检索结果-内蒙古大学图书馆

中国机械工程 2023年第1期34卷 2-9页

作者：梁志强石贵红杜宇超叶玉玲籍永建陈司晨仇天阳刘志兵周天丰王西彬北京理工大学先进加工技术国防重点学科实验室北京100081 北京神工科技有限公司北京100013 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

针对机器人铣削系统刀尖频响具有位姿依赖特性,导致机器人变位姿加工时稳定性难以准确预测、加工颤振难以有效控制的问题,提出一种考虑主轴-刀柄结合面接触刚度的机器人铣削系统刀尖频响预测方法。基于欧拉拉格朗日法与吉村允孝单位面积... 详细信息

针对机器人铣削系统刀尖频响具有位姿依赖特性,导致机器人变位姿加工时稳定性难以准确预测、加工颤振难以有效控制的问题,提出一种考虑主轴-刀柄结合面接触刚度的机器人铣削系统刀尖频响预测方法。基于欧拉拉格朗日法与吉村允孝单位面积法,分别构建了机器人本体动力学模型与主轴-刀柄结合面接触刚度模型,进而基于有限元主副自由度理论将机器人本体动力学模型与主轴-刀柄结合面接触刚度模型结合,构建了机器人铣削加工系统刀尖频响预测模型。开展了机器人不同位姿下刀尖频响预测验证实验,结果表明,仿真与实验得到的刀尖频响函数相比,固有频率最大误差为6.63%,对应幅值最大误差为9.80%,验证了所提出的预测模型的准确性,证明了该模型能够实现机器人任意位姿下的频响函数准确预测。

关键词：机器人铣削频响函数动力学建模结合面接触刚度

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基于冗余第二代小波变换的光纤陀螺实时降噪算法研究

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半导体光电 2024年第4期45卷 669-674页

作者：徐俊健任嘉楠吕峥辛璟焘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 广州南沙光子感知技术研究院广州511462

提出了一种基于冗余第二代小波变换的光纤陀螺实时降噪算法,该算法直接利用插值补零后的预测器和更新器对信号进行分解和重构,确保逼近信号和细节信号的长度与原始信号相同,避免重构后信号失真。模拟信号和光纤陀螺输出信号的仿真实验... 详细信息

提出了一种基于冗余第二代小波变换的光纤陀螺实时降噪算法,该算法直接利用插值补零后的预测器和更新器对信号进行分解和重构,确保逼近信号和细节信号的长度与原始信号相同,避免重构后信号失真。模拟信号和光纤陀螺输出信号的仿真实验结果表明,该算法能够较好地保留信号的时域特征,保证信号的完整性和准确性,不受降噪过程的影响,同时量化噪声降低了约50.23%,角度随机游走降低了约19.14%,零偏不稳定性降低了约53.02%,为光纤陀螺信号处理提供了一种有效的方法。

关键词：冗余二代小波光纤陀螺实时降噪预测器更新器

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铝镁合金砂带磨削工艺与粘附特性实验研究

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华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第9期52卷 42-50页

作者：张峻瑞樊文刚吴志伟李江蒋宇豪北京交通大学机械与电子控制工程学院∥载运工具先进制造与测控技术教育部重点实验室北京100044

铝镁合金以其质量轻、耐腐蚀等良好材料性能,广泛应用于各个领域。针对当前铝镁合金砂轮磨削加工存在的效率低、表面质量难以保证、砂轮表面易发生粘附等问题,提出采用砂带磨削技术对铝镁合金进行加工。为研究铝镁合金砂带磨削工艺规律... 详细信息

铝镁合金以其质量轻、耐腐蚀等良好材料性能,广泛应用于各个领域。针对当前铝镁合金砂轮磨削加工存在的效率低、表面质量难以保证、砂轮表面易发生粘附等问题,提出采用砂带磨削技术对铝镁合金进行加工。为研究铝镁合金砂带磨削工艺规律以及在磨削过程中容易产生的粘附特性问题,运用36、60两种目数的氧化铝陶瓷、碳化硅和锆刚玉砂带进行铝镁合金磨削实验,分析不同磨削压力和砂带转速下的铝镁合金材料去除率、磨削噪声、磨削能耗和砂带材料粘附率的变化规律。结果表明:在相同磨削参数下,3种砂带中锆刚玉砂带因磨料韧性、抗冲击性、锋利程度更优,其材料去除率最高,粘附率最低,但磨削噪声和能耗更大,故在铝镁合金砂带磨削中,如果不考虑噪声和能耗的影响,可选择锆刚玉砂带以提高磨削效率;3种砂带的磨削压力达到20 N后,砂带粘附达到稳定形成阶段,磨屑堵塞磨粒间隙,使材料去除效率降低。这一结论可为铝镁合金砂带磨削压力参数的选取提供参考;在10~30 N、1 500~3 500 r/min的工艺参数范围内,磨削压力和砂带转速对材料去除率、粘附率都有很大影响,但砂带转速对磨削噪声的影响更大,磨削压力对磨削能耗的影响更大。研究结论可为提高铝镁合金砂带磨削效率与质量,降低磨削噪声与能耗提供一定参考。

关键词：铝镁合金砂带磨削工艺规律材料去除粘附特性

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利用CARS-CNN模型的土壤有机质含量高光谱预测

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光谱学与光谱分析 2024年第8期44卷 2303-2309页

作者：李浩于滈曹永研郝子源杨玮李民赞中国农业大学“智慧农业系统集成研究”教育部重点实验室北京100083 中国农业大学农业农村部农业信息获取技术重点实验室北京100083

卷积神经网络(CNN)在数据特征提取方面具有巨大优势,能充分获取数据特征,相较于传统模型具有更好的泛化性。基于CNN开展了土壤有机质(SOM)含量高光谱预测方法及模型研究。以北京市昌平区上庄实验站的320个土壤样本为研究对象,提取可见光... 详细信息

卷积神经网络(CNN)在数据特征提取方面具有巨大优势,能充分获取数据特征,相较于传统模型具有更好的泛化性。基于CNN开展了土壤有机质(SOM)含量高光谱预测方法及模型研究。以北京市昌平区上庄实验站的320个土壤样本为研究对象,提取可见光-近红外(VIS-NIR)350~1700 nm内的807个光谱波段,通过多元散射校正(MSC)和一阶微分变换进行光谱数据去噪和变换。分别使用连续投影算法(SPA)、竞争性自适应重加权算法(CARS)筛选敏感波长实现光谱数据降维。为解决传统手段泛化性差以及深层CNN网络复杂且负载过大的问题,基于CARS与SPA算法,提出一种基于6层卷积层的浅层CNN模型预测,并对比具有不同卷积尺寸和卷积数量的1D-CNN1、1D-CNN2以寻找最优网络参数。通过对比VGG16、支持向量回归(SVR)、最小二乘回归(PLSR)、随机森林(RF)建立预测模型在特征波长以及全波段的表现确定最佳模型。结果表明,相比于全谱波段和SPA筛选算法,基于CARS筛选特征波长建立的模型整体表现更好,波段数量被压缩至全波段的8%,有效实现了光谱数据的降维。对比全波段数据,基于CARS筛选波长的1D-CNN1、1D-CNN2的表现更好,模型预测R2分别提升了0.028,0.018;RMSE分别降低了0.150和0.107 g·kg^(-1)。整体上,基于CARS的1D-CNN1模型表现最好,预测R2=0.846,RMSE=3.145 g·kg^(-1),降低了网络负载的同时提高了模型精度,同时也证明了小尺寸卷积的表现优于更多数量的大尺寸卷积,能够更好的获取数据特征。通过CARS筛选特征波长结合浅层CNN建立SOM含量预测模型,为建立高精度的SOM含量预测模型提供了方法与参考。

关键词：土壤有机质卷积神经网络高光谱精细农业

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基于改进YOLOv4模型的脊柱磁共振成像影像检测

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激光与光电子学进展 2023年第6期60卷 312-319页

作者：代宁谷玉海张志成张阳徐湛北京信息科技大学现代测控教育部重点实验室北京100192 解放军总医院骨科医学部派驻七中心骨科北京100700

针对脊柱解剖结构较为复杂的问题,提出一种用于脊柱磁共振成像影像检测的YOLOv4-disc算法.首先,针对真实病例样本数量较少的问题,使用限制对比度的自适应直方图均衡(CLAHE)数据增强方法提高模型的泛化能力.然后,使用K-means算法对数据... 详细信息

针对脊柱解剖结构较为复杂的问题,提出一种用于脊柱磁共振成像影像检测的YOLOv4-disc算法.首先,针对真实病例样本数量较少的问题,使用限制对比度的自适应直方图均衡(CLAHE)数据增强方法提高模型的泛化能力.然后,使用K-means算法对数据集中真实框的尺寸进行聚类,得到合适的锚框尺寸并确定锚框数量.其次,在CSPDarknet-53骨干特征提取网络中使用深度可分离卷积替代普通卷积,减少网络参数并降低运算量.最后,基于Focal损失改进原生网络的损失函数,解决one-stage目标检测中正负样本比例严重失衡的问题.实验结果表明,所提YOLOv4-disc算法的平均精度均值(mAP)达到了 90.80%,相比原生YOLOv4提高了 3.51个百分点.

关键词：医用光学深度学习 YOLOv4 脊柱目标检测计算机视觉

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基于IRBFNN的极低频地电极场强预测方法研究

基于IRBFNN的极低频地电极场强预测方法研究

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第三十六届中国仿真大会

作者：张志诚苏中李霏孙振振北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室高动态导航技术北京市重点实验室

针对非均匀介质条件下极低频地电极电流场场强非线性,波动大,实时性强而难以预测的问题,提出一种基于改进径向基神经网络(Improved Radial Basis Function Neural Network,IRBFNN)的场强预测方法。该方法首先研究电偶极子电场传播特性,... 详细信息

针对非均匀介质条件下极低频地电极电流场场强非线性,波动大,实时性强而难以预测的问题,提出一种基于改进径向基神经网络(Improved Radial Basis Function Neural Network,IRBFNN)的场强预测方法。该方法首先研究电偶极子电场传播特性,其次根据直角边场强计算方法获取实地检测点采集的场强数据。然后采用IRBFNN,通过直接计算法选取隐含层中心,并结合梯度下降法更新权重,预测不同环境下的场强值。实验结果表明,该方法具有较高的预测精度和较强的实际应用价值。

关键词： RBF神经网络极低频地电极电流场场强预测

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多光束干涉光纤FP探针脉动微压传感研究

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仪器仪表学报 2022年第7期43卷 82-93页

作者：张雯熊洁李昊业韩静祝连庆北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100192 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京100016 首都医科大学附属北京天坛医院北京100070

本文提出一种面向脉动微压传感的多光束干涉光纤法布里-珀罗(FP)探针。建立探针多光束干涉波长漂移与微压传感模型,分析其在气、液相环境中微压灵敏度差异。采用化学腐蚀、放电熔接、精密切割技术制备光纤探针器件。利用医用注射器、透... 详细信息

本文提出一种面向脉动微压传感的多光束干涉光纤法布里-珀罗(FP)探针。建立探针多光束干涉波长漂移与微压传感模型,分析其在气、液相环境中微压灵敏度差异。采用化学腐蚀、放电熔接、精密切割技术制备光纤探针器件。利用医用注射器、透明柔性软管、石英插芯构建微压测试环境,通过有限元仿真分析测试环境内部压强分布情况,在气相环境压强范围14.41~85.22 kPa、液相环境压强范围4.50~26.02 kPa的测试条件下,对3支光纤探针微压传感特性进行分析。实验结果表明,气、液相环境中,探针波长均随压强增大发生红移现象,反之,发生蓝移现象;气相环境探针平均微压灵敏度可达8.210 pm·kPa,液相环境探针平均微压灵敏度可达66.720 pm·kPa,高于气相环境,与理论模型相符。选取气、液相环境中微压灵敏度最高的光纤探针进行液相脉动微压传感特性研究。实验结果表明,5个脉动周期内探针波长响应良好,且重复性误差较小。本文提出的光纤探针结构紧凑,易于制备,灵敏度高,可实现1 Hz频率范围内的脉动微压传感,为液相环境脉动微压传感提供了重要的参考价值。

关键词：光纤传感多光束干涉法布里-珀罗探针脉动微压传感

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基于FBG的双环减敏型超低温应变传感器研究

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传感器与微系统 2024年第12期43卷 58-61页

作者：杨松岩何巍刘砚涛张钰民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京100192 北京强度环境研究所北京100076

针对超低温环境下航天火箭燃料贮箱大应变健康监测困难的难题,提出一种基于光纤布拉格光栅(FBG)的双环减敏型超低温应变传感器。实验中采用低温胶进行封装处理,分别对传感器在常温和液氮环境下进行了应变测试,在(0~490)×10^(-6)测... 详细信息

针对超低温环境下航天火箭燃料贮箱大应变健康监测困难的难题,提出一种基于光纤布拉格光栅(FBG)的双环减敏型超低温应变传感器。实验中采用低温胶进行封装处理,分别对传感器在常温和液氮环境下进行了应变测试,在(0~490)×10^(-6)测量范围内,传感器应变灵敏度分别为0.18 pm/10^(-6)和0.67 pm/10^(-6),减敏比为2.68,所设计的传感器在超低温环境下具有良好的应变减敏特性。

关键词：光纤传感器光纤光栅超低温应变减敏有限元分析

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VMD及PSO优化SVM的行星齿轮箱故障诊断

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电子测量与仪器学报 2022年第1期36卷 54-61页

作者：刘秀丽王鸽吴国新李相杰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 华锐风电科技(集团)股份有限公司北京100000

以故障高发的行星齿轮传动系统为对象,提出基于变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)及粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)优化支持向量机(support vector machine,SVM)的故障诊断方法。首先,对信号进行VMD分解,采用改进小波降噪的方法处理分解后的本征模态分量(IMF),并对处理后的分量进行重构,凸显信号蕴含的信息;然后,对处理后的振动信号进行特征提取,分别提取信号的样本熵和均方根误差,并组成输入矩阵;最后,引入PSO优化SVM的关键参数,将提取的特征向量输入PSO-SVM进行训练和识别。将该方法应用于行星传动试验平台获取的行星轮裂纹故障、太阳轮轮齿故障及行星轮轴承故障信号,通过多维比较,验证了该方法的有效性。

关键词：行星齿轮箱故障特征凸显 PSO优化SVM 适应度函数样本熵

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基于狮群优化算法的机床主轴热特性分析

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机械强度 2024年第3期46卷 708-716页

作者：张壮壮王红军王增新北京信息科技大学机电工程学院北京100096 北京高端装备智能感知与控制国际科技合作基地北京100192 教育部现代测控技术重点实验室北京100192 北京超同步股份有限公司北京101500

热误差对于主轴的回转精度至关重要,而对流换热系数的精确计算是有限元稳态热分析获得精确结果的前提。通过利用狮群优化(Lion Swarm Optimization,LSO)算法对主轴的对流换热系数进行优化,LSO相对于遗传算法等其他优化算法有更快的收敛... 详细信息

热误差对于主轴的回转精度至关重要,而对流换热系数的精确计算是有限元稳态热分析获得精确结果的前提。通过利用狮群优化(Lion Swarm Optimization,LSO)算法对主轴的对流换热系数进行优化,LSO相对于遗传算法等其他优化算法有更快的收敛速度、更高的精度、更能较好地获得全局最优解。首先,通过使用Lion的热分析模块测量主轴系统的关键点温度和主轴的热伸长。其次,通过经验公式计算主轴不准确但接近真实的对流换热系数值,不准确的对流换热系数会导致不准确的有限元仿真温度结果,因此使用LSO对对流换热系数寻优,将对流换热系数被视为感兴趣的目标值,实验温度值与模拟温度值之间的均方根误差被视为适应度函数。在150代之后,搜索了误差最小的最佳对流换热系数。最后,通过对搜索到的最优对流换热系数进行主轴系统的有限元稳态热分析,并与实验结果进行比较,证明了所提方法的有效性。

关键词：机床主轴热特性对流换热系数狮群优化算法 Ansys

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