高频响应特性标定需求。

关键词：暂态过电压外置式暂态电压传感器传感器标定阶跃波发生器纳秒级上升沿

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全向视觉传感器标定

全向视觉传感器标定

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作者：林颖浙江大学

学位级别：博士

本文讨论的全向视觉传感器包括被动全向视觉传感器-全向相机和主动全向视觉传感器-全向激光雷达。此类传感器由于具有较大的视场范围,被大量应用于基于地面自主平台的环境感知。其特殊的成像特性使得该类传感器的标定一直是计算机视觉... 详细信息

本文讨论的全向视觉传感器包括被动全向视觉传感器-全向相机和主动全向视觉传感器-全向激光雷达。此类传感器由于具有较大的视场范围,被大量应用于基于地面自主平台的环境感知。其特殊的成像特性使得该类传感器的标定一直是计算机视觉领域的基础性研究问题。本文主要研究全向相机和全向激光雷达的标定方法,以全向相机的标定、自标定,雷达-相机系统的外部参数标定这三个方面作为研究重点。利用棋盘格标定板在单位视球上的几何性质进行全向相机精确标定,提高了结果的精度;将基于稀疏表示恢复低秩纹理的思想应用于全向相机自标定,方便地得到比较可靠的标定结果;采用几何结构约束、运动估计等手段,解决全向相机和全向激光雷达的联合标定问题。本学位论文主要工作和创新之处在于： 1.提出了一种基于单位视球的全向相机标定方法,来提供比较精确的二维三维信息对应关系。该方法利用棋盘格标定板中两组相互垂直的平行直线在单位视球上的几何特性,推导出内部参数和外部参数的闭合解。与现有的大多数标定方法相比,本方法依靠更为精确的内参、外参估计,进一步降低了标定结果的不确定度。 2.提出了基于稀疏表示的全向相机自标定方法,通过简单的标定场景对传感器进行快速校验。该方法利用单张图像,通过恢复图像中的空间低秩纹理,对相机进行自标定：并根据全向相机的成像特性,定义了一种有效的描述球面大视场范围低秩纹理的投影方法。和大多数的自标定方法相比,本方法不依赖于边缘、角点等局部特征,受遮挡、模糊、光照等外部影响较小,标定结果的可靠性更高。 3.提出了两种基于自然场景的雷达-相机系统外部参数标定方法。和立体相机相比,全向激光雷达和相机组成的系统在进行场景构建时具有计算复杂度低、准确度高、受环境影响小等特点。而对雷达-相机系统进行外部参数标定是有效结合两个传感器数据的前提。该方法根据标定场景中的三面体定义参考世界坐标系,利用三面体结构约束、图像间运动估计等手段求解雷达、相机坐标系相对于参考坐标系的位置关系,来得到两传感器之间的外部参数。本方法比大部分方法更为灵活,不需要特殊的标定物体,对手工输入信息依赖度较低,仅需要两帧数据,即可得到较为准确的结果。

关键词：单视点全向相机雷达单位视球低秩纹理传感器标定

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线结构光视觉传感器标定技术研究

线结构光视觉传感器标定技术研究

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作者：史红政大连海事大学

学位级别：硕士

随着计算机视觉技术和光电技术的飞速发展,三维视觉测量技术作为一种非接触的测量手段得到了迅速的发展和广泛的应用。传感器标定技术是与三维视觉测量系统精度密切相关的关键技术之一。为放宽对标定现场苛刻的环境条件要求和解决标定... 详细信息

随着计算机视觉技术和光电技术的飞速发展,三维视觉测量技术作为一种非接触的测量手段得到了迅速的发展和广泛的应用。传感器标定技术是与三维视觉测量系统精度密切相关的关键技术之一。为放宽对标定现场苛刻的环境条件要求和解决标定过程中的参数耦合问题,本文围绕三维视觉测量中图像特征提取、视觉传感器标定等若干关键技术进行研究并通过实验验证了研究结果的有效性。论文完成的主要工作有： 1、基于本文所设计的单个圆形标靶,采用改进的Harris算法,成功提取了角点特征数据,其精度达亚像素等级。 2、结合可变方向模板和灰度重心法,有效地提取了激光条纹中心信息,其创造性体现在采用可变方向模板判断骨架上每一点的法线方向。该方法改善了激光条纹中心数据提取的快速性和准确性。 3、基于射影变换的交比不变性理论提出了一种摄像机标定的新方法。该方法线性求解镜头畸变参数,避免了传统方法非线性迭代优化过程中产生的参数耦合现象。实现该方法设备简单,操作方便,可以达到实时的效果。实验验证了该方案的可靠性及稳定性,数据表明系统标定精度在现场操作背景下是令人满意的,其重投影误差为0.3589mm。 4、采用三点透视原理实现了光平面快速标定。该方法标定时不需要昂贵的辅助调整设备,也不需要求解坐标系之间的转换矩阵,简单、快速,适合现场标定。实验数据表明：传感系统可实现约0.2953%的相对测量精度。

关键词：线结构光特征提取摄像机标定传感器标定

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海流传感器标定装置运动控制系统设计

海流传感器标定装置运动控制系统设计

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作者：洪瑞合肥工业大学

学位级别：硕士

海洋资源丰富,在人类社会迅速发展,陆地资源日益紧张的前提下,海洋资源资源开发已经被视为社会经济发展的重要动力。我国明确提出“海洋强国战略”,海洋开发对于我国现代化建设具有着重要意义。在海洋开发中,海洋观测技术是开展海洋科... 详细信息

海洋资源丰富,在人类社会迅速发展,陆地资源日益紧张的前提下,海洋资源资源开发已经被视为社会经济发展的重要动力。我国明确提出“海洋强国战略”,海洋开发对于我国现代化建设具有着重要意义。在海洋开发中,海洋观测技术是开展海洋科学研究的基础手段,其中海流测量亦是核心关键技术。针对微弱上升流测量难题,课题组在国家自然科学基金的资助下研制了一种新型三维海流传感器。为实现对该传感器的标定,基于相对运动转化原理设计海流传感器标定装置,本文主要设计海流传感器标定装置的运动控制系统。首先通过分析海流传感器标定需求,确定标定装置的功能要求与性能指标,提出标定装置的总体设计方案。分别在X、Y、Z三轴方向布置单轴进给系统,采用伺服电机+滚珠丝杠+直线导轨的传动形式实现标定装置的水平运动与上升运动。选用DSP芯片TMS320F28335作为控制系统核心处理器,设计D/A转换、脉冲信号处理和串口通信等功能模块电路,构成DSP运动控制器。针对标定装置速度平稳性和定位精度的实际要求,在单轴方向运动过程中,以伺服电机速度模式为内环,设计速度外环与位置外环相切换的控制方式,实现全闭环控制。速度外环采用经典的PID控制,位置外环采用滑模变结构控制。在TI公司提供的CCS集成开发环境下编写DSP程序代码,基于Labview软件平台完成控制系统上位机的开发。最后对系统进行性能检测试验,包括硬件电路功能检测、控制系统运行测试、速度精度实验以及定位精度实验。实验结果表明运动控制系统达到性能要求,标定装置可实现对新型海流传感器的标定。

关键词：传感器标定伺服电机 DSP运动控制器闭环控制

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一种杠杆式柔性压力传感器标定装置及方法研究

一种杠杆式柔性压力传感器标定装置及方法研究

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作者：曹恒源西安建筑科技大学

学位级别：硕士

近年来,柔性压力传感器以高柔性化和轻量化的特点,在机器人触觉感知、智慧医疗等领域得到广泛应用。然而,现有用于柔性压力传感器的标定装置及方法存在压力控制难度大、精度低、标定测量时间长等问题,限制了柔性压力传感器的进一步应用... 详细信息

近年来,柔性压力传感器以高柔性化和轻量化的特点,在机器人触觉感知、智慧医疗等领域得到广泛应用。然而,现有用于柔性压力传感器的标定装置及方法存在压力控制难度大、精度低、标定测量时间长等问题,限制了柔性压力传感器的进一步应用,针对目前现有标定装置及方法不能够满足柔性压力传感器的标定需求,本文开展以下研究: 基于杠杆施力原理,设计并搭建一种用于柔性压力传感器的标定装置。结合待标定的电阻式柔性压力传感器特性,分析现有柔性压力传感器标定装置采用加载方式的不足,从而设计组建了一种新型的以间接施力为加载特点的杠杆式标定装置。杠杆式标定装置控制系统设计。通过综合分析柔性压力传感器的标定需求以及杠杆式标定装置的工作特点,提出了一种基于增量式PID算法的闭环控制策略。通过对标定装置控制系统的硬件、下位机软件和上位机软件进行设计,完成了该装置控制系统的设计。杠杆式标定装置控制系统PID参数整定方法设计。采用麻雀搜索算法、粒子群算法、以及临界比例法整定思想,设计了麻雀搜索算法PID参数整定方法、粒子群算法PID参数整定方法和临界比例法PID参数整定方法。三种方法的仿真实验结果表明,基于麻雀搜索算法的PID参数整定方法具有较高的响应速度、较小的超调量和较少的调整时间,并且该方法整定出的PID参数,在该装置控制系统加压测试中,加压曲线平缓且超调量小,证明麻雀搜索算法PID参数整定方法可以使得该控制系统具有较强的鲁棒性和精准性。杠杆式标定装置及方法测试与分析。通过该装置的精度分析、实验验证,表明该装置可在标定对象量程内,以±0.01 N的加载精度完成对标定对象的压力加载。通过压力加载对比实验,该装置采取的加压方式,在压力加载精度以及稳定性方面,优于以万能试验机为代表的常用标定装置采取的加压方式。最后,采用该装置对柔性压力传感器进行静态标定,结果表明传感器的重复性误差为1.6%,迟滞误差为3.2%,线性误差为5.8%,灵敏度为0.024,验证了本标定装置和方法有效性和可行性。

关键词：柔性压力传感器传感器标定杠杆式加载增量式PID算法

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