检索结果-内蒙古大学图书馆

工具技术 2025年第3期59卷 132-136页

作者：王奡燕必希孙鹏王君北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京市100000

在合作目标位姿检测中,应用扫描点云直接配准经常产生错误和效率低的问题,为此提出一种结合YOLOv8算法进行实例分割并实现点云高精度配准测量目标位姿的方法。对目标三维点云扫描数据进行下采样,减少数据量,提高运行效率;使用三维点云... 详细信息

在合作目标位姿检测中,应用扫描点云直接配准经常产生错误和效率低的问题,为此提出一种结合YOLOv8算法进行实例分割并实现点云高精度配准测量目标位姿的方法。对目标三维点云扫描数据进行下采样,减少数据量,提高运行效率;使用三维点云生成二维图像进行实例分割,剔除点云中的背景,并使用距离滤波算法剔除干扰点,获得目标点云;使用ICP算法配准模型与目标,获得目标坐标系信息描述目标位姿。实验表明,采用下采样后,预处理与配准分别平均提升效率47%与80%;去除干扰点后进一步提升了配准精度,最大点对距离减少0.504 mm,平均点对距离减少0.019 mm。通过精度实验验证,目标位置误差均值<0.3 mm,各轴角度误差均值<0.6°,可以满足舱外服务机器人的需求。

关键词：体素下采样实例分割 YOLOv8 ICP 点云配准

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软体仿生机械手柔性触觉感知技术研究进展

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电子测量与仪器学报 2022年第8期36卷 13-27页

作者：谷可欣李红李坤阳宋言明孙广开祝连庆北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016 光电信息与仪器北京市工程研究中心北京100016

柔性触觉感知信息获取是软体仿生机械手自主操纵的关键反馈环节,它提供了关于仿生机械手和物体接触点的相互作用力和表面特性的信息。从敏感材料、结构设计、制备方法到信号获取分析等方面,应用于软体机械手的柔性触觉感知方法近年来取... 详细信息

柔性触觉感知信息获取是软体仿生机械手自主操纵的关键反馈环节,它提供了关于仿生机械手和物体接触点的相互作用力和表面特性的信息。从敏感材料、结构设计、制备方法到信号获取分析等方面,应用于软体机械手的柔性触觉感知方法近年来取得了一定进展,但是存在若干问题限制了技术的应用发展。为此,梳理了软体仿生机械手柔性触觉感知的概念与内涵,分析了相关的重要参数和设计原则,汇总分类讨论了不同结构的柔性触觉传感器的设计思想及其性能和应用,最后对软体仿生机械手柔性触觉传感器的发展前景提出了展望与思考。

关键词：软体仿生机械手触觉感知柔性触觉传感器敏感材料光纤

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基于预筛选和局部单应性的风电叶片图像匹配方法

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电子测量技术 2022年第6期45卷 155-161页

作者：李梦帅燕必希董明利孙鹏刘其林北京信息科技大学光电测试技术北京市重点实验室北京100192

将动态摄影测量方法应用到风电叶片动态监测中,对于优化风电系统设计、保证系统安全可靠运行具有重要意义。图像特征点自动匹配是动态摄影测量系统中的关键技术,匹配方法的优劣直接影响最终的测量精度。在实际风电叶片动态摄影测量中,... 详细信息

将动态摄影测量方法应用到风电叶片动态监测中,对于优化风电系统设计、保证系统安全可靠运行具有重要意义。图像特征点自动匹配是动态摄影测量系统中的关键技术,匹配方法的优劣直接影响最终的测量精度。在实际风电叶片动态摄影测量中,叶片运行时的摆振会加剧叶片的非平面性,使得直接采用极线或单应性匹配技术匹配双目图像特征变得更加困难,因此提出一种基于预筛选和局部单应性的双目图像匹配方法,可用于风电叶片平缓连续曲面测量场。首先,通过双目摄影测量系统获取叶片像点图,对左相机采集到的像点图通过极线约束筛选出各个点在右像面中的候选匹配点集;其次对当前待匹配点及其候选匹配点集中的每个点分别抽取一个以该点为中心的局部近平面区域并做相应组合;之后针对每一组近平面区域分别采用改进的随机抽样一致算法估计相应的最佳单应性矩阵模型;最后通过局部单应性变换及合理的误差阈值在多个候选点中确定当前待匹配点的最终匹配点。该方法已成功应用于风电叶片的摆振测量实验,像点匹配率不低于96%且匹配准确率不低于97%,能够满足实际风电叶片图像匹配精度的要求。

关键词：风电叶片图像匹配极线约束近平面随机抽样一致局部单应性

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一种改进趋近律的PMSM非奇异终端滑模控制

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制造技术与机床 2024年第4期 5-12页

作者：杨松林陈天昊刘启航王坤陈少华北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100192 北京信息科技大学光电测试技术北京市重点实验室北京100192 北京航空航天大学惯性技术国防科技重点实验室北京100191 北京市高速磁悬浮电机技术及应用工程技术研究中心北京100191

为了提高永磁同步电机(PMSM)伺服控制系统的响应速度和鲁棒性,文章提出了一种基于终端滑模的永磁同步电机控制方法。首先对传统滑模面收敛性进行分析,引入了非奇异终端滑模面;其次在传统趋近律的基础上提出了一种新型趋近律,并设计了基... 详细信息

为了提高永磁同步电机(PMSM)伺服控制系统的响应速度和鲁棒性,文章提出了一种基于终端滑模的永磁同步电机控制方法。首先对传统滑模面收敛性进行分析,引入了非奇异终端滑模面;其次在传统趋近律的基础上提出了一种新型趋近律,并设计了基于新型的趋近律的电流-转速控制器;最后设计了滑模观测器对电机存在的扰动进行前馈补偿,并进行转速观测。通过软件仿真和实验证明,所提出的新型控制算法较好地抑制了永磁同步电机在接近平衡点时的抖振问题,且具有较低的超调量、良好的抗扰动能力和较快的响应速度,验证了所提方法的可行性和有效性。

关键词：滑模算法非奇异终端滑模面新型趋近律抗扰动性

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一种低输入要求的高精度随机计算乘法器

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北京信息科技大学学报（自然科学版） 2024年第3期39卷 48-52页

作者：潘仁昊赵凯赵钰迪北京信息科技大学信息与通信系统信息产业部重点实验室北京100101 北京信息科技大学光电测量技术及仪器教育部重点实验室北京100101

针对传统随机计算乘法输出精度受输入比特流之间相关性影响的问题,提出一种对相关性不敏感的高精度乘法器。首先,通过编码权重的转换和输入的组合,建立了乘法计算模型;其次,针对随机计算乘法电路的缩放输出问题,设计了非缩放优化电路并... 详细信息

针对传统随机计算乘法输出精度受输入比特流之间相关性影响的问题,提出一种对相关性不敏感的高精度乘法器。首先,通过编码权重的转换和输入的组合,建立了乘法计算模型;其次,针对随机计算乘法电路的缩放输出问题,设计了非缩放优化电路并提高了计算精度;最后,分别使用多种分布比特流作为输入,验证了乘法器对比特流的适应情况。通过引入比特翻转并进行高斯滤波实验,验证了乘法器的有效性和容错性。仿真结果表明:与传统随机计算乘法器相比,该乘法器提高了54.8%的精度,节省了47.49%的面积;与二进制乘法器相比,节省了82.50%的面积。

关键词：随机计算乘法器比特流相关性

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改性1-3型压电复合材料理论模型与仿真

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压电与声光 2023年第6期45卷 878-885,891页

作者：王嘉程张金英仲超秦雷北京理工大学精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室北京100081 北京理工大学长三角研究院浙江嘉兴314001 北京信息科技大学传感器北京市重点实验室北京100101

针对高机电耦合系数和曲面换能器的应用需求,该文提出一种由压电陶瓷、环氧树脂和硅橡胶三相复合的改进1-3型压电复合材料,基于Newnhams串、并联分析对复合材料的理论模型进行了推导,并利用Matlab进行了数值计算,分析了改性1-3型复合材... 详细信息

针对高机电耦合系数和曲面换能器的应用需求,该文提出一种由压电陶瓷、环氧树脂和硅橡胶三相复合的改进1-3型压电复合材料,基于Newnhams串、并联分析对复合材料的理论模型进行了推导,并利用Matlab进行了数值计算,分析了改性1-3型复合材料的结构参数对厚度机电耦合系数、等效密度和厚度频率常数的影响。结果表明,陶瓷-环氧复合相的体积分数为0.2~0.5,陶瓷-环氧复合相中的压电陶瓷体积分数为0.6~0.7时,改性1-3型压电复合材料的性能参数较好;利用ANSYS软件对复合材料进行了有限元仿真,将仿真结果与理论计算进行了对比,二者具有较好的一致性,验证了理论模型评估材料性能的准确性。

关键词：改性1-3型压电复合材料理论模型有限元仿真结构参数性能参数

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基于VMD融合降噪的FBG光谱寻峰算法

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仪器仪表学报 2025年第4期 260-269页

作者：潘红宇吕峥欧建臻徐春锋祝连庆北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京信息科技大学北京市光电测试技术重点实验室

针对基于CCD的光谱衍射法对光纤布拉格光栅解调过程中受到噪声干扰，导致FBG中心波长解调精度和稳定性降低的问题，提出了一种基于变分模态分解的VMD-WT-SG融合降噪算法。通过结合不同降噪算法的优势以及算法参数的调整，实现了对光谱... 详细信息

针对基于CCD的光谱衍射法对光纤布拉格光栅解调过程中受到噪声干扰，导致FBG中心波长解调精度和稳定性降低的问题，提出了一种基于变分模态分解的VMD-WT-SG融合降噪算法。通过结合不同降噪算法的优势以及算法参数的调整，实现了对光谱信号中噪声成分的有效去除，在保留原始信号大部分特征的同时光谱波形更加平滑和连续，降噪效果明显。与传统的VMD降噪、SG降噪、Kalman滤波3种方法对比，经VMD-WT-SG融合降噪法处理后的光谱信噪比为20.14 dB,均方根误差为0.017,信噪比分别提升了23.94%、41.14%和94.97%,均方根误差分别降低了39.29%、45.16%和67.92%,在4种降噪方法中效果最好。为了提高解调速率，在常用寻峰算法的基础上，提出了一种针对降噪后多峰光谱的中垂线相交寻峰算法，通过计算峰值点与左、右次大值点连线的中垂线的交点坐标来求取中心波长。并通过实验与多项式拟合、质心、高斯拟合算法对比了寻峰精度。结果表明提出的算法平均寻峰偏差为3.3 pm,优于质心法与多项式拟合法，算法平均运行时间为0.261 ms,优于多项式拟合法和高斯拟合法。实时应用中在保证精度的同时解调速率可达4 kHz,同时该算法的稳定性较好，解调的波长平均标准差为1.8 pm,能够满足实际应用的需求，对FBG传感网络中的多峰值实时快速检测具有一定的参考价值。

关键词： FBG传感 VMD分解光谱降噪寻峰算法

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CO2激光熔融毛细管端面制备的光纤F-P压力传感器

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半导体光电 2021年第1期42卷 35-39页

作者：张皓月李红孟凡勇徐滔祝连庆北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京信息科技大学北京市光电测试技术重点实验室北京100192

提出了一种利用CO2激光熔融毛细管端面来制备光纤法布里-珀罗(F-P)压力传感器的方法。F-P结构由普通单模光纤和基于CO2激光熔融毛细管端面制备的硅薄膜组成。文章详细说明了硅薄膜的制造工艺和熔融参数,并对光纤F-P压力传感器进行了性... 详细信息

提出了一种利用CO2激光熔融毛细管端面来制备光纤法布里-珀罗(F-P)压力传感器的方法。F-P结构由普通单模光纤和基于CO2激光熔融毛细管端面制备的硅薄膜组成。文章详细说明了硅薄膜的制造工艺和熔融参数,并对光纤F-P压力传感器进行了性能测试。实验结果表明:制备的光纤F-P压力传感器对气压具有良好的灵敏度和线性度,灵敏度可达到16.37pm/kPa,线性度为0.998。该光纤F-P压力传感器结构紧凑,易于生产,具有在极端恶劣环境下的应用潜力。

关键词：光纤F-P CO2激光毛细管端面硅薄膜压力传感器

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基于改进型LSTM的电力设备温度预测方法研究

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电子测量与仪器学报 2021年第12期35卷 167-173页

作者：张羽飞孟凡勇王永千吴越李红北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016 北京信息科技大学北京市光电测试技术重点实验室北京100192

实现电力设备温度的准确预测对于保障电力系统安全和提高维修效率具有重要意义。传统预测方法无法满足高精度的预测要求,提出一种基于改进型长短期记忆(long short-term memory,LSTM)神经网络的电力设备温度预测方法,利用去池化的卷积... 详细信息

实现电力设备温度的准确预测对于保障电力系统安全和提高维修效率具有重要意义。传统预测方法无法满足高精度的预测要求,提出一种基于改进型长短期记忆(long short-term memory,LSTM)神经网络的电力设备温度预测方法,利用去池化的卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)对时间序列进行局部特征提取,然后利用LSTM设计的循环递归层对时间序列进行长期特征提取,实现电气设备温度预测。在首都国际机场的供电设备运行状态监测数据集的实验结果表明,温度预测值在20~60 min内预测精度优于1℃,且均方根误差(RMSE)0.12均小于其他温度预测模型,可以有效实现电气设备温度预测。

关键词：卷积神经网络长短期记忆神经网络温度预测电力设备

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薄壁装配单元并联结构设计及性能分析

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电子测量与仪器学报 2023年第4期37卷 154-164页

作者：王红军黄维轩毛向向张明亮刘国庆北京信息科技大学机电工程学院北京100192 高端装备智能感知与控制北京市国际科技合作基地北京100192 现代测控技术教育部重点实验室北京100192 北京无线电测量研究所北京100854

薄壁件由于结构复杂刚性差且精度要求高,薄壁件装配主要由人工完成。存在自动化程度低、产品良率低、效率差、严重依赖工人的技术水平的问题。为了提高产品质量和生产效率,急需采用自动化装配设备。薄壁件的装配单元需要根据在线测量数... 详细信息

薄壁件由于结构复杂刚性差且精度要求高,薄壁件装配主要由人工完成。存在自动化程度低、产品良率低、效率差、严重依赖工人的技术水平的问题。为了提高产品质量和生产效率,急需采用自动化装配设备。薄壁件的装配单元需要根据在线测量数据分类匹配装配,采用传统的工业机器人,占用较大的工作空间,并联机器人结构柔性,占用空间小,本文设计提出一种薄壁件自动化分拣装配单元设计方案,来代替传统人工分拣与装配的生产方式。首先根据薄壁件分类装配功能需求,设计了并联结构,建立了并联结构的动力学模型和运动学模型;分析了并联结构快速运动时速度及加速度的变化规律,3条主动臂和中间支链的角度数据曲线变化平稳,没有发生突变,角速度和角加速度相对平稳,保证了测量相机工作精度,并联机构的稳定性满足设计要求;动平台的位移曲线与预定轨迹重合,结果显示所设计的机构可以满足功能要求。该结构工作空间小,可以实现薄壁件装配的自动化,保证了产品的质量。

关键词：并联机器人测量高速稳定动力学

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