检索结果-内蒙古大学图书馆

电子测量与仪器学报 2024年第3期38卷 45-54页

作者：刘馨雅马超黄民张占一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 北京东方振动和噪声技术研究所北京100085

针对变转速工况下,轴承振动信号容易发生信号特征混叠、频率偏移、信号截断和噪声污染问题,提出了一种结合角度重采样、主成分分析(PCA)和极端梯度提升树(XGBoost)的故障分类模型。首先,采用脉冲信号估计轴承转速的方法对轴承振动信号... 详细信息

针对变转速工况下,轴承振动信号容易发生信号特征混叠、频率偏移、信号截断和噪声污染问题,提出了一种结合角度重采样、主成分分析(PCA)和极端梯度提升树(XGBoost)的故障分类模型。首先,采用脉冲信号估计轴承转速的方法对轴承振动信号进行角度重采样并求取时频特征指标;其次,利用主成分分析(PCA)对时频特征参数进行降维核心提取,选取总贡献大于95%的主元作为XGBoost模型的输入样本;最后,利用网格搜索法对XGBoost进行主要参数调优,并划分训练集和测试集对该模型进行训练,验证其故障分类的准确性。结果表明该方法的故障诊断准确率为96.44%,相较于未降维后的数据运行时间缩短了27.24 s,且角度重采样后的诊断效果明显优于未角度重采样的诊断效果,故障识别率提高了7%以上,证明所提方法能够更加快速、准确的做出诊断。

关键词：变转速轴承 PCA XGBoost

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光纤光栅链路反射谱强度自适应解调

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红外与激光工程 2022年第5期51卷 235-242页

作者：秦根朝孟凡勇李红庄炜董明利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

针对解调仪单通道多光栅反射谱强度差异过大,导致无法有效寻峰或寻峰误差增大的问题,提出了利用不同曝光周期多次曝光解调的方法调整峰值,根据光谱数据直方图来确定寻峰阈值。分析了谱峰峰值对寻峰稳定性的影响,建立了曝光周期、寻峰阈... 详细信息

针对解调仪单通道多光栅反射谱强度差异过大,导致无法有效寻峰或寻峰误差增大的问题,提出了利用不同曝光周期多次曝光解调的方法调整峰值,根据光谱数据直方图来确定寻峰阈值。分析了谱峰峰值对寻峰稳定性的影响,建立了曝光周期、寻峰阈值自适应调整规则,用LabVIEW软件实现了自适应寻峰解调算法。通过实际光纤光栅传感器测试,可完成差异过大反射光谱的自动曝光和寻峰解调处理,在保证寻峰稳定性的前提下,有效提高了谱峰识别数量、解调系统自适应能力和工作可靠性。通过实验发现,谱峰峰值在光强饱和值70%~90%范围内寻峰稳定性最高,寻峰得到的中心波长标准差在0.5 pm以内,稳定性比单次曝光解调提高了50%,程序运行时间在100 ms以内,可以实现快速解调。

关键词：光纤传感光谱强度曝光周期寻峰阈值自适应解调算法

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高端旋转机械剩余使用寿命预测及不确定性量化评估方法

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中国机械工程 2025年

作者：崔硕刘秀丽李相杰吴国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信息科技大学机电工程学院华锐风电科技(集团)股份有限公司安全生产部

由于高端旋转机电设备的结构及工作条件的复杂性，针对其开展剩余使用寿命（Remaining Useful Life， RUL）预测的方法不仅需要具备较高的预测准确度，还希望可以提供预测结果的不确定性以更好地指导运维计划的开展。为此，本文提出基... 详细信息

由于高端旋转机电设备的结构及工作条件的复杂性，针对其开展剩余使用寿命（Remaining Useful Life， RUL）预测的方法不仅需要具备较高的预测准确度，还希望可以提供预测结果的不确定性以更好地指导运维计划的开展。为此，本文提出基于变分深度高斯过程（Variational Deep Gaussian Process， VDGP）的RUL预测方法，提升预测结果的准确度并准确量化其不确定性：首先，构建不确定量分布函数的深度高斯过程（Deep Gaussian Process， DGP)更新模型，随着新信息的不断获取，持续更新和修正后验分布，逐步精确量化不确定性；其次，采用引入诱导点和变分推断的方式求解，以提高模型处理旋转机械大规模状态监测数据的性能；最后，在C-MAPSS数据集和自主采集的风机行星齿轮数据集上开展了大量实验，并与先进方法进行了充分对比。结果表明，VDGP方法不仅在预测准确度上表现出显著优势，同时能够提供更加精准的不确定性量化。与高斯过程（GP）方法相比，VDGP不仅提高了预测准确度，其置信区间也更窄，展现了更高的稳定性和可靠性。在C-MAPSS的FD002数据集上，VDGP模型的RMSE和SCORE分别比表现最佳的RCNN + ABi-LSTM模型降低约0.21%和45.3%。预测准确度和不确定性量化效果的提升不仅降低了因预测误差导致的维护决策风险，还优化了资源分配，有效减少了过度维修和忽视维修的后果。

关键词：旋转机械剩余使用寿命预测变分深度高斯过程不确定性量化核函数

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特种车辆传动主轴运行载荷实时评估方法研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第10期51卷 58-66页

作者：贾然刘勇王立勇周如意马富康李建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 中北大学能源动力工程学院山西太原038507 中国北方车辆研究所传动系统技术部北京100072

为提升履带装甲车辆综合传动装置疲劳损伤的快速计算能力及其剩余寿命的准确评估性能,提出一种满足多工况条件的传动主轴运行载荷实时评估模型.提取特种车辆典型运行工况的特征参数,并采用K均值聚类及支持向量机方法实现特种车辆典型运... 详细信息

为提升履带装甲车辆综合传动装置疲劳损伤的快速计算能力及其剩余寿命的准确评估性能,提出一种满足多工况条件的传动主轴运行载荷实时评估模型.提取特种车辆典型运行工况的特征参数,并采用K均值聚类及支持向量机方法实现特种车辆典型运行工况的实时判别;构建基于卷积-长短期记忆神经网络的多工况传动主轴运行载荷实时评估模型,采用贝叶斯算法对模型中学习率、神经网络隐含层单元数等超参数进行优化,以提高传动主轴运行载荷评估的准确性;依据特种车辆典型工况下的运行数据开展模型实例验证.结果表明,在换挡工况、转向工况及爬坡工况下,模型对传动主轴运行载荷评估结果的平均绝对百分比误差分别为0.150、0.014、0.006(5°坡工况)及0.004(10°坡工况),表明了本文模型在变工况条件下综合传动装置传动主轴运行载荷评估的有效性.

关键词：传动装置主轴变工况载荷评估

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一种合页型纸基微流控芯片用于铅离子的裸眼定量检测

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中国科学：化学 2023年第5期53卷 853-860页

作者：韩文浩李延生高国伟胡敬芳宋钰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

本文构建了一种结合DNA水凝胶的合页型纸基微流控芯片(HPMC),用于灵敏检测Pb^(2+).该芯片由DNA水凝胶敏感阀门和纸基毛细微通道两部分组成,水凝胶阀门在Pb^(2+)的作用下控制被测液进入毛细微通道的速度,通过肉眼读取被测液在一定时间内... 详细信息

本文构建了一种结合DNA水凝胶的合页型纸基微流控芯片(HPMC),用于灵敏检测Pb^(2+).该芯片由DNA水凝胶敏感阀门和纸基毛细微通道两部分组成,水凝胶阀门在Pb^(2+)的作用下控制被测液进入毛细微通道的速度,通过肉眼读取被测液在一定时间内流过毛细微通道的距离,无需外接设备即可实现Pb^(2+)的定量检测.该HPMC能实现不同浓度(1~500 nmol/L)Pb^(2+)溶液的裸眼定量检测,检测限为0.3 nmol/L.通过对化妆品中Pb^(2+)的定量检测证明了该装置的实用性,为现场检测Pb^(2+)提供了一个快速、便携、灵敏和高选择性的可视化平台.

关键词：铅离子 DNA水凝胶纸基微流控可视化检测

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系统封装高速链路中跨层信号通路与配电网络协同分析

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固体电子学研究与进展 2025年第1期45卷 59-66页

作者：李涛缪旻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 北京信息科技大学智能芯片与网络研究中心北京100101

针对高速链路信号通路中典型的垂直过孔互连结构和配电网络电源/地平面对的信号完整性(Signal integrity, SI)与电源完整性(Power integrity, PI)问题进行了研究,分析了其电磁耦合机理,提出了一种流程相对简单、资源开销小、建模效率高... 详细信息

针对高速链路信号通路中典型的垂直过孔互连结构和配电网络电源/地平面对的信号完整性(Signal integrity, SI)与电源完整性(Power integrity, PI)问题进行了研究,分析了其电磁耦合机理,提出了一种流程相对简单、资源开销小、建模效率高的协同分析方法。以在研的某型复合陶瓷SiP样品中信号通路和配电网络结构的设计为例,对所提出的协同分析方法的有效性进行了验证。

关键词：协同分析信号完整性电源完整性高速链路系统封装

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预写入标尺实现光纤光栅布拉格波长精确控制

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中国激光 2022年第6期49卷 93-99页

作者：庄炜辛璟焘张旭李红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 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

为提高光纤布拉格光栅(FBG)中心波长的刻写精度,提出了一种基于预写入标尺的FBG波长控制方法,并建立了预写入标尺波长与目标波长之间的关系。预写入标尺指的是在正式刻写指定波长(λ;)的FBG前预先刻写的弱FBG。首先,使用单个低能脉冲照... 详细信息

为提高光纤布拉格光栅(FBG)中心波长的刻写精度,提出了一种基于预写入标尺的FBG波长控制方法,并建立了预写入标尺波长与目标波长之间的关系。预写入标尺指的是在正式刻写指定波长(λ;)的FBG前预先刻写的弱FBG。首先,使用单个低能脉冲照射受一定预紧力作用的光纤,使之形成一个微弱但可测得反射峰的弱FBG,其反射中心波长为λ;接着撤去预紧力,测得松弛后的弱FBG的反射中心波长为λ;然后根据FBG中心波长漂移与受力大小的变化关系计算得到λ;,改变预紧力使FBG的反射波长变为λ;最后用高能量脉冲完成FBG的刻写,此时,松弛后的FBG的反射中心波长应为指定波长λ;。用预写入标尺法刻写了6种不同波长的FBG,FBG中心波长的刻写值与理论值的一致性较好,FBG刻写波长的误差均值为0.007nm,误差标准差为0.029nm。此方法实施简单,稳定可靠,能有效提高FBG中心波长的刻写精度。

关键词：光栅准分子激光预写入标尺波长控制

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基于多层级自注意力增强的遥感目标检测

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激光与光电子学进展 2023年第20期60卷 208-218页

作者：魏谢根曹林田澍杜康宁宋沛然郭亚男北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100101 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京100101 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

随着遥感图像分辨率的不断提高,遥感图像目标检测技术获得了更广泛的关注。针对遥感图像中背景复杂噪声多、目标方向任意且目标尺寸变化大等问题,提出一种基于多层级局部自注意力增强的遥感目标检测算法。首先,在Oriented R-CNN骨干网... 详细信息

随着遥感图像分辨率的不断提高,遥感图像目标检测技术获得了更广泛的关注。针对遥感图像中背景复杂噪声多、目标方向任意且目标尺寸变化大等问题,提出一种基于多层级局部自注意力增强的遥感目标检测算法。首先,在Oriented R-CNN骨干网络中引入Swin Transformer特征提取模块,使用具有移位窗口操作和层次设计的Transformer模块对特征提取的语义信息进行多层级局部信息建模。其次,使用Oriented RPN生成高质量的有向候选框。最后,将高斯分布之间的Kullback-Leibler divergence(KLD)作为回归损失函数,使得参数梯度能够根据对象的特征得到动态调整,更加准确地进行检测框的回归。所提算法在DOTA数据集和HRSC2016数据集上的平均精度均值(mAP)分别达77.2%和90.6%,和Oriented R-CNN算法相比,mAP分别提高了1.8个百分点和0.5个百分点。实验结果表明,所提算法能够有效地提高遥感图像目标检测精度。

关键词：旋转目标检测遥感图像 Swin Transformer 高斯距离

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基于F-P标准具非线性波长校准的FBG传感系统解调方法

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电子测量与仪器学报 2023年第7期37卷 26-32页

作者：陆行知董明利张旭何彦霖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 天津大学天津300072

针对光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)解调系统在变温环境下由于波长漂移引起的解调精度不足问题,提出了一种基于法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)标准具非线性波长漂移校准的FBG传感系统解调方法。研究建立了引入F-P标准具的FBG... 详细信息

针对光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)解调系统在变温环境下由于波长漂移引起的解调精度不足问题,提出了一种基于法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)标准具非线性波长漂移校准的FBG传感系统解调方法。研究建立了引入F-P标准具的FBG解调系统,设计了基于F-P标准具非线性误差补偿的波长校准流程,搭建了FBG解调系统在航空航天实际应用环境中的模拟实验系统,并在恒温及变温环境下进行了实验测试。实验结果表明,本文所提出方法在恒温及变温环境下的传感系统解调稳定性在±0.6 pm及±1.1 pm以内,且在变温环境下传感系统解调的波长漂移量从20.3 pm减小到0.7 pm。验证了解调方法的精度和稳定性,为航空航天等领域的结构健康监测提供了参考。

关键词： FBG解调 F-P标准具非线性误差补偿波长校准

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基于CSAPSO-BP神经网络的光纤陀螺温度补偿研究

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压电与声光 2023年第4期45卷 589-594页

作者：赵深何巍辛璟焘吕峥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

光纤陀螺是惯导系统的重要组成器件,环境温度变化会造成光纤陀螺的零偏发生漂移,从而降低测量精度。运用传统的BP神经网络进行预测易陷入局部极小值,导致补偿失败。该文采用混沌模拟退火粒子群BP神经网络的光纤陀螺零偏温度补偿模型,优... 详细信息

光纤陀螺是惯导系统的重要组成器件,环境温度变化会造成光纤陀螺的零偏发生漂移,从而降低测量精度。运用传统的BP神经网络进行预测易陷入局部极小值,导致补偿失败。该文采用混沌模拟退火粒子群BP神经网络的光纤陀螺零偏温度补偿模型,优化了网络参数。通过在-40~60℃的升降温实验对模型进行验证,实验结果表明,该温度补偿模型的零偏稳定性比补偿前约有70%的精度提升,与以往BP模型相比,其预测性能和补偿效果更好。

关键词：光纤陀螺温度补偿 BP神经网络混沌理论模拟退火粒子群零偏

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