检索结果-内蒙古大学图书馆

同济大学学报（自然科学版） 2021年第2期49卷 272-279页

作者：吴光强陶义超曾翔同济大学汽车学院上海201804

针对基于模型以及基于规则的故障诊断方法的局限性,运用数据驱动的方法对变速器传感器进行故障诊断。使用逐步回归算法建立传感器模型,将实际传感器输出与传感器模型输出相减得到残差序列;用小波包变换(WPT)对残差序列进行分解,提取节... 详细信息

针对基于模型以及基于规则的故障诊断方法的局限性,运用数据驱动的方法对变速器传感器进行故障诊断。使用逐步回归算法建立传感器模型,将实际传感器输出与传感器模型输出相减得到残差序列;用小波包变换(WPT)对残差序列进行分解,提取节点的香农熵作为特征值;最后,用概率神经网络(PNN)对不同传感器故障的特征值进行识别。使用硬件在环仿真获取车辆行驶过程中的变速器信号对该方法进行验证。结果表明:该方法的诊断正确率达到98.50%,在不同的样本划分情况下诊断正确率变化很小。此外,还对其他多个变速器传感器进行了故障诊断,诊断正确率均在较高值,证明了该方法的普适性。

关键词：变速器故障诊断数据驱动方法传感器模型小波包变换(WPT) 概率神经网络(PNN)

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基于空间像主成分分析的光刻投影物镜波像差检测技术

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光学学报 2023年第13期43卷 110-123页

作者：雷威李思坤潘东超江一鹏佟桐王向朝步扬中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室上海201800 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 上海大学微电子学院上海200444 浙江大学光电科学与工程学院现代光学仪器国家重点实验室浙江杭州310027

基于空间像主成分分析的波像差检测技术是一种原位光刻机投影物镜波像差检测技术。本文对该技术的检测模型和工程技术进行了系统研究。分析了照明条件、检测标记、空间像扫描范围等影响因素对检测精度的影响。研究了空间像传感器模型,... 详细信息

基于空间像主成分分析的波像差检测技术是一种原位光刻机投影物镜波像差检测技术。本文对该技术的检测模型和工程技术进行了系统研究。分析了照明条件、检测标记、空间像扫描范围等影响因素对检测精度的影响。研究了空间像传感器模型,并通过仿真和实验验证了传感器模型的有效性。研究了空间像定心误差对检测精度的影响,对比了不同定心方法下波像差检测模型的性能表现。分析了不同降噪方法的空间像降噪效果,并基于空间像噪声模型,提出了一种新的空间像降噪方法。仿真与实验结果表明,在各种影响因素中,照明部分相干因子和F方向采样范围对像差检测精度影响较大。定心方面,在X方向上六项模型定心精度更高,F方向上三项模型与六项模型各有优劣。平均值降噪法可以有效滤除空间像噪声,提高像差求解精度。像差漂移量仿真测试结果表明,该技术可用于校正光刻机的短期像差漂移。本文对该技术还给出了工程应用建议。

关键词：仪器测量与计量光刻波像差检测空间像传感器模型定心降噪

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旁路励磁的钢缆索索力传感器参数设计与实验

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仪器仪表学报 2009年第6期30卷 1158-1163页

作者：姜建山陈伟民黄尚廉重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044 重庆交通大学信息科学与工程学院重庆400074

建立钢缆索索力传感理论模型,分析了施加在缆索材料上的力信号(外力和应变)与磁信号(磁感应强度、磁场强度)之间的耦合关系;提出一种改进的旁路励磁索力传感器,用磁导分析法对磁路做了详细的推导,结果表明可通过检测感应线圈的感应电压... 详细信息

建立钢缆索索力传感理论模型,分析了施加在缆索材料上的力信号(外力和应变)与磁信号(磁感应强度、磁场强度)之间的耦合关系;提出一种改进的旁路励磁索力传感器,用磁导分析法对磁路做了详细的推导,结果表明可通过检测感应线圈的感应电压反映材料所受的外力;在缓变力情况下,传感器灵敏度与感应线圈的匝数、外激励磁化场及该磁化场下的材料磁导率有关。重点从激励磁化方式、参考工作点的选取、传感器的尺寸设计等三方面做了讨论,确定了传感器的参数。最后,利用万能拉力机对该种结构的传感器做了拉力模拟实验,传感器最大重复性误差为0.27%,实验结果与理论基本一致,表明所建立的索力传感器理论模型可行,对传感器的磁路计算、参数设计合理,可用于钢缆索的索力测量。

关键词：逆磁致伸缩效应钢缆索索力传感器模型参数设计索拉力实验

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利用粗糙集理论的传感器建模

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华中科技大学学报（自然科学版） 2008年第S1期36卷 116-118页

作者：杨锦园黄心汉王敏华中科技大学控制科学与工程系

结合粗糙集理论,提出一种传感器数学模型客观确定方法.以移动机器人本体上应用最广泛的声纳传感器为例,分析声纳采集的大量客观数据之间的依赖关系,利用粗糙集理论的分类思想中正域、依赖度等概念,对按照一定规则离散化的声纳数据进行计... 详细信息

结合粗糙集理论,提出一种传感器数学模型客观确定方法.以移动机器人本体上应用最广泛的声纳传感器为例,分析声纳采集的大量客观数据之间的依赖关系,利用粗糙集理论的分类思想中正域、依赖度等概念,对按照一定规则离散化的声纳数据进行计算,获取传感器各个离散点的取样值,存入数据库中以备需要时查询.以PioneerⅡ机器人为实验平台,验证了方法的正确性和有效性.该方法可以推广到其他类型传感器建模中,不需要大量各领域专家的经验和知识,仅仅需要足够的采集数据即可建立不同的传感器模型,既避免了传感器建模的主观性又具有一定的通用性.

关键词：传感器模型粗糙集不确定性依赖度信息融合

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“天绘一号”卫星三线阵影像条带式区域网平差

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遥感学报 2012年第S1期16卷 84-89页

作者：张永军郑茂腾王新义黄心蕙武汉大学遥感信息工程学院湖北武汉430079 西安测绘研究所陕西西安710054

针对框幅式影像传统的空中三角测量算法不适用于三线阵影像,因此必须设计相应的数学模型。三线阵推扫式传感器在成像时,不同扫描线对应的摄影中心位置和姿态都不一样,空中三角测量解算时,外方位元素个数大于观测值个数,理论上无法解算... 详细信息

针对框幅式影像传统的空中三角测量算法不适用于三线阵影像,因此必须设计相应的数学模型。三线阵推扫式传感器在成像时,不同扫描线对应的摄影中心位置和姿态都不一样,空中三角测量解算时,外方位元素个数大于观测值个数,理论上无法解算每一条扫描线的方位元素,因此需要采用合适的数学模型模拟卫星轨道。目前常用的有3种轨道模型:线性多项式模型,分段多项式模型和定向片模型。本文利用"天绘一号"卫星的真实数据,在WGS-84坐标系统下进行3种模型的平差对比试验,同时采用不同的控制点布设方案,分析各模型在不同控制点布设方案下所能达到的精度水平。

关键词：三线阵影像区域网平差传感器模型精度分析

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现代机械运动系统概念设计原理与应用研究<\'*>

现代机械运动系统概念设计原理与应用研究<\'*>

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作者：田志斌上海交通大学

学位级别：博士

现代机械作为一种跨学科、跨专业的产物,是机械和电子的有机结合体,是机电一体化技术在机械领域中的一个具体应用.以实现特定工艺动作/运动功能为主功能的一类现代机械是该文研究的重点.该文认为这类现代机械仍是机械,和传统机械相比最... 详细信息

现代机械作为一种跨学科、跨专业的产物,是机械和电子的有机结合体,是机电一体化技术在机械领域中的一个具体应用.以实现特定工艺动作/运动功能为主功能的一类现代机械是该文研究的重点.该文认为这类现代机械仍是机械,和传统机械相比最大的不同是实现功能的手段、方式不同,运动功能仍是主功能,传感检测、信息处理是辅助实现主功能的保证.因此,运动方案设计仍是现代机械概念设计的重点,该文围绕着这个重点又讨论了与之相关的控制策略和传感检测模型.该文在全面分析了现代机械的发展历史与现状后,提出了建立计算机辅助概念设计支持平台中关键问题,并针对这些关键问题从理论、实现方法和应用等方面进行了系统、深入的研究.

关键词：概念设计现代机械运动方案知识重用模糊决策控制系统传感器模型

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碳纳米管湿度传感器敏感特性研究

碳纳米管湿度传感器敏感特性研究

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作者：赵振刚哈尔滨工业大学

学位级别：博士

湿度传感器作为湿度信息的采集单元，已经在环境监测、仓库存储、工业生产、气象等方面得到广泛应用，成为当前最具实用性的传感器之一。由于碳纳米管具有比表面积大、吸附能力强、电学特性优异等特点，近年来一直受到湿度传感器研究领... 详细信息

湿度传感器作为湿度信息的采集单元，已经在环境监测、仓库存储、工业生产、气象等方面得到广泛应用，成为当前最具实用性的传感器之一。由于碳纳米管具有比表面积大、吸附能力强、电学特性优异等特点，近年来一直受到湿度传感器研究领域的关注。由碳纳米管制作的湿度传感器具有响应速度快，灵敏度高等优点，具有良好的发展前景。本文首先针对目前直流电压测试条件下的电阻型碳纳米管湿度传感器稳定性相对较差的问题，提出采用交流信号对传感器进行检测，并探讨传感器工作原理与介质介电弛豫效应对传感器电容与电阻的作用机制。根据上述分析结果，开展应用介电弛豫原理的新型检测方法研究，提出一种基于交流信号检测的电阻型碳纳米管湿度传感器。同时，通过对介电弛豫基本模型的研究，在原有碳纳米管湿度传感器模型中引入了介电损耗产生的电导，从而对传感器原有模型进行补充与完善。为验证上述基于交流信号检测的电阻型碳纳米管湿度传感器的工作原理的正确性，制作了一种叉指电极式碳纳米管湿度传感器。分别对该传感器电阻与电容的频率特性进行实验研究，发现随测试频率升高，敏感薄膜内部毛细凝聚产生的液态水的极化率将降低，使传感器电容随湿度的变化量下降。该实验结果与传感器电容频率特性理论分析结果具有相同的规律性。同时，当环境湿度发生变化，传感器电导的变化量随频率升高而增加，此时传感器对环境湿度的敏感以介电弛豫效应为主，实现了对所提出的基于交流信号检测的电阻型碳纳米管湿度传感器的实验验证。同时，对基于交流信号检测的电阻型碳纳米管湿度传感器模型与传感器实验数据进行拟合，发现两者拟合良好，从而验证了对基于交流信号检测的电阻型碳纳米管湿度传感器所建立模型的正确性。最后，本文对所提出的基于交流信号检测的电阻型碳纳米管湿度传感器性能进行测试与分析。针对目前电阻型碳纳米管湿度传感器普遍存在稳定性较差，电阻波动较大的缺点，重点分析了传感器的稳定性，提出利用提高测试频率来提高传感器稳定性的方法。根据实验结果，测试频率200kHz时传感器电阻随时间波动的相对变化量为500Hz时的1/4。同时，对传感器线性度、灵敏度等特性进行实验研究，结果表明测试频率为200kHz时传感器线性度最好，达到2.72%；此时传感器灵敏度为-6.84/%RH；响应时间与恢复时间分别约为6s和14s。该论文提出的基于交流信号检测的电阻型碳纳米管湿度传感器具有较高的稳定性与灵敏度；同时，所提出的传感器电学模型与数学模型为电阻型碳纳米管湿度传感器的结构设计与研制奠定了相应理论基础。

关键词：湿度传感器碳纳米管传感器模型稳定性

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电学层析成像系统模型、算法研究

电学层析成像系统模型、算法研究

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作者：曹章天津大学

学位级别：博士

作为一种无损可视化测量手段，电学层析成像技术因其价格低廉、响应快速，在工业和医学领域具有重要的应用价值。目前，电学层析成像大多表现为单模态成像，且成像过程依赖于有限元的数值求解。为深入分析电学层析成像的测量机理，本论... 详细信息

作为一种无损可视化测量手段，电学层析成像技术因其价格低廉、响应快速，在工业和医学领域具有重要的应用价值。目前，电学层析成像大多表现为单模态成像，且成像过程依赖于有限元的数值求解。为深入分析电学层析成像的测量机理，本论文对传感器的数学模型及相应的双模态图像重建算法进行了系统研究。\n 首先，为实现传感器的标定及进行快速图像重建，讨论了接触式传感器模型，该类传感器属于“计算式”，其电学参数可用几何参数解析表达，且可进行双模态测量。对于电容模态，测量值与理论值的相对偏差小于1．64%；对于电导模态，测量值与理论值的相对偏差小于2．68%。样机上图像重建结果，证实了基于模型的重建算法的有效性。重建过程无需采用有限元求解，降低了图像重建的计算复杂度。根据黎曼定理，基于模型的算法可以推广到任意由Jordan曲线包围的区域。\n 其次，构建了两种非接触式传感器，其中，导电环式传感器适用于导电介质为连续相的电阻层析成像，配置于导电环上的电极尺寸可以很小，有利于提高电压测量的分辨率，增加电极数目以提高信息获取能力。构建的绝缘环式传感器，在交流电压激励下，可进行双模态电学层析成像，属于非接触式传感器，有望应用于非接触式医学监测领域。在此基础上，设计了两种螺旋式相含率传感器，主要利用了‘软场’效应的全局性质以及螺旋式电极的空间滤波效应。仿真和实验结果表明，螺旋式结构有助于构建较为均匀的灵敏场分布，测量数据和相含率具有较高的线性度。\n 然后，研究了二端子法测量方式的数学模型及图像重建，获得了对人体/管道分布的重建图像，结果证实了其可行性。由于二端子法测量简化了硬件系统，压缩了测量数据的动态变化范围，对于电学成像系统的小型化设计，较为有利。但同时指出激励和测量模式的改变，仅有利于测量，并不会增加获取的信息量。\n 最后，讨论了图像重建的线性化方法，提出了一种基于模型的鲁棒算法，对人体肺部活动的数据进行了图像重建。结果表明，基于模型的算法可以通过共形变换灵活推广，且可实现肺部活动的可视化监测。\n 本工作提出的基于模型的方法，不仅可用于二维的可视化测量，亦可推广到三维情形，可以简化计算，提高成像效率。

关键词：电学层析成像传感器模型图像重建算法分相含率线性化数学模型

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面向路侧视觉感知的传感器部署设计与跟踪技术研究

面向路侧视觉感知的传感器部署设计与跟踪技术研究

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作者：卢政也湖南大学

学位级别：硕士

近年来,路侧感知系统由于其感知视角的广阔以及感知结果的稳定性,得到了广泛的研究。然而,路侧感知仍存在较多问题亟待解决。在传感器模型构建分析方面,缺少路侧感知传感器的建模分析;在传感器部署构型方面,目前仍缺少一套完整的面向路... 详细信息

近年来,路侧感知系统由于其感知视角的广阔以及感知结果的稳定性,得到了广泛的研究。然而,路侧感知仍存在较多问题亟待解决。在传感器模型构建分析方面,缺少路侧感知传感器的建模分析;在传感器部署构型方面,目前仍缺少一套完整的面向路侧传感器部署的优化方法;在环境感知与认知算法方面,对于多传感器跟踪算法研究仍然不足。为此,本文围绕路侧感知系统,开展了路侧感知系统构型设计与多目标跟踪技术的研究。首先,针对相机这一特殊的被动传感器,根据相机小孔成像模型,构建了路侧相机地面投影几何模型,确定相机覆盖判定条件与感知范围。面向目标检测任务,分析了相机检测概率随深度的变化关系,构建了相机感知模型,确定相机实际最大探测范围。其次,提出一种具有通用性的传感器部署优化方法。基于本文所提的相机模型,通过将实际道路与传感器待部署位姿离散化,构建最低成本与最大化平均检测概率的多目标优化问题,通过求解该多目标优化问题,得到最终传感器部署的帕累托最优方案。最后,基于随机有限集概念与泊松多伯努利混合滤波理论,针对路侧感知中双传感器融合感知这一特殊形式,提出了一种双传感器泊松多伯努利混合滤波融合跟踪方法。构建一种新的双传感器泊松多伯努利观测模型,证明了在该模型作用下,泊松多伯努利混合后验概率密度仍然为共轭形式此外,通过数学归纳法,证明了本文所提双传感器观测模型可以由独立的单传感器模型扩展得到。

关键词：传感器模型传感器部署多目标优化多目标跟踪随机有限集

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智能汽车传感器外特性建模及感知融合

智能汽车传感器外特性建模及感知融合

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作者：丁帅北京工业大学

学位级别：硕士

计算机仿真手段是验证自动驾驶功能的低成本高效率方法,有助于推动自动驾驶项目的落地。现有自动驾驶仿真软件环境感知模块通常需要生成传感器原始数据,如点云、图像等,结合目标感知算法,对数据进行处理,如图像分割等,为后续模块提供环... 详细信息

计算机仿真手段是验证自动驾驶功能的低成本高效率方法,有助于推动自动驾驶项目的落地。现有自动驾驶仿真软件环境感知模块通常需要生成传感器原始数据,如点云、图像等,结合目标感知算法,对数据进行处理,如图像分割等,为后续模块提供环境感知的目标信息,进而支持驾驶决策、控制算法的开发验证。然而该方案依赖于高GPU算力,且计算时间长,导致仿真硬件成本高,降低仿真效率,进而加大自动驾驶决策控制算法迭代周期,不利于自动驾驶开发落地工作。针对上述问题,本文建立基于外部特性描述的传感器外特性模型,开发多传感器融合仿真技术,并实现仿真平台集成与测试验证,为汽车自动驾驶算法的开发奠定基础。首先,为了满足城市复杂道路状况的需求,本文以电动车为例建立了一种适用于计算机仿真、可低速运行的智能车辆模型,该模型由基于前后向欧拉法混合的动力学模型以及符合实际运行的电机电池模型构成。通过与Car Sim内置电动车模型对比,结果表明,相同工况下,所构建电动车模型在车辆运动状态、电机运行状况、电池输出状况等方面,均与Car Sim接近,模型误差小于10%。其次,针对常用车载环境感知传感器,提出一种基于外部特性描述的传感器特征建模方法。该方法直接考虑真值与目标检测结果的关系,使用零均值高斯噪声描述检测过程中的随机误差,避免了传感器原始数据生成的复杂过程。以摄像头为例,依托公开自动驾驶数据集,结合当前主流的感知算法在城市密集交通流下的误差数据,使用参数估计法构建噪声模型,同时,针对摄像头感知特性,对其测速、测量纵向距离结果进行分析,构建更为符合实际感知特性的噪声模型。最后,将所构建摄像头模型集成于课题组开发的自动驾驶汽车大规模仿真平台(Las VSim),并以外特性模型为基础搭建环境感知仿真模块,对摄像头模型补充遮挡、截断判别、类别误差模型。通过构建马尔科夫链对摄像头类别识别过程进行模拟,使用传感器后融合方法,输出更加精确的环境感知结果。仿真结果表明:本模块在不产生原始数据的前提下,可基本实现对真实感知过程的模拟,且感知结果符合实际情况。

关键词：自动驾驶汽车环境感知仿真传感器模型传感器融合

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