检索结果-内蒙古大学图书馆

计量学报 2024年第3期45卷 447-454页

作者：马娟娟张鑫郭若成胡俊杰武汉地震计量检定与测量工程研究院有限公司湖北武汉430071 中国地震局地震研究所地震大地测量重点实验室湖北武汉430071 湖北省地震局湖北武汉430071

测量机器人作为地铁监测的主流设备,其量值溯源存在较大困难,急需建立一套可行的校准方案。通过结合测量机器人的实际应用场景,提出了一种在线计量校准方法,确立了ATR测角分辨力、测距分辨力和空间距离测量误差3个关键技术指标。然后以... 详细信息

测量机器人作为地铁监测的主流设备,其量值溯源存在较大困难,急需建立一套可行的校准方案。通过结合测量机器人的实际应用场景,提出了一种在线计量校准方法,确立了ATR测角分辨力、测距分辨力和空间距离测量误差3个关键技术指标。然后以分辨力检验台和长度标尺配合球棱镜为标准装置,确定了具体的校准方法,并对测量不确定度进行评定。最后,通过模拟实验和对武汉地铁监测4台设备进行在线校准,准确反映出了不同设备的技术性能,验证了方法的可行性和有效性。该方法或可为所有测量机器人的ATR功能校准提供一种参考依据。

关键词：几何量计量地铁监测测量机器人 ATR 在线计量 MCM 不确定度

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晶圆校准器误差补偿与拟合算法的研究

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计量学报 2024年第8期45卷 1115-1124页

作者：刘暾东陈锃琰王若宇唐之晨郑鹏厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院福建厦门361102 厦门市计量检定测试院福建厦门361004

晶圆校准器作为半导体生产、检测中的重要设备,其圆心定位的精度容易受检测误差的影响,因此针对误差的补偿算法是提高晶圆校准精度的关键技术。针对检测误差中晶圆承载面倾斜影响采样精度问题,建立了晶圆倾斜后在水平面椭圆投影的物理模... 详细信息

晶圆校准器作为半导体生产、检测中的重要设备,其圆心定位的精度容易受检测误差的影响,因此针对误差的补偿算法是提高晶圆校准精度的关键技术。针对检测误差中晶圆承载面倾斜影响采样精度问题,建立了晶圆倾斜后在水平面椭圆投影的物理模型,推导椭圆与晶圆圆心的解析关系,并采用相应的椭圆方程进行拟合。为了进一步提高补偿及拟合精度,提出了一种引入遗忘因子的扩展卡尔曼滤波的椭圆拟合算法,该算法采用密度聚类法及改进样本点分布的渐进一致采样进行数据预处理,并利用迭代重加权最小二乘法进行椭圆拟合,最终实现圆心的精确拟合。实验证明,在使用提出的方法进行误差补偿后,拟合精度达到99.95%,验证了其有效性。

关键词：几何量计量晶圆校准器误差补偿椭圆拟合顺序抽样一致性

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非匀速条件下车辆底盘超近距成像测量方法

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计量学报 2024年第2期45卷 178-185页

作者：张月莹殷其昊荆根强颜露新王相勋浙江省机电产品质量检测所有限公司浙江杭州310051 交通运输部公路科学研究所北京100088 华中科技大学多谱信息智能处理技术全国重点实验室湖北武汉430074

针对车辆非匀速条件下轴距视觉测量及轴型识别所面临的超近距、大幅面、低畸变成像及视觉测量问题,提出一种适用于非匀速条件下的车辆底盘结构超近距成像测量方法。利用鱼眼相机采集运动车辆底盘的超广角图像序列,通过一种改进的多采样... 详细信息

针对车辆非匀速条件下轴距视觉测量及轴型识别所面临的超近距、大幅面、低畸变成像及视觉测量问题,提出一种适用于非匀速条件下的车辆底盘结构超近距成像测量方法。利用鱼眼相机采集运动车辆底盘的超广角图像序列,通过一种改进的多采样点圆拟合方法实现图像感兴趣区域的提取。建立三维等距成像模型对鱼眼图像进行畸变校正。针对车辆非匀速行驶带来的视频帧重叠度差异,采用基于图像内容的重叠度分析技术,实现了多步分层的关键帧提取,有效避免了车速不稳定对车辆底盘结构测量的影响。现场实验结果表明:该方法可在非匀速条件下,以20~50 cm的成像距离获得清晰、低畸变的完整车辆底盘图像,车辆轴距测量误差均值约为5%。

关键词：几何量计量车辆底盘测量非匀速机器视觉图像拼接视频关键帧鱼眼成像校正

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基于LSTM-GRU神经网络的机床主轴回转误差分离降噪研究

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计量学报 2024年第11期45卷 1615-1625页

作者：迟玉伦李希铭朱文博余建华上海理工大学机械工程学院上海200093

频域三点法是分离主轴回转误差的常用方法,其误差分离精度受被测信号中噪声的影响较大,不适当的降噪方法会使测试结果失真。为此,提出了基于LSTM-GRU神经网络的机床主轴回转误差分离降噪方法。首先,使用经遗传算法优化的传感器夹角搭建... 详细信息

频域三点法是分离主轴回转误差的常用方法,其误差分离精度受被测信号中噪声的影响较大,不适当的降噪方法会使测试结果失真。为此,提出了基于LSTM-GRU神经网络的机床主轴回转误差分离降噪方法。首先,使用经遗传算法优化的传感器夹角搭建测试系统并对主轴回转误差进行数据信号采集。然后,配置卡尔曼滤波器对3个传感器信号进行降噪,通过三点法分离出同步误差和异步误差。最后,使用LSTM-GRU模型分别对同步误差和异步误差降噪,并将该模型降噪结果与LSTM-LSTM双层神经网络降噪、卡尔曼滤波和小波阈值降噪和结果对比,分别计算其Allan方差来评价不同方法的降噪效果。实验结果显示,使用该LSTM-GRU模型降噪后的同步误差Allan方差为2.014×10^(-8)mm^(2),异步误差Allan方差为3.967×10^(-8)mm^(2),均小于卡尔曼滤波、小波阈值降噪和LSTM-LSTM双层神经网络降噪结果。LSTM-GRU模型的降噪效果最优,被测主轴在转速为6000 r/min时的同步误差为2.42μm,异步误差为3.21μm,符合实际情况。

关键词：几何量计量主轴回转误差频域三点法 LSTM-GRU 传感器夹角优化

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基于MCMC算法的粗集料粒径分布推断研究

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计量学报 2024年第9期45卷 1273-1280页

作者：童欣陆艺李静伟范伟军中国计量大学计量测试与仪器学院浙江杭州310018 杭州沃镭智能科技股份有限公司浙江杭州310018

运用机器视觉对振动盘掉落的粗集料进行数据采集,得到了动态集料的‘伪三维’图像。针对图像信息不能准确表达集料真实三维情况,引入贝叶斯统计推断的思想对集料进行粒径分布的推断,选取等效Feret短径作为图像特征,由于集料在大粒径情... 详细信息

运用机器视觉对振动盘掉落的粗集料进行数据采集,得到了动态集料的‘伪三维’图像。针对图像信息不能准确表达集料真实三维情况,引入贝叶斯统计推断的思想对集料进行粒径分布的推断,选取等效Feret短径作为图像特征,由于集料在大粒径情况下其Feret短径与实际粒径误差较大,故增加了等效椭圆短径作为第二特征。为获得准确的后验分布和高效的工程计算能力,采用了MCMC算法,解决了传统贝叶斯统计推断在高维计算不足的问题,从而得到了集料粒径分布的后验分布。实验结果表明:该方法的针对合格集料的粒径分布测量误差保持在±2.5%以内,不合格集料误差保持在±3.5%以内。

关键词：几何量计量粗集料粒径分布视觉跟踪贝叶斯推断 MCMC算法级配检测

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海面溢油激光探测系统及相关算法的研究

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计量学报 2024年第2期45卷 170-177页

作者：吴培良王智伟孔德明崔永强马勤勇燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学河北省计算机虚拟技术与系统集成重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

激光诱导荧光(LIF)技术是目前较为有效的海面溢油探测技术之一,但基于该技术的油膜厚度反演算法不适用于评估厚油膜(>800μm)。激光方向性强且能量集中,研究已表明其具备评估海面油膜的能力,然而现有探测系统将激光信号作为干扰信号... 详细信息

激光诱导荧光(LIF)技术是目前较为有效的海面溢油探测技术之一,但基于该技术的油膜厚度反演算法不适用于评估厚油膜(>800μm)。激光方向性强且能量集中,研究已表明其具备评估海面油膜的能力,然而现有探测系统将激光信号作为干扰信号加以抑制或去除。为了重新找回该信号以实现探测海面厚油膜的目的,研究了一种海面溢油激光探测系统并对其协调控制方法进行了探讨,另外,基于此系统建立了一种利用激光反射信号评估海面厚油膜的模型。通过选用原油和白油的混合油(1:50)作为实验油,验证了海面溢油激光探测系统的可行性和油膜厚度评估算法的有效性。

关键词：几何量计量激光探测系统激光诱导荧光海面溢油油膜厚度

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海面溢油激光探测系统接收装置的研究

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计量学报 2024年第9期45卷 1281-1290页

作者：吴培良王智伟孔德明马勤勇崔永强燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学河北省计算机虚拟技术与系统集成重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004 中国科学院高能物理研究所天府宇宙线研究中心四川成都610299

提出一款适用于海面溢油激光探测系统的接收装置,通过对该装置中的平行光管、光学天线以及积分球等光学部件进行研究,分析了激光在装置中的能量传输变换等系列问题。然后,以不同油膜厚度对应的激光反射信号强度作为仿真参数,在不同海况... 详细信息

提出一款适用于海面溢油激光探测系统的接收装置,通过对该装置中的平行光管、光学天线以及积分球等光学部件进行研究,分析了激光在装置中的能量传输变换等系列问题。然后,以不同油膜厚度对应的激光反射信号强度作为仿真参数,在不同海况下验证了接收装置的有效性。结果表明,同一油膜厚度下,经过接收装置的激光强度远小于未经过接收装置的激光强度,此外,在平静海面或风速为0.3、0.5和0.8 m/s的微浪海面下,使用经过接收装置后的激光强度可以有效反演海面油膜厚度。

关键词：几何量计量海面溢油激光探测系统激光接收装置油膜厚度

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基于模糊熵加权融合的单轨运输机器人动态倾角辨识研究

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计量学报 2024年第7期45卷 941-951页

作者：刘泽朝李敬兆郑昌陆王国锋安徽理工大学电气与信息工程学院安徽淮南232001 上海申传电气股份有限公司上海201800 淮河能源控股集团有限责任公司安徽淮南232001

针对现有传感器检测单轨运输机器人动态倾角时存在辨识精度低的问题,提出了一种基于模糊熵加权融合的单轨运输机器人动态倾角精准辨识方法。首先,基于构建的轨道曲率与倾角变化双模型,通过改进的遗忘递归最小二乘(IFFRLS)算法分别计算... 详细信息

针对现有传感器检测单轨运输机器人动态倾角时存在辨识精度低的问题,提出了一种基于模糊熵加权融合的单轨运输机器人动态倾角精准辨识方法。首先,基于构建的轨道曲率与倾角变化双模型,通过改进的遗忘递归最小二乘(IFFRLS)算法分别计算出轨道曲率值和倾角动态变化率;其次,再以轨道曲率值和倾角动态变化率作为输入值,通过无迹卡尔曼滤波(UKF)和扩展卡尔曼滤波(EKF)算法不断迭代更新分别计算出倾角动态角度;最终,采用全局模糊熵加权融合(GFEWF)将各角度值深度融合,提高动态倾角的检测精度。实验表明,基于双模型的全局模糊熵加权融合(GFEWF)与基于单一模型的UKF或EKF算法相比,其辨识的动态倾角精度在轨道段1和轨道段2分别提升了10.38%和25.60%。

关键词：几何量计量单轨运输机器人动态倾角递归最小二乘算法无迹卡尔曼滤波全局模糊熵

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基于多传感器信号的主轴回转误差在线回归预测方法研究

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计量学报 2024年第9期45卷 1300-1313页

作者：迟玉伦宋卓阳王国强姚磊上海理工大学机械工程学院上海200093

通过对主轴回转误差形成机理分析,基于多传感器信号构建了主轴回转误差回归预测模型。首先,使用LMD分解方法和皮尔逊相关系数算法对主轴回转误差密切相关的主轴前轴承振动信号、主轴电流信号和前轴承声发射信号进行特征量提取和寻优降维... 详细信息

通过对主轴回转误差形成机理分析,基于多传感器信号构建了主轴回转误差回归预测模型。首先,使用LMD分解方法和皮尔逊相关系数算法对主轴回转误差密切相关的主轴前轴承振动信号、主轴电流信号和前轴承声发射信号进行特征量提取和寻优降维,克服了以往机床主轴回转误差预测中原始信号类型过于单一的问题。其次,针对各监测信号与机床主轴回转误差之间的非线性问题,利用支持向量机模型特有的RBF核函数实现多输入量下的非线性预测、找到数据之间的复杂关系,但模型中宽度系数σ、惩罚因子C和不敏感损失系数ε的有效确定是建立其RBF核函数的难题,为此建立了基于粒子群算法的支持向量机模型对主轴回转误差进行回归预测。再次,为评价该模型的有效性,提出了基于均方误差、平均绝对误差和决定系数的主轴回转误差回归预测模型评价方法。最后,使用i5m4数控加工中心对上述预测模型进行了实验研究,结果表明:该PSO-SVM回归预测模型的均方误差为0.19%,平均绝对误差为4.58%,决定系数为0.9237,相对于优化前模型,该PSO-SVM回归预测模型可准确有效实现主轴回转误差的预测。

关键词：几何量计量主轴回转误差多传感器信号 PSO-SVM LMD 皮尔森相关系数

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量子自旋调控的微位移检测系统设计与测量

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计量学报 2024年第4期45卷 465-470页

作者：李中豪刘雨奇张浩刘鑫张家璇中北大学仪器与电子学院山西太原030051

以氮空位(NV)色心磁强计为基础,量子自旋调控为技术手段,结合空间梯度磁场的均匀变化,实现基于固态量子自旋的高精度微位移检测。首先,通过永磁体构建均匀变化的梯度磁场,并获得梯度磁场与位移的关联关系;其次,搭建量子自旋调控系统,并... 详细信息

以氮空位(NV)色心磁强计为基础,量子自旋调控为技术手段,结合空间梯度磁场的均匀变化,实现基于固态量子自旋的高精度微位移检测。首先,通过永磁体构建均匀变化的梯度磁场,并获得梯度磁场与位移的关联关系;其次,搭建量子自旋调控系统,并通过光探测磁共振(ODMR)确定自旋共振频点,利用拉比振荡(Rabi)确定量子调控翻转周期,完成拉姆齐(Ramsey)序列参数的测定;最后,基于Ramsey磁场测量原理,完成Ramsey所对应的荧光强度与磁场梯度变化的测试,进而实现微位移的高分辨测量,位移的最小可分辨力约为104 nm。

关键词：几何量计量微位移固态量子自旋氮空位色心磁强计拉姆齐

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