检索结果-内蒙古大学图书馆

控制工程 2023年

作者：刘海涛戴娟朱胜涛李剑锋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信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京信息科技大学自动化学院

针对移动机器人位姿估计过程中存在累积误差导致位姿估计精度差的问题，提出一种基于深度学习方法的视觉里程计。设计卷积神经网络提取图像序列的视觉特征，设计自适应存储网络记录历史位姿信息，通过双向LSTM网络预测未来位姿信息，将... 详细信息

针对移动机器人位姿估计过程中存在累积误差导致位姿估计精度差的问题，提出一种基于深度学习方法的视觉里程计。设计卷积神经网络提取图像序列的视觉特征，设计自适应存储网络记录历史位姿信息，通过双向LSTM网络预测未来位姿信息，将历史信息和未来信息同时作用于当前时刻的位姿输出，降低累积误差对位姿估计精度的影响。在KITTI和TUM数据集进行的实验表明，提出的方法可以直接获取相机的相对位姿参数，并能准确估计出机器人的运动轨迹。相比于其他视觉里程计算法，位姿估计模型精度有较大提升，其绝对轨迹误差和相对位姿误差均有很大改善。

关键词：视觉里程计深度学习相位姿估计卷积神经网络 Bi-LSTM 自适应存储

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轴承副接触对立式转子系统动力学行为的影响研究

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噪声与振动控制 2024年第3期44卷 28-34,42页

作者：刘奇瑞唐长亮吴庭苇白宇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 核工业理化工程研究院粒子输运与富集技术国防科技重点实验室天津300180

考虑轴尖-宝石轴承副的接触力,建立立式转子系统非线性动力学模型,分析轴承副接触参数对转子系统固有特性的影响,讨论横向连接刚度、滑动摩擦系数对转子系统动力学行为的影响。结果表明,引入轴承力模型将导致在轴尖模态频率附近出现共... 详细信息

考虑轴尖-宝石轴承副的接触力,建立立式转子系统非线性动力学模型,分析轴承副接触参数对转子系统固有特性的影响,讨论横向连接刚度、滑动摩擦系数对转子系统动力学行为的影响。结果表明,引入轴承力模型将导致在轴尖模态频率附近出现共振峰值,轴承副接触区变化将触发低频进动;随着连接刚度增大,轴尖磨损状态将发生从圆环接触逐渐向偏磨接触最终向大范围圆环接触的转变;当处于边界润滑时,滑动摩擦系数不会对转子系统产生影响,处于干摩擦状态时,滑动摩擦系数增加将加速系统产生偏磨;研究结果对立式转子系统动力学优化设计具有重要意义。

关键词：振动与波轴承轴尖-宝石轴承副立式转子系统连接刚度摩擦系数

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ISSA优化SVM的电机滚动轴承故障诊断

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电子测量技术 2023年第15期46卷 186-192页

作者：杨旭张涛李玉梅刘洪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京100101

针对电机轴承易发生故障,传统故障诊断方法具有耗时长、诊断精度低、调节参数多等问题,提出一种改进麻雀搜索算法ISSA优化支持向量机SVM的轴承故障诊断方法。该分类算法在传统麻雀寻优算法中引入改进Tent混沌映射、鸡群算法随机跟随策... 详细信息

针对电机轴承易发生故障,传统故障诊断方法具有耗时长、诊断精度低、调节参数多等问题,提出一种改进麻雀搜索算法ISSA优化支持向量机SVM的轴承故障诊断方法。该分类算法在传统麻雀寻优算法中引入改进Tent混沌映射、鸡群算法随机跟随策略、自适应t分布与动态选择策略,首先采用CEEMDAN能量熵对振动信号进行分解,选取与原信号相关性最大的5个IMF分量的能量熵值作为特征向量,然后输入到ISSA-SVM分类器中进行轴承故障诊断。分别与PSO-SVM、GWO-SVM、SSA-SVM分类模型进行实验对比,结果表明ISSA-SVM诊断模型的诊断精度最高可达到100%。

关键词：支持向量机滚动轴承麻雀搜索算法相关系数

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可穿戴定位系统阵列惯性器件故障检测方法

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电子测量技术 2023年第16期46卷 105-111页

作者：陈豪苏中徐湛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

通过阵列惯性器件构成的可穿戴自主定位系统,可显著提高人员的定位精度,但是可穿戴自主定位系统中的阵列式惯性器件在工作过程中难以避免出现故障。针对应急救援人员穿戴的自主定位系统中阵列加速度计的噪声增大现象,提出了一种基于卷... 详细信息

通过阵列惯性器件构成的可穿戴自主定位系统,可显著提高人员的定位精度,但是可穿戴自主定位系统中的阵列式惯性器件在工作过程中难以避免出现故障。针对应急救援人员穿戴的自主定位系统中阵列加速度计的噪声增大现象,提出了一种基于卷积神经网络的阵列加速度计故障检测方法,使用广义似然比检验对比得到阵列陀螺仪对照数据,再通过CNN计算加速度计数据与陀螺仪对照数据的映射结果,实现了对阵列加速度计噪声增大故障的快速检测。通过十二IMU阵列数据融合和故障检测试验结果表明,该检测方法能够快速有效检测地出阵列惯性器件中的加速度计噪声增大典型故障,故障检测率≥98%,效果明显。

关键词：阵列惯性器件故障检测 CNN 广义似然比可穿戴装备

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基于小波包多尺度模糊熵和加权KL散度的煤岩智能识别

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工矿自动化 2023年第4期49卷 92-98页

作者：李一鸣北京信息科技大学机电工程学院北京100192 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

垮落煤岩智能识别是智能放煤的前提,通过垮落煤岩实时精准识别可避免人工放煤造成的顶煤“欠放”或“过放”问题。现有煤岩识别方法大多通过数据降维处理获得垮落煤岩特征向量,通过构建识别模型进行煤岩识别,但数据降维、模型建立和训... 详细信息

垮落煤岩智能识别是智能放煤的前提,通过垮落煤岩实时精准识别可避免人工放煤造成的顶煤“欠放”或“过放”问题。现有煤岩识别方法大多通过数据降维处理获得垮落煤岩特征向量,通过构建识别模型进行煤岩识别,但数据降维、模型建立和训练均需较长时间,一定程度上影响了连续综放开采效率。针对该问题,提出了一种基于小波包多尺度模糊熵和加权KL散度的煤岩智能识别方法。对不同工况(顶煤垮落、岩石垮落、大块顶煤垮落)下垮落煤岩冲击液压支架后尾梁的振动信号进行小波包分解,得到一系列频带;对各频带的序列进行粗粒化,计算各频带多个尺度粗粒化向量的模糊熵,即小波包多尺度模糊熵,将其作为特征向量;以小波包分解后各频带能量与振动信号总能量的比值作为加权KL散度的权重,比较待测未知样本与不同工况下样本特征向量的加权KL散度,实现垮落煤岩的实时精准识别。实验结果表明:基于小波包多尺度模糊熵和加权KL散度的方法可有效识别垮落煤岩类别,而基于多尺度模糊熵和KL散度的方法、基于小波包模糊熵和KL散度的方法识别效果不佳;将小波包多尺度模糊熵作为特征向量时,BP神经网络识别准确率达95%,进一步验证了小波包多尺度模糊熵可作为表征垮落煤岩的特征向量;整个煤岩识别过程耗时为1.063 9 s,基本满足垮落煤岩智能识别实时性需求,大大降低了对连续综放开采效率的影响,综合性能优于同类煤岩识别方法。

关键词：智能放煤煤岩智能识别小波包分解多尺度模糊熵加权KL散度

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辽河油田热采井套管瞬时安全系数计算及优选

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石油机械 2024年第7期52卷 129-136页

作者：任振琨姜海龙席岩王海涛李擎北京信息科技大学自动化学院北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京工业大学城建学部昆仑数智科技有限责任公司

辽河油田稠油热采井套管损坏现象频发,注汽过程中套管热应力过高是套管损坏的主要原因,考虑稠油热采工程地质参数对套管规格进行优选是解决该问题的关键。针对此,考虑高温条件下套管屈服强度以及弹性模量变化规律,采用有限元方法建立了... 详细信息

辽河油田稠油热采井套管损坏现象频发,注汽过程中套管热应力过高是套管损坏的主要原因,考虑稠油热采工程地质参数对套管规格进行优选是解决该问题的关键。针对此,考虑高温条件下套管屈服强度以及弹性模量变化规律,采用有限元方法建立了温度-压力耦合作用下套管应力计算及分析数值模型,分析了热采过程中套管-水泥环-地层温度场变化规律,并且对该模型进行了验证,计算了温压耦合作用下套管应力动态变化规律,研究了套管规格参数(钢级、壁厚)和工程地质参数(注汽压力、地层力学特性)对套管应力的影响,得到了不同条件下套管安全系数变化规律。研究结果表明:当注汽温度升高时,套管的热应力会显著增加,导致安全系数降低。为了满足更高温度的热采环境,可以采用更高级别和厚度的套管钢材,并根据不同工程场景选择不同的套管钢级和壁厚。在热采井地层弹性模量下降时,套管内壁所受的热应力会减小。为了减小套管所受的热应力,可以调整注汽压力以降低其与地应力之间的压差。研究结果可为辽河油田热采井的套管优选和高温状态下套管的安全性评估提供依据。

关键词：稠油热采套管损坏安全系数温度场井筒完整性辽河油田

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基于PZT的压电触觉传感器的研究进展

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压电与声光 2022年第4期44卷 625-637页

作者：宁俐彬高国伟北京信息科技大学传感器重点实验室北京100192 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100101

锆钛酸铅(PZT)具有灵敏度高,响应速度快及压电常数大等优点,已被广泛应用于触觉传感器及超声换能器等领域。该文首先对基于PZT的触觉传感器的原理及制作工艺进行了阐述,再从材料优化、结构优化、柔弹性优化和可扩展性优化4个方面概述了... 详细信息

锆钛酸铅(PZT)具有灵敏度高,响应速度快及压电常数大等优点,已被广泛应用于触觉传感器及超声换能器等领域。该文首先对基于PZT的触觉传感器的原理及制作工艺进行了阐述,再从材料优化、结构优化、柔弹性优化和可扩展性优化4个方面概述了PZT触觉传感器的研究进展,讨论了其在运动检测、医疗健康和人机交互领域的实际应用,最后对PZT触觉传感器的不足和未来发展趋势进行了分析。

关键词：锆钛酸铅触觉传感器压电柔性

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基于包络面积算法的人体平衡测试仪系统研究

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传感器与微系统 2023年第9期42卷 35-38页

作者：陈耀祖谷玉海杨凯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工程学院北京100192

目前大多数脑卒中、偏瘫等患者存在着严重的平衡功能障碍,通过采用人体平衡测试仪能够定量、客观地评定被测试者的平衡能力。本文对人体重心包络面积算法进行了研究,设计了重心坐标点的计算方法,编写了人体平衡测试仪系统。经测试,平衡... 详细信息

目前大多数脑卒中、偏瘫等患者存在着严重的平衡功能障碍,通过采用人体平衡测试仪能够定量、客观地评定被测试者的平衡能力。本文对人体重心包络面积算法进行了研究,设计了重心坐标点的计算方法,编写了人体平衡测试仪系统。经测试,平衡测试仪系统可稳定地运行,能够实时地显示被测试者的重心坐标点轨迹,具有良好的平衡测试功能,使用文中包络面积算法运行速度快,算法具有良好的稳定性,可以进行有效的人体重心包络面积计算。

关键词：平衡测试仪系统包络面积算法重心坐标点重心轨迹

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基于旋转-直线往复机构的切片机设计分析及参数优化

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中国机械工程 2023年

作者：胡福清孙江宏孙英杰孙雨彤马超周福强北京信息科技大学机电工程学院清华大学机械电子工程研究所北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室

针对现有糕点切片机切片效率和质量问题，进行基于新型旋转-直线往复机构的切片机设计分析及参数优化。首先对切片机构型设计及椭圆导轨长短径比和转速计算，然后进行运动学和静力学分析，接着分别在不同长短径比和转速动力学仿真分析... 详细信息

针对现有糕点切片机切片效率和质量问题，进行基于新型旋转-直线往复机构的切片机设计分析及参数优化。首先对切片机构型设计及椭圆导轨长短径比和转速计算，然后进行运动学和静力学分析，接着分别在不同长短径比和转速动力学仿真分析基础上，构建切刀的加速度均值和均方根值三次多项式拟合方程作为目标函数，利用NSGA-Ⅱ遗传算法进行长、短径多目标参数优化，及转速择优。最后搭建样机，完成不同转速对比实验及玉米饼切片性能测试。结果表明，最优长短径和转速分别为190mm、120mm、20r/min，优化后切刀效率提升75%，切刀进刀加速度的最大和平均误差分别减小26%和49%，退刀分别减小60%和63%，玉米饼切面整齐美观，验证设计可行性并为后续性能优化提供参考。

关键词：切片机新型旋转-直线往复机构动力学分析多目标优化

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基于改进RANSAC的本质矩阵求解方法

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电子测量技术 2024年第7期47卷 114-120页

作者：范帅鑫谷玉海邹志崔悦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 航空工业北京长城计量测试技术研究所北京100095

针对在单目系统大尺寸测量场景下使用RANSAC算法求解本质矩阵时稳定性和求解精度不高的问题,提出了一种改进RANSAC的本质矩阵求解方法,首先在所有匹配特征点中,通过当前内点求得的本质矩阵对剩余匹配特征点进行重投影误差,并采用相对判... 详细信息

针对在单目系统大尺寸测量场景下使用RANSAC算法求解本质矩阵时稳定性和求解精度不高的问题,提出了一种改进RANSAC的本质矩阵求解方法,首先在所有匹配特征点中,通过当前内点求得的本质矩阵对剩余匹配特征点进行重投影误差,并采用相对判别法通过这些误差的值大小来确定当前内点是否为高质量内点,之后在此基础上采用二分法动态调整阈值从若干本质矩阵中寻找最优值。最后,设计了多组视角不同误匹配率下的仿真实验和实际拍摄的实验,实验证明,相较于传统与其他改进的RANSAC算法及LMedS算法,本文改进的算法能够快速确定初始内点并自适应调整阈值,同时求出较好的本质矩阵,满足求解稳定性与精度的要求。

关键词： RANSAC 内点重投影误差自适应阈值本质矩阵

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