检索结果-内蒙古大学图书馆

火炮发射与控制学报 2025年

作者：曹博昊李杰张樨冯凯强张春兴高正阳彭晓飞中北大学动态测试技术省部共建国家重点实验室中北大学电气与控制工程学院西安航天动力测控技术研究所

为了提升火炮命中率，需在发射前对火炮搭载的惯导系统进行现场标定。针对在火炮发射现场无法为惯导分立式标定提供高精度转台的参考信息的问题，利用惯导的系统级标定无需转台参考信息的特点，在考虑传感器线性项参数的基础上，建立包... 详细信息

为了提升火炮命中率，需在发射前对火炮搭载的惯导系统进行现场标定。针对在火炮发射现场无法为惯导分立式标定提供高精度转台的参考信息的问题，利用惯导的系统级标定无需转台参考信息的特点，在考虑传感器线性项参数的基础上，建立包含加速度计二次项误差以及杆臂误差的高精度误差模型，更符合炮弹飞行的高动态场景。同时采用手动转动惯导的方式，摆脱传统标定方法对转台的依赖。实验结果表明，经标定后，经度位置精度提高了约83%，纬度位置精度提高了约67%。速度精度提高了约90%，并且简单易行，整个过程耗时1600s。所提方法能够快速且有效提高导航精度，在工程应用中具有重要意义。

关键词：火炮发射捷联式惯性导航系统系统级标定无转台标定误差参数

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基于小波变换的拖拉机旋耕作业载荷谱同步加速

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农业工程学报 2025年第6期41卷 71-79页

作者：王禹王玲王书茂赵俊生陈雪丽马铁华中北大学机械工程学院太原030051 中国农业大学工学院北京100083 中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051

拖拉机旋耕作业载荷谱中小载荷循环占据大量时间,导致室内可靠性试验时间长,效率低。该研究针对常用载荷谱加速方法对多类型载荷加速效果有限的问题,提出基于小波变换的旋耕作业载荷谱同步加速方法。该方法结合小波变换和Hilbert包络分... 详细信息

拖拉机旋耕作业载荷谱中小载荷循环占据大量时间,导致室内可靠性试验时间长,效率低。该研究针对常用载荷谱加速方法对多类型载荷加速效果有限的问题,提出基于小波变换的旋耕作业载荷谱同步加速方法。该方法结合小波变换和Hilbert包络分析实现大损伤片段的识别和提取,基于旋耕作业载荷的时域同步性实现载荷谱加速;提出伪损伤加速效率指标(pesudo-damage acceleration efficiency, PDAE)对加速效果进行评价,确定了适用于拖拉机旋耕作业载荷谱的最优加速参数,加速后的载荷谱时间保留比为81.32%,动力输出轴(power take-off, PTO)转矩载荷的伪损伤保留比为98.99%,悬挂载荷谱的伪损伤保留比为97.56%。与常用损伤保留加速方法相比,本文加速方法在保留载荷损伤特征的基础上节省10.07%的时间,具有更高的加速效率。开发拖拉机旋耕载荷谱台架加载平台并开展应用试验,结果表明,加载平台对PTO转矩载荷谱和悬挂载荷谱的平均复现误差分别为-7.53%和-2.48%,能够实现载荷谱复现模拟旋耕作业工况。研究结果可为拖拉机载荷测试以及加速疲劳可靠性试验提供参考和技术支撑。

关键词：拖拉机载荷谱小波变换旋耕作业载荷加速加载平台

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基于随机逼近算法的线缆压降自补偿电源系统

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探测与控制学报 2025年第2期47卷 102-108页

作者：张元园李杰胡陈君何淑典李华曹宇中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051 淮海工业集团有限公司山西长治046012

针对传统弹载测试系统电源无法自适应补偿线缆压降、动态负载情况下用电处无法获取精准的电压,影响电气性能的问题,提出一种基于随机逼近算法的电源系统。通过闭环控制思想实现对负载端电压的监测与实时补偿,以现场可编程门阵列(FPGA)... 详细信息

针对传统弹载测试系统电源无法自适应补偿线缆压降、动态负载情况下用电处无法获取精准的电压,影响电气性能的问题,提出一种基于随机逼近算法的电源系统。通过闭环控制思想实现对负载端电压的监测与实时补偿,以现场可编程门阵列(FPGA)为主控芯片,控制高精度数字电位器进行迭代,使得负载电压逐步逼近理想电压。实验结果表明,该系统最大误差为19 mV,最高转换效率为93.3%,能够对线缆阻抗导致的压降进行自适应补偿,保证负载电压维持在较高精度,满足弹载测试系统对电源的要求。

关键词： FPGA 压降补偿闭环控制随机逼近

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基于GD32的低功耗、大容量存储器设计

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集成电路与嵌入式系统 2025年第2期25卷 75-81页

作者：刘利鹏任勇峰王继贤中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051

针对飞行器嵌入式系统对低功耗、高效数据存储解决方案的需求,设计并实现了一种基于GD32微控制器的存储系统,以解决传统基于FPGA的存储系统在高成本、高功耗和技术依赖方面的局限性。本研究采用GD32F470VGT6作为主控单元,结合EXMC接口... 详细信息

针对飞行器嵌入式系统对低功耗、高效数据存储解决方案的需求,设计并实现了一种基于GD32微控制器的存储系统,以解决传统基于FPGA的存储系统在高成本、高功耗和技术依赖方面的局限性。本研究采用GD32F470VGT6作为主控单元,结合EXMC接口连接外部存储器NAND Flash,利用USBHS进行数据通信。描述了NAND Flash坏块管理和存储逻辑以及低功耗模式管理。测试结果表明,在执行存储操作时,存储器功耗约为70 mA,平均存储速率达到10.6 MB/s,并且传输数据准确无误。

关键词：嵌入式系统 GD32F470VGT6 EXMC NAND Flash 数据存储

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基于分布式传感器的地下浅层震源定位

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计算机测量与控制 2025年第1期33卷 317-324页

作者：裴志鹏李剑李晋张鑫马翊翔臧丹枫中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051

针对无线传感器网络中的(TDOA)节点无源定位中的非线性优化问题,提出一种基于双种群粒子群(DIR-WOA)的鲸鱼优化的TDOA定位算法;在标准鲸鱼算法的基础上,引入混沌模型,改进粒子种群生成方式,利用主辅粒子群进行相互制约,有效解决粒子易... 详细信息

针对无线传感器网络中的(TDOA)节点无源定位中的非线性优化问题,提出一种基于双种群粒子群(DIR-WOA)的鲸鱼优化的TDOA定位算法;在标准鲸鱼算法的基础上,引入混沌模型,改进粒子种群生成方式,利用主辅粒子群进行相互制约,有效解决粒子易陷入局部最优的问题,迅速得到全局最优解;仿真结果表明,改进算法相较于标准鲸鱼算法,增强了粒子搜索范围,算法收敛时间减少了0.568 8 s,定位误差减小到0.029 m。

关键词：双种群粒子群非线性优化时差定位混沌模型鲸鱼算法

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多光谱温度测量反演算法研究

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计算机测量与控制 2025年第1期33卷 293-300页

作者：刘睿辰孙鹏王高王彬翰杜秀昊中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051

多光谱测温方法相较于传统单光谱测温方法而言,其具有非接触测量,响应速度快,鲁棒性好等优点,被广泛地用于科学研究,工业生产等领域;然而,光谱发射率的求解是多光谱测温方法中无法避免的问题;通过引入一种参考温度模型可将光谱发射率的... 详细信息

多光谱测温方法相较于传统单光谱测温方法而言,其具有非接触测量,响应速度快,鲁棒性好等优点,被广泛地用于科学研究,工业生产等领域;然而,光谱发射率的求解是多光谱测温方法中无法避免的问题;通过引入一种参考温度模型可将光谱发射率的求解转换为带约束的极小值优化问题;对于此问题,采用了两种启发式算法和3种其他混合算法对其进行求解,经实验测试实现了对算法性能的检验和评估;结果表明,遗传算法总体精度较高,粒子群算法速度较快,3种混合算法在一定程度上平衡了两种算法的性能优势;实际测量数据的反演结果表明,5种算法的平均相对误差均小于1.17%,满足了实际测量需求;此外,通过对比分析了不同算法在不同模型下性能,为不同测试场景和优化目标下的算法的选择提供了依据。

关键词：多光谱温度测量发射率参考温度模型启发式算法算法分析

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基于组稀疏的地下浅层震动波衰减反演重建方法

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探测与控制学报 2025年第2期47卷 64-70页

作者：郭陈莉李剑孔慧华臧丹枫刘瑞马明星中北大学数学学院山西太原030051 中北大学信息与通信工程学院山西太原030051 中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051

在进行地下浅层震动场区域衰减反演成像过程中,由于地下介质复杂、测点稀疏以及空间区域较大,造成了在稀疏测点条件下的重建精度难以保证。针对上述问题,提出联合代数重建算法结合组稀疏正则化(SART-GSR)的方法来实现稀疏测点条件下衰... 详细信息

在进行地下浅层震动场区域衰减反演成像过程中,由于地下介质复杂、测点稀疏以及空间区域较大,造成了在稀疏测点条件下的重建精度难以保证。针对上述问题,提出联合代数重建算法结合组稀疏正则化(SART-GSR)的方法来实现稀疏测点条件下衰减反演成像。首先结合地下浅层衰减层析原理建立数学模型;其次利用SART算法对其进行求解得到衰减特征向量估计值;在SART结果的基础上,使用GSR对其进行优化处理。通过实验验证,将SART-GSR算法与SART算法的重建效果进行对比,均方根误差从0.027下降到0.004,峰值信噪比从24.40 dB提高到了38.12 dB。结果表明,SART-GSR算法相较于SART算法能够提升地下浅层衰减反演重建精度,对地下浅层衰减反演重建具有一定的应用参考价值。

关键词：衰减反演重建联合代数重建算法组稀疏字典学习

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稳健估计下三轴磁传感器误差补偿方法研究

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传感器与微系统 2025年第1期44卷 29-33页

作者：杜江波张晓明薛晓华中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051 中北大学仪器与电子学院山西太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

在三轴磁传感器采样过程中,不可避免地出现人为干扰或环境磁场干扰,导致模值约束的椭球校准精度受到影响,因此提出了一种基于稳健估计的椭球校准算法。在椭球模型约束的最小二乘法基础下,加入稳健估计的思想,对采样数据进行弹性赋权处理... 详细信息

在三轴磁传感器采样过程中,不可避免地出现人为干扰或环境磁场干扰,导致模值约束的椭球校准精度受到影响,因此提出了一种基于稳健估计的椭球校准算法。在椭球模型约束的最小二乘法基础下,加入稳健估计的思想,对采样数据进行弹性赋权处理,多次迭代逐步减小粗差对拟合精度的影响,进而提高地磁测量的精度。仿真试验表明,稳健估计椭球拟合在有限异常值干扰下得到的校准参数,其精度相比于传统椭球拟合算法提升了1~2个数量级,且校正后的数据模值均方差改善比提高了90%以上;实测试验中,所提出的方法对磁场模值均值和均方差的改善比相较于原始算法各提高了9%和23.2%。

关键词：三轴磁传感器椭球校准稳健估计最小二乘法

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基于PXIe的CMUT多通道超声收发板卡设计与实现

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电子技术应用 2025年第2期51卷 102-107页

作者：吴帅琦何常德孙帅文卢小星张国军张文栋中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051

为实现基于电容式微机械超声换能器(CMUT)阵列探头的多通道脉冲发射、数据采集、存储、传输与分析,设计了一款基于PXIe总线的32通道的超声收发一体板卡。该板卡采用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)作为主控制器,具备发射和接收两种工作模式... 详细信息

为实现基于电容式微机械超声换能器(CMUT)阵列探头的多通道脉冲发射、数据采集、存储、传输与分析,设计了一款基于PXIe总线的32通道的超声收发一体板卡。该板卡采用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)作为主控制器,具备发射和接收两种工作模式,通过T/R开关切换,在发射模式下,驱动CMUT阵列探头发射超声波信号,在采集模式下,接收CMUT的模拟回波信号,并由ADC转换成14位的数字信号,编帧打包经DDR3缓存,通过PXIe接口传输至PC。对系统硬件电路和FPGA逻辑设计作了阐述,并通过驱动CMUT线阵,对亚力克板进行测试。测试结果表明,该板卡的设计满足CMUT阵列探头的使用需求,而且该系统可拓展更多通道。该板卡为精细化的超声影像检测、无损检测提供了硬件支持。

关键词： FPGA PXIe CMUT 多通道数据采集超声成像系统

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漫射相关光谱在脑血流自动调节中的研究

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中国医疗设备 2025年第4期40卷 44-49页

作者：徐舒宁桂志国尚禹中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051

目的探究脑部血流微循环、血压与脑自动调节之间的相互作用。方法招募20例健康成年受试者,分别完成4组实验任务:直立倾斜任务、大腿袖带加压任务、主动站立任务和蹲立任务,以引发脑部毛细血流和血压的同步变化。采用漫射相关光谱测量脑... 详细信息

目的探究脑部血流微循环、血压与脑自动调节之间的相互作用。方法招募20例健康成年受试者,分别完成4组实验任务:直立倾斜任务、大腿袖带加压任务、主动站立任务和蹲立任务,以引发脑部毛细血流和血压的同步变化。采用漫射相关光谱测量脑血流,利用指尖描记血压技术实时记录血压,并通过取整算法匹配两者数据频率,以确保数据处理一致性。此外,设定反应时间、反应变化率、积分等指标,定量评估血流与血压的动态变化。结果主动站立任务中,血压与血流呈现显著强正相关(r=0.65,P=0.036),而其他任务相关性均不显著;所有任务中血压调节速度均快于血流,且差异有统计学意义(P<0.05),其中,大腿袖带加压任务差异最显著(t=8.926,P<0.001);积分分析显示,大腿袖带加压(r=0.55,P=0.016)和主动站立任务(r=0.45,P=0.022)存在显著正相关。这些发现提示血压调节系统具有更快的响应特性。结论本研究通过多任务范式分析了血压与脑部血流的关系,可为量化脑血流自动调节提供实验依据,为未来对脑血流自动调节机制的量化研究提供先验性的参考。

关键词：脑部微血流血压脑血流自动调节漫射相关光谱 N阶线性算法深层组织

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