检索结果-内蒙古大学图书馆

光学技术 2022年第1期48卷 65-72页

作者：刘灏冲何巍张雯董云辉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光纤传感与系统北京实验室北京100192

针对啁啾光纤光栅的带通滤波特性,设计了纤芯/包层复合结构的啁啾光纤光栅滤波器。基于光纤耦合模和传输矩阵理论及坐标变换方法,对其光谱特性进行仿真分析,验证了该光栅的双带通滤波特性;对周期为536、537、538nm,长度为8、10、12mm,... 详细信息

针对啁啾光纤光栅的带通滤波特性,设计了纤芯/包层复合结构的啁啾光纤光栅滤波器。基于光纤耦合模和传输矩阵理论及坐标变换方法,对其光谱特性进行仿真分析,验证了该光栅的双带通滤波特性;对周期为536、537、538nm,长度为8、10、12mm,折射率调试深度为0.0002、0.0003、0.0004,啁啾系数为0.05、0.10、0.15nm/cm的该结构光栅进行光谱模拟,证明中心波长随周期增大而增大;半峰宽度随长度、调制深度、啁啾系数增大而变宽;反射率峰值随啁啾系数增大而降低,随调制深度增大而升高。上述研究证明了该结构光栅具有双带通滤波特性,且幅值带宽可调。

关键词：光谱学双带通滤波器啁啾光纤光栅耦合模理论仿真

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基于V2X和UAV的车辆协同定位方法研究

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计算机仿真 2022年第9期39卷 150-155页

作者：刘冲张月霞北京信息科技大学信息与通信工程学院北京100101 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 北京信息科技大学高动态导航北京市实验室北京100101

针对城市峡谷等全球导航卫星系统(GNSS)盲区中V2X定位方法定位连通性及定位精度较低问题,提出一种基于V2X和无人机(UAV)的车辆协同定位方法。该方法利用UAV与待定位车辆间的相对运动模型联立多组到达时间(TOA)方程,并以辅助节点为基准... 详细信息

针对城市峡谷等全球导航卫星系统(GNSS)盲区中V2X定位方法定位连通性及定位精度较低问题,提出一种基于V2X和无人机(UAV)的车辆协同定位方法。该方法利用UAV与待定位车辆间的相对运动模型联立多组到达时间(TOA)方程,并以辅助节点为基准站利用距离差分法消除TOA的测距误差,从而对目标位置进行解算。同时利用联邦滤波器对V2X及UAV定位方法进行融合,进一步为待定位车辆提供连续、准确的位置服务。仿真结果表明,所提定位方法解决了车联网情况中V2X定位连通性较低的问题,且平均定位精度提升了10.7%,具有一定的应用价值。

关键词：车辆定位协同定位定位无人机车联网

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磁性微柱阵列制备及驱动研究

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传感技术学报 2022年第8期35卷 1033-1038页

作者：许婧怡张帆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 北京信息科技大学先进光电子器件与系统创新引智基地北京100192

在体外对细胞施加力学刺激并观测其响应是细胞力学研究的重要手段,磁性微柱阵列既能测量细胞牵引力,又能够施加定量力学刺激,但现有磁性微柱阵列制备工艺存在尺寸较大、工艺复杂等问题。提出了一种使用干性纳米颗粒,采用二次铸模法制备3... 详细信息

在体外对细胞施加力学刺激并观测其响应是细胞力学研究的重要手段,磁性微柱阵列既能测量细胞牵引力,又能够施加定量力学刺激,但现有磁性微柱阵列制备工艺存在尺寸较大、工艺复杂等问题。提出了一种使用干性纳米颗粒,采用二次铸模法制备3μm直径磁性微柱阵列的方法,并使用0.32 T的磁场对其进行驱动,得到最大偏转位移为0.6μm。此外,还使用在PDMS微柱中嵌入磁性微球的建模方式得到刚度为54.31 nN/μm的磁性微柱。并且针对磁性微柱整体在显微图像中呈现黑色,微柱的顶面圆心坐标不容易使用常规方法提取的问题,提出了适用于磁性微柱阵列的图像处理算法。为细胞在体外施加力学刺激并进行原位测量提供了新的思路。

关键词：生物微机电系统磁性微柱阵列细胞牵引力测量细胞力学刺激干性纳米颗粒法

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基于改进鸽群算法与领航跟随法的无人车编队方法

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机床与液压 2022年第17期50卷 25-31页

作者：支奕琛谷玉海龙伊娜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

针对无人车编队方法的不足,提出一种基于改进鸽群算法与领航跟随法的无人车编队方法。采用传统鸽群算法编队时有一定的局限性,故在算法初期提供一个初始解以提高计算效率,并在算法的地磁算子中加入相应的权重指标,提高算法在整体路径中... 详细信息

针对无人车编队方法的不足,提出一种基于改进鸽群算法与领航跟随法的无人车编队方法。采用传统鸽群算法编队时有一定的局限性,故在算法初期提供一个初始解以提高计算效率,并在算法的地磁算子中加入相应的权重指标,提高算法在整体路径中的规划效率。在编队过程中,先利用改进鸽群算法为领航者规划出一条最优的路径,再运用领航跟随法控制每一辆跟随者以一定的距离和角度跟随领航者,从而实现以设定的队形运动。通过建立栅格地图进行仿真并在真实无人车上进行实际应用,验证该编队方法的可行性。结果表明:与量子粒子群优化算法与粒子群优化算法相比,改进的鸽群算法主要优势是最优路径短、运行时间短、收敛速率高。

关键词：多无人车编队控制改进鸽群算法领航跟随法

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基于联邦深度强化学习的多无人机轨迹规划算法

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北京信息科技大学学报（自然科学版） 2023年第6期38卷 1-10页

作者：王鉴威李学华陈硕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

针对多无人机协同服务地面用户移动边缘计算服务,构建以多无人机服务地面用户公平性和计算时延加权和最大化为目标的模型,联合优化无人机轨迹和任务卸载比例的调度。提出了一种移动边缘计算场景下基于联邦深度强化学习的多无人机轨迹规... 详细信息

针对多无人机协同服务地面用户移动边缘计算服务,构建以多无人机服务地面用户公平性和计算时延加权和最大化为目标的模型,联合优化无人机轨迹和任务卸载比例的调度。提出了一种移动边缘计算场景下基于联邦深度强化学习的多无人机轨迹规划算法。该算法首先在各无人机上部署独立的深度强化学习模型,使每架无人机根据自身获取的信息进行学习获取局部最优模型。其次引入联邦学习框架,通过信息聚合的方式,使多无人机协同服务地面用户,让服务效果达到全局最优。仿真结果表明,与无信息交互的多智能体深度强化学习相比,提出的方案有效优化了公平性和时延。

关键词：无人机通信移动边缘计算深度强化学习联邦学习轨迹规划公平性

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基于PCA-LSTM的黏滑振动水平评估方法研究

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石油机械 2023年第2期51卷 18-25页

作者：张鑫张涛李玉梅房萍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中国石油天然气股份有限公司华北油田分公司第三采油厂

石油钻井过程中,井下工具的黏滑振动会导致钻头发生周期性的黏滞和滑脱,容易引起钻头和钻具组合失效,造成井下事故。为此,基于井下测量技术的发展,采用长短期记忆(Long Short-term Memory,LSTM)神经网络智能算法建立黏滑振动水平评估模... 详细信息

石油钻井过程中,井下工具的黏滑振动会导致钻头发生周期性的黏滞和滑脱,容易引起钻头和钻具组合失效,造成井下事故。为此,基于井下测量技术的发展,采用长短期记忆(Long Short-term Memory,LSTM)神经网络智能算法建立黏滑振动水平评估模型,采用井下近钻头工程参数测量工具在钻头处采集7类高频井下工程参数,验证使用PCA-LSTM神经网络黏滑振动水平评估模型的准确性。研究结果表明,该评估模型均方根误差为0.026,较LSTM、PCA-BP、PCA-SVM评估模型分别下降了0.033、0.011和0.018,表明该模型抑制了过拟合造成的滞后效应,具有较高的精度,可有效评估钻头处黏滑振动水平。研究结果对指导钻井过程,及时调整地面参数,有效抑制黏滑振动,推动安全、快速、高效钻井具有重要作用。

关键词：井下工具黏滑振动随机森林 LSTM神经网络近钻头训练模型

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传动主轴结构优化与疲劳寿命预测

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北京信息科技大学学报（自然科学版） 2023年第2期38卷 32-38页

作者：贺宇唐长亮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

对某型履带装甲车辆传动主轴的疲劳寿命问题展开研究,根据起步与换挡极限工况下传动主轴受载情况与花键副摩擦生热计算模型,建立了主轴结构热力学模型。以主轴实际工作载荷作为输入参数分析主轴应力分布情况,结合解析法与响应面法优化... 详细信息

对某型履带装甲车辆传动主轴的疲劳寿命问题展开研究,根据起步与换挡极限工况下传动主轴受载情况与花键副摩擦生热计算模型,建立了主轴结构热力学模型。以主轴实际工作载荷作为输入参数分析主轴应力分布情况,结合解析法与响应面法优化了主轴结构参数,进一步研究了结构参数与温度效应对主轴应力分布的影响。基于Miner疲劳损伤理论计算了主轴的疲劳寿命,研究了主轴结构参数与温度效应对疲劳寿命的影响规律。研究结果表明,优化后的主轴较原始结构主轴两端载荷分布更为均匀合理,最大应力总体水平下降了26.48%,质量减轻了11.77%;主轴花键副啮合齿面摩擦产生局部高温导致局部应力增大,最高温度达到228.43℃,疲劳寿命为不考虑摩擦热时的12.77%;主轴结构优化后局部最高温度189.07℃,疲劳寿命为不考虑摩擦热时的18.71%。

关键词：传动主轴结构优化疲劳寿命温度效应

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基于STOA-VMD结合相关峭度及2.5维谱的行星齿轮箱磨损故障诊断

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北京信息科技大学学报（自然科学版） 2023年第1期38卷 56-61,69页

作者：张家帅蒋章雷刘秀丽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京100192

针对行星齿轮箱振动信号的非线性特征明显、故障特征难以识别的问题,提出了一种基于乌燕鸥算法(sooty tern optimization algorithm, STOA)优化变分模态分解(variational modal decomposition, VMD),并结合相关峭度以及2.5维谱的故障诊... 详细信息

针对行星齿轮箱振动信号的非线性特征明显、故障特征难以识别的问题,提出了一种基于乌燕鸥算法(sooty tern optimization algorithm, STOA)优化变分模态分解(variational modal decomposition, VMD),并结合相关峭度以及2.5维谱的故障诊断方法。由于变分模态分解的分解能力取决于二次惩罚因子α和本征模态分量个数K两个参数,所以首先运用乌燕鸥算法对VMD参数进行优化,确定最优的参数,然后以相关峭度为依据重构本征模态分量,最后利用2.5维谱对重构信号进行分析。搭建了行星齿轮箱磨损故障加速疲劳寿命试验台,获得了故障数据,运用STOA-VMD结合相关峭度及2.5维谱的方法对故障数据进行分析。结果表明该方法能够准确提取磨损故障特征频率。

关键词：行星齿轮箱磨损故障变分模态分解乌燕鸥算法相关峭度 2.5维谱

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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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芯包复合光纤光栅的飞秒激光制备及其温度特性

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中国测试 2022年第8期48卷 150-155页

作者：张雯熊洁何巍祝连庆北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016 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

该文针对栅区同时存在于纤芯和包层区域的芯包复合光纤光栅展开研究,利用纤芯失配机制建立双波长布拉格谐振与温度传感模型,使用波长800 nm、脉宽35 fs、重频1 kHz的飞秒激光逐线刻写,制备光栅栅距533 nm、栅线长度10μm、栅区长度2000... 详细信息

该文针对栅区同时存在于纤芯和包层区域的芯包复合光纤光栅展开研究,利用纤芯失配机制建立双波长布拉格谐振与温度传感模型,使用波长800 nm、脉宽35 fs、重频1 kHz的飞秒激光逐线刻写,制备光栅栅距533 nm、栅线长度10μm、栅区长度2000μm的芯包复合光纤光栅,纤芯与包层布拉格谐振分别位于1542.07 nm、1540.09 nm,符合双波长谐振模型。在温度范围50~410℃、步长20℃的测试条件下研究芯包复合光纤光栅的温度特性。实验结果表明,双布拉格谐振波长均随温度升高而产生红移,且纤芯、包层谐振的温度灵敏度分别为10.22 pm/℃、10.45 pm/℃,符合器件温度传感模型预测。芯包复合光纤光栅能产生双峰反射光谱,实现单传感结构、双灵敏系数的功能性扩展,具有巨大的应用价值与潜力。

关键词：芯包复合光纤光栅飞秒激光制备逐线直写法温度特性研究

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