检索结果-内蒙古大学图书馆

电子测量与仪器学报 2024年第5期38卷 29-37页

作者：马超郑鑫辉王少红徐小力北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学机电系统测控北京市重点实验室北京100192

行星变速器运行工况多是非平稳运行工况,运行过程中齿轮啮合振动信号相互耦合导致测试信号混叠,其隐藏故障诊断难度增大;同时应用复杂的神经网络模型进行故障诊断预测时多数会收到工业现场边缘计算设备硬件的限制。针对相关问题,在保证... 详细信息

行星变速器运行工况多是非平稳运行工况,运行过程中齿轮啮合振动信号相互耦合导致测试信号混叠,其隐藏故障诊断难度增大;同时应用复杂的神经网络模型进行故障诊断预测时多数会收到工业现场边缘计算设备硬件的限制。针对相关问题,在保证行星变速器故障诊断准确率的情况下减少网络模型的参数量,提出了一种应用平滑伪维格纳-威利分布(smooth and pseudo Wigner-Vile distribution, SPWVD)与知识蒸馏结合的智能识别模型用于行星变速器故障诊断。首先,利用集合经验模态分解(EEMD)方法将多分量振动信号分解后选取单分量信号进行SPWVD计算后线性叠加得到二维时频图作为输入,以ResNet101为教师模型指导学生模型MobileNet进行训练,复杂教师模型将数据中的知识传授给学生模型,提高了学生模型的精度。将该方法与同类方法进行了对比,结果表明,模型以牺牲2.43%准确率为代价,存储成本下降为教师模型的24.55%,相较未知识蒸馏的MobileNet的准确率提高了9.61%,实现模型轻量化。本研究方法对提高深度学习模型在工程实际应用,降低边缘计算设备部署成本提供了一种有效且可行的解决方法。

关键词：故障诊断 SPWVD 知识蒸馏 MobileNet 行星变速器

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基于改进蚁群算法包装机器人轨迹规划研究

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电子测量与仪器学报 2019年第8期31卷 94-100页

作者：王贵程吴国新左云波江波北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室

针对六轴包装机器人在货物抓取到放入过程,由于路径规划时间长计算出的路径不准确导致机械臂在包装过程中的平稳性和重复精度不精确的问题,提出一种利用人工势场法和蚁群算法相结合的轨迹规划方法。通过将蚁群算法状态转移函数中加入人... 详细信息

针对六轴包装机器人在货物抓取到放入过程,由于路径规划时间长计算出的路径不准确导致机械臂在包装过程中的平稳性和重复精度不精确的问题,提出一种利用人工势场法和蚁群算法相结合的轨迹规划方法。通过将蚁群算法状态转移函数中加入人工势场合力,增加蚁群算法的初始值。基于MATLAB用D-H参数建立机器人模型,对改进后的算法进行仿真验证,对传统蚁群算法和改进蚁群算法分别在二维环境和三维环境中进行仿真验证,最后在真实环境下进行实验验证。结果表明,相较于传统算法改进后的算法具有较高的精度和稳定性,在搜索路径耗时、迭代次数和收敛速度等方面能够提高两倍以上。

关键词： D-H参数建模蚁群算法人工势场轨迹规划

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高梯度静磁场的多通道磨粒检测传感技术研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2023年第6期50卷 90-98页

作者：王立勇王文平贾然陈涛孙光新北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192 北京机械设备研究所总装调试室北京100854

针对机械设备磨损在线检测系统存在的大流量和高灵敏度难以同时满足的问题,提出了基于对向布置环形磁铁的多通道磨粒在线检测传感器结构.通过建立传感器磁特性及铁磁性磨粒磁化的数学模型,推导得到了磨粒通过传感器时磁场扰动的解析解;... 详细信息

针对机械设备磨损在线检测系统存在的大流量和高灵敏度难以同时满足的问题,提出了基于对向布置环形磁铁的多通道磨粒在线检测传感器结构.通过建立传感器磁特性及铁磁性磨粒磁化的数学模型,推导得到了磨粒通过传感器时磁场扰动的解析解;进而采用仿真与实验的方法验证了传感器结构参数对传感器性能的影响规律.研究表明,铁磁性球体磨粒通过传感器时,其内部磁感应强度约为背景磁感应强度的3倍,且传感器感应线圈布置于磁铁外边缘比布置于磁铁内边缘时的检测灵敏度高约10.1%;同时,随着磁铁外径及两磁铁轴向间距的增加,传感器输出感应电压呈现先增加后下降的趋势.采用优化后结构参数的传感器可实现直径80μm铁磁性磨粒的有效检测.

关键词：传感器磨粒检测高梯度静磁场多通道

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基于双光栅和柱透镜的高分辨率近红外微型光谱仪

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光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 1144-1150页

作者：吴婧仪周哲海赵爽闵昆龙李慧宇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 北京航天测控技术有限公司北京100041

因为便携、低成本、集成化等优势,微型光谱仪已经成为光谱仪技术发展的重要趋势,其中工作波段在近红外的微型光谱仪,在光纤传感和解调、光纤通信等领域有着非常广泛的应用。但目前的近红外微型光谱仪普遍存在分辨率低、成本高、体积大... 详细信息

因为便携、低成本、集成化等优势,微型光谱仪已经成为光谱仪技术发展的重要趋势,其中工作波段在近红外的微型光谱仪,在光纤传感和解调、光纤通信等领域有着非常广泛的应用。但目前的近红外微型光谱仪普遍存在分辨率低、成本高、体积大不便于携带等问题,为此,提出了一种独特的基于双光栅和柱透镜的微型光谱仪结构,开展了理论和实验研究。相对于传统的微型光谱仪结构,新的设计主要有三个特征:使用光纤代替入射狭缝,以减少光能损失;采用双光栅将光束进行二次衍射;使用柱透镜以改变线阵CCD阵列表面的成像尺寸。首先,利用Zemax软件进行了光学设计和仿真分析,光谱范围为1525~1570 nm,光学系统结构在66 mm×40 mm×24 mm的体积范围内,光谱分辨率理论上达到0.2 nm,比未加柱透镜的结构提升了2.5倍。然后,根据理论分析,选购了合适的光电器件进行了系统封装,与匹配的电路模块结合,实现了微型光谱仪的光谱检测功能。光谱仪的光学系统安装在66 mm×40 mm×30 mm的体积范围内,实际测量的光谱分辨率为0.215 nm,与理论结果较为吻合。进一步地,搭建了一套基于该微型光谱仪的光纤光栅温度传感测量系统,该微型光谱仪作为信号解调仪,选择了四个中心波长分别为1534、1538、1542和1545 nm的光纤光栅作为传感器,温度在0~50℃范围内以1℃为间隔连续变化,最终实现了温度实时测量和信号解调,系统温度灵敏度分别达到9.58、9.68、9.69和9.6 pm·℃^(-1),验证了该微型光谱仪的高分辨率和高可靠性。研制的微型光谱仪的子组件可以固定在外壳上,系统内部无可移动元器件,体积小、分辨率高、稳定性好,可应用于其他诸如物质浓度分析、传感信号测量等需要高分辨光谱分析的场合。

关键词：微型光谱仪双光栅柱透镜高分辨率近红外波段

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基于多传感器数据关联的综合传动装置服役状态辨识方法

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兵工学报 2024年第2期45卷 574-583页

作者：徐保荣张金乐万丽吴昊阳王立勇 63966部队北京100072 中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室北京100072 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192

针对综合传动装置在恶劣环境下传感器数据跳变、可靠性差,导致依赖单一传感器信息带来的状态判断虚警率高、服役状态难以准确辨识的问题,提出一种基于多传感器数据关联的综合传动装置服役状态辨识方法。通过时间窗均值关联网络,充分考... 详细信息

针对综合传动装置在恶劣环境下传感器数据跳变、可靠性差,导致依赖单一传感器信息带来的状态判断虚警率高、服役状态难以准确辨识的问题,提出一种基于多传感器数据关联的综合传动装置服役状态辨识方法。通过时间窗均值关联网络,充分考虑关联传感器数据在各时间段的关联程度,可以有效表征复杂工况下传感器数据的关联关系。在时间窗关联度计算方法的基础上进一步构造了误差反向传播(Back Propagation,BP)数据映射模型,完成对关键传感器数据的映射。采用变分模态分解和样本熵(Variational Mode Decomposition-Sample Entropy,VMD-SE)方法对数据进行预处理;利用所提方法计算各传感器数据间的关联性,选取出相关性高的数据;将相关性高的数据输入构造出的BP数据映射模型进行映射。油压数据的案例验证结果表明,时间窗关联度计算方法能准确地衡量传感器数据间的关联性,BP数据映射模型输出的数据能够良好地表征关键传感器数据,二者结合能够有效提升服役状态判断的准确性。

关键词：综合传动状态辨识数据关联映射模型

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颗粒速度对电磁式磨粒监测结果一致性的影响机制

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湖南大学学报（自然科学版） 2023年第10期50卷 185-192页

作者：贾然宋越王立勇张倩倩王文平陈涛北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192 陆军装备部项目管理中心北京100072

随着机械系统复杂程度及运行可靠性要求的逐渐提高,电磁式磨粒在线监测传感器被广泛研究并逐步应用于机械设备磨损状态监测领域.针对润滑油液中金属磨损颗粒运动速度的随机性导致电磁式磨损颗粒检测传感器检测结果一致性差的问题,建立... 详细信息

随着机械系统复杂程度及运行可靠性要求的逐渐提高,电磁式磨粒在线监测传感器被广泛研究并逐步应用于机械设备磨损状态监测领域.针对润滑油液中金属磨损颗粒运动速度的随机性导致电磁式磨损颗粒检测传感器检测结果一致性差的问题,建立了交变磁场中金属球体磨损颗粒磁特性模型,研究磨损颗粒局部磁感应强度分布规律以及磁能扰动计算方法;同时提出并实验测得了非铁磁性磨损颗粒的磁能损耗系数,进而对传感器输出的颗粒信号进行补偿.实验表明该方法可以消除磨损颗粒运动速度对传感器输出信号幅值的影响,极大地提高传感器对非铁磁性磨损颗粒检测结果的一致性.

关键词：传感器颗粒粒度分析颗粒监测磨粒磁特性一致性补偿

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居家诊断心肌梗死:基于适体的cTnI传感技术

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化学进展 2023年第8期35卷 1266-1274页

作者：徐志远高国伟李延生廖擎纬胡敬芳张学记北京信息科技大学传感器重点实验室北京100101 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192 深圳大学生物医学工程学院深圳518060

心肌肌钙蛋白I(cTnI)是与急性心肌梗死(AMI)密切相关的生物标志物,被认为是诊断AMI的“金标准”。目前已有多种cTnI检测技术被开发,包括基于抗体和适体的检测方法。适体是一种能和靶标特异性结合的短的DNA或RNA序列,因其稳定性好、易合... 详细信息

心肌肌钙蛋白I(cTnI)是与急性心肌梗死(AMI)密切相关的生物标志物,被认为是诊断AMI的“金标准”。目前已有多种cTnI检测技术被开发,包括基于抗体和适体的检测方法。适体是一种能和靶标特异性结合的短的DNA或RNA序列,因其稳定性好、易合成和成本低等优点被用于cTnI检测平台的开发。本文根据信号转导方式,将cTnI检测法分为光学检测和电化学检测两大类,介绍了目前基于适体的cTnI传感技术研究进展,阐述了各类方法的检测原理、性能以及优缺点,对cTnI传感技术进行了总结并对其在居家检测中的发展进行了展望,希望为开发更灵敏、更便携的cTnI传感器提供借鉴和参考。

关键词：心肌肌钙蛋白I 适体居家检测电化学

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基于地磁信息的高速自旋飞行体转速测量法

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传感技术学报 2022年第7期35卷 913-918页

作者：赵文江刘宁苏中戚文昊北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室北京100192 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192

针对目前制导炮弹这类高速自旋飞行体转速变化范围大,且难以实现全程转速有效测量的问题,提出了一种基于地磁时域标量归一信息的转速实时在线测量方法:首先,研究高速自旋条件下的飞行体地磁运动特征,根据初始时间窗内接收的数据确定初... 详细信息

针对目前制导炮弹这类高速自旋飞行体转速变化范围大,且难以实现全程转速有效测量的问题,提出了一种基于地磁时域标量归一信息的转速实时在线测量方法:首先,研究高速自旋条件下的飞行体地磁运动特征,根据初始时间窗内接收的数据确定初始归一幅值,并计算初始转速;其次,通过前一时刻得出的转速计算下一个时间窗长度,在时间窗内对接收到的数据进行动态归一处理;最后,判断地磁零点时刻,根据所得零点计算转速,并计算下一个时间窗长度,以此类推,最终实现实时运动转速计算。仿真与试验结果表明,计算得出的转速值与实际设定值相差不超过8.2%,实现了对高速自旋飞行体全程转速的有效测量。

关键词：高速自旋飞行体地磁信息转速测量地磁标量

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脉冲激光飞行时间测距误差补偿技术研究进展

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激光与光电子学进展 2021年第23期58卷 1-10页

作者：赵旭苏中李连鹏刘福朝刘宁余浩北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室北京100192 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192

近年来,脉冲激光飞行时间测距(TOFR)是激光测距领域的研究热点,在工业精密测量、机器人自主运动、无人飞行器控制等领域应用广泛。由于背景噪声、测量电路电学环境、回波脉冲上升时间等因素的影响,脉冲激光飞行时间测量通常存在一定的误... 详细信息

近年来,脉冲激光飞行时间测距(TOFR)是激光测距领域的研究热点,在工业精密测量、机器人自主运动、无人飞行器控制等领域应用广泛。由于背景噪声、测量电路电学环境、回波脉冲上升时间等因素的影响,脉冲激光飞行时间测量通常存在一定的误差,从而引起测距精度降低的问题。首先介绍了脉冲激光TOFR技术的基本原理,分析了脉冲激光TOFR过程中飞行时间测量误差的形成原因并对误差进行分类。梳理了飞行时间测量误差的各类误差补偿方法及相关最新研究成果,最后总结了现阶段脉冲激光TOFR误差补偿面临的挑战。

关键词：激光光学脉冲激光测距原理误差分类误差补偿

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行星着陆大气进入段自适应滑模抗扰控制方法

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宇航学报 2019年第12期40卷 1438-1443页

作者：戴娟苏中刘洪朱翠高动态导航技术北京市重点实验室北京100192 现代测控技术教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学自动化学院北京100192 北京信息科技大学信息与通信工程学院北京100101

针对行星探测器着陆过程可能存在的干扰影响着陆精度问题,提出了一种抗干扰控制方法。首先建立行星探测器着陆控制模型,利用非线性干扰观测器实现对系统外部干扰的估计;在此基础上提出一种自适应滑模控制律,使得系统状态快速收敛到平衡... 详细信息

针对行星探测器着陆过程可能存在的干扰影响着陆精度问题,提出了一种抗干扰控制方法。首先建立行星探测器着陆控制模型,利用非线性干扰观测器实现对系统外部干扰的估计;在此基础上提出一种自适应滑模控制律,使得系统状态快速收敛到平衡点附近。最后,将该方法应用于火星着陆场景进行仿真。结果表明,提出的自适应滑模控制方法能够在未知扰动存在的情况下,有效实现行星探测器安全着陆,提高着陆任务的成功率。

关键词：行星着陆轨迹跟踪自适应滑模非线性观测器抗扰控制

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