检索结果-内蒙古大学图书馆

中国仪器仪表 2021年第9期 56-61页

作者：王佳雯王选择程斌李紫辰顾杰董欣湖北工业大学机械工程学院湖北武汉430068 湖北省现代制造质量工程重点实验室湖北武汉430068

采用机器视觉对圆形零件尺寸或圆形孔径的测量具有非接触、自动化及效率高的特点。本文提出一种采用正弦移动拟合进行图像边缘检测的方法,寻找最佳孔径边缘,实现孔径的高精度测量。首先,应用行(或列)移动正弦拟合找到的孔径最大列(或行... 详细信息

采用机器视觉对圆形零件尺寸或圆形孔径的测量具有非接触、自动化及效率高的特点。本文提出一种采用正弦移动拟合进行图像边缘检测的方法,寻找最佳孔径边缘,实现孔径的高精度测量。首先,应用行(或列)移动正弦拟合找到的孔径最大列(或行)边缘,确定初始圆心坐标与初始直径;然后以初始圆心为起点,选择合适的不大于半径的拟合长度,沿各个方向进行径向正弦移动拟合,通过零点相位计算,确定各方向边缘位置。最后,再利用各方向边缘位置信息,采用线性最小二乘拟合圆的方法进一步求取孔径大小。对基于高斯模糊处理的仿真圆图像的实验处理表明,该方法相对传统的随机Hough变换具有测量精度高、稳定性好的特点。

关键词：移动正弦拟合边缘检测亚像素精度最小二乘拟合

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基于振动信号精确主频求解实现发动机转速测量的研究

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仪表技术与传感器 2023年第6期 115-120页

作者：王爱辉王选择张瑜灿尹晋平翟中生王浩伟湖北工业大学机械工程学院湖北武汉430070 中国特种飞行器研究所结构腐蚀防护与控制航空科技重点实验室湖北荆门448035

基于振动信号实现发动机转速测量的系统,关键在于如何从高噪声与谐波环境精确提取振动信号的主频。为此,设计了一种基于线性移动正弦拟合进行主频信号提取的方法,对传感器采集的振动信号首先使用快速傅里叶变换(FFT),获取粗估主频周期,... 详细信息

基于振动信号实现发动机转速测量的系统,关键在于如何从高噪声与谐波环境精确提取振动信号的主频。为此,设计了一种基于线性移动正弦拟合进行主频信号提取的方法,对传感器采集的振动信号首先使用快速傅里叶变换(FFT),获取粗估主频周期,然后利用粗估主频周期对信号进一步采用线性移动正弦拟合,并得到振动信号的逐点包裹相位与解包裹相位,最后利用首尾零点或极点的解包裹相位实现频率的精确求解。实验完成了对标准振动信号的测量,频率误差小于0.1%,实际测试表明:该方法在现场噪声背景较大的条件下,仍能保证转速的测量精度达到0.4%。

关键词：发动机转速移动正弦拟合相位解包裹平差法

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象限判别与移动拟合结合的信号频率估计方法

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电子测量技术 2022年第5期45卷 68-74页

作者：王选择张瑜灿王爱辉翟中生冯维湖北工业大学机械工程学院武汉430068 湖北省现代制造质量工程重点实验室武汉430068

正弦信号的频率估计广泛应用于通信、雷达和声呐等领域,针对正弦信号频率精确估计,提出了一种基于象限判别与移动拟合的正弦信号频率估计方法,首先采用象限判别法对采样序列数据进行周期或相位步距的初步估计,再利用初估参数对序列数据... 详细信息

正弦信号的频率估计广泛应用于通信、雷达和声呐等领域,针对正弦信号频率精确估计,提出了一种基于象限判别与移动拟合的正弦信号频率估计方法,首先采用象限判别法对采样序列数据进行周期或相位步距的初步估计,再利用初估参数对序列数据进行正弦移动拟合,最后直接根据移动拟合的各序列点的相位精确计算信号周期或频率。与现有的3种基于离散傅里叶变换(DFT)插值算法进行的仿真精度对比,其结果表明,在设计信噪比分别为-5,0,5 dB,测量频率为11.432 Hz左右6个离散频率,采样频率为2 222.22 Hz以及数据量为5 112个的条件下,该方法的频率估计均方根误差(RMSE)平均值分别为2.048×10^(-3),1.290×10^(-3),0.870×10^(-3)Hz,平均绝对误差(MAE)的平均值分别为1.823×10^(-3),1.209×10^(-3),0.687×10^(-3)Hz,低于其他3种算法的误差,具有更高的精度,更加接近克拉美罗界(CRLB),而且对频率取值范围不敏感,性能稳定。

关键词：象限判别移动正弦拟合频率估计克拉美罗界

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等效采样与移动拟合结合的超声测厚方法

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仪表技术与传感器 2022年第9期 101-107,113页

作者：王选择张瑜灿王爱辉翟中生冯维王浩伟湖北工业大学机械工程学院湖北武汉430068 湖北省现代制造质量工程重点实验室湖北武汉430068 中国特种飞行器研究所结构腐蚀防护与控制航天科技重点实验室湖北荆门448035

针对高频超声回波信号需要高频采样频率采集的问题,提出了一种应用常规采样频率采集高频超声回波信号的方法,弥补了满足采样定理需要高频数据采集的局限性。主要是通过设计等效采样方法,把多周期的采样信号重构排序至单周期内,提高等效... 详细信息

针对高频超声回波信号需要高频采样频率采集的问题,提出了一种应用常规采样频率采集高频超声回波信号的方法,弥补了满足采样定理需要高频数据采集的局限性。主要是通过设计等效采样方法,把多周期的采样信号重构排序至单周期内,提高等效采样频率。针对超声回波信号关联被测工件厚度的包络特点,应用模拟乘法器降低采样信号衰减的基础上,提出FFT的粗估与移动正弦拟合算法精确提取包络相位信息的超声测厚方法,解决了传统通过峰值点位置特征直接计算工件厚度精度低的缺陷问题。实验对20 mm以内的钢板厚度检测表明:该方法绝对误差小于0.01 mm,重复性测量标准误差小于0.003 mm。

关键词：超声信号等效采样移动正弦拟合乘法器

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一种高精度解包络超声波测距方法

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仪表技术与传感器 2019年第8期 122-126页

作者：邬文俊陈泽远马丹程斌王选择翟中生湖北工业大学机械工程学院湖北武汉430068 现代制造质量工程湖北省重点实验室湖北武汉430068

基于超声波渡越时间法的测距原理,提出一种新的渡越时间处理方法。采用三段式正反向交替的瞬态脉冲激励方式,得到具有振动反向的过渡谷点特征的超声接收信号。对该信号进行移动正弦拟合,提取出包络曲线,并通过包络曲线上找过渡谷点,根... 详细信息

基于超声波渡越时间法的测距原理,提出一种新的渡越时间处理方法。采用三段式正反向交替的瞬态脉冲激励方式,得到具有振动反向的过渡谷点特征的超声接收信号。对该信号进行移动正弦拟合,提取出包络曲线,并通过包络曲线上找过渡谷点,根据过渡谷点的位置与实际距离之间的线性关系,计算测量距离。介绍了以单片机实现该方法的超声测距系统。结果表明:采用这种测距处理方法可以明显提升测量精度,在3~800 mm范围内测量精度优于1 mm。

关键词：超声波测距渡越时间法包络曲线移动正弦拟合过渡谷点

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基于振动与电源扰动的汽车发动机转速测量系统

基于振动与电源扰动的汽车发动机转速测量系统

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作者：尹晋平湖北工业大学

学位级别：硕士

转速作为评定发动机性能的重要依据和车辆运行状况的综合体现，其准确测量对于汽车发动机检修和故障诊断具有非常重大的意义。传统依靠经验的转速测量方法不便于检修作业中快速、便捷的测量要求，同时也会破坏发动机原结构，而通过振动... 详细信息

转速作为评定发动机性能的重要依据和车辆运行状况的综合体现，其准确测量对于汽车发动机检修和故障诊断具有非常重大的意义。传统依靠经验的转速测量方法不便于检修作业中快速、便捷的测量要求，同时也会破坏发动机原结构，而通过振动和车载电源扰动测量发动机转速的方法可以免于在发动机内部安装传感器，避免因拆解发动机而埋下安全隐患。鉴于此，本文的研究内容如下：　　首先，对振动和电源扰动测速方法的国内外研究现状进行了分析，设计了基于振动和电源扰动的汽车发动机转速测量系统的方案，分别分析了振动和车载电源测速的工作原理并建立了对应的数学模型。提出信号处理算法：针对采样时间较短的情况下快速傅里叶变换（FFT）分析频率精度不足的问题，提出移动正弦拟合的方法处理传感信号，有效地抑制噪声的影响。根据移动正弦拟合结果，逐点估算采样点的包裹相位及解包裹相位，计算精确的主频。　　其次，根据设计的方案，进一步确定测速系统各功能模块的设计方案。为了减小传感器安装位置对测量结果的影响，设计基于LIS344ALH三轴加速度计的三维空间信号传感器探头;针对信号含有大量高频噪声与谐波干扰的特点，设计了测量信号滤波电路;为了提高测量不同工况车辆的通用性与鲁棒性，设计两级运算放大测量电路等。　　然后，进行发动机转速测量系统的软件设计。基于STM32F407单片机的直接存储器访问（DMA）设计双A/D交替式采集程序，实现信号采集与处理的双线程同步进行，提高系统运行效率;设计二阶阻尼动态数据显示系统，实现物理转速指针的数字模拟;设计串口通讯程序与基于LabWindows的上位机程序，完成原始数据的检测，采集与保存等。　　最后，通过实验室标准振动仪设备与实车对系统进行验证，实验结果表明：对于短时采样信号，通过移动正弦拟合计算主频相对于FFT精度有着约33倍的显著提高;在汽车正常工作的情况下，本系统通过振动测量汽车转速的最大相对误差0.56%，通过点烟器接口测量电源扰动的最大相对误差为0.78%，满足汽车检测的需求。

关键词：汽车发动机转速测量移动正弦拟合相位差 FFT

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