检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2025年第6期44卷 13-27页

作者：籍永建韩启超徐小康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 北京信息科技大学机电工程学院北京100192

串联式工业机器人(以下简称机器人)刚度低,铣削加工过程极易由于工艺参数或机器人位姿选取不当产生颤振,颤振会降低工件表面质量、损坏机器人装备。针对机器人铣削加工颤振稳定性预测问题,通过构建机器人刚度模型的方式研究了机器人末... 详细信息

串联式工业机器人(以下简称机器人)刚度低,铣削加工过程极易由于工艺参数或机器人位姿选取不当产生颤振,颤振会降低工件表面质量、损坏机器人装备。针对机器人铣削加工颤振稳定性预测问题,通过构建机器人刚度模型的方式研究了机器人末端刚度随空间位姿的变化规律;阐明了主轴系统速度效应对刀尖动力学特性的影响规律,采用数据拟合的方法建立了主轴转速与刀尖固有频率之间的映射函数;构建了综合考虑机器人-主轴系统耦合效应的铣削动力学模型,采用锤击试验方法获得机器人铣削系统刀尖的阻尼比与模态质量,得到了包含不同影响因素的机器人铣削加工稳定性叶瓣图,揭示了机器人-主轴系统耦合作用下铣削颤振稳定性的动态变化规律,进行了试验验证。结果表明,与现有模型相比,考虑机器人-主轴系统耦合效应构建的稳定性叶瓣图更加符合实际铣削状态,可有效提升机器人铣削颤振的预测准确率。

关键词：机器人铣削铣削动力学颤振耦合效应稳定性分析

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融合梯度改进YOLO和KCF模型的无人机目标识别跟踪算法

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仪器仪表学报 2025年第2期46卷 221-233页

作者：王文胜何君尧黄民吴国新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

针对无人机目标小、目标不显著的情况以及目标被遮挡后的再跟踪问题,提出一种将改进YOLO和改进KCF模型融合的无人机识别跟踪算法YOLO-G-KCF。该算法在特征处理方面将多通道梯度特征和原图特征通过特征级联的方式进行融合,并将融合特征引... 详细信息

针对无人机目标小、目标不显著的情况以及目标被遮挡后的再跟踪问题,提出一种将改进YOLO和改进KCF模型融合的无人机识别跟踪算法YOLO-G-KCF。该算法在特征处理方面将多通道梯度特征和原图特征通过特征级联的方式进行融合,并将融合特征引入YOLOv10算法之中,使改进算法对强光照、阴影等复杂光照条件下的目标有更好的检测效果;同时将多通道梯度特征信息引入KCF目标跟踪算法之中,通过设计一种多尺度特征检测,使KCF算法具有良好的尺度自适应;在头侧引入KCF跟踪结果,计算得新的损失函数Inner-IoU,更准确的识别跟踪目标。经实验表明,在由多个开源无人机视频目标跟踪组成的数据集上进行测试,YOLO-G-KCF算法取得95.3%的准确率;与YOLOv10原始模型相比,改进模型的mAP@0.5提高了1.37%,平均精度mAP@0.5达到了94.28%,且识别速度达到了112 FPS,能以100 FPS以上的速度运行,满足无人机目标识别跟踪的实时性需求。通过引入识别机制的跟踪并进行改进,在不损失速度的基础上,对比其他算法具有更好地识别跟踪效果。YOLO-G-KCF算法实现了对无人机在目标小、不显著以及遮挡后再跟踪等情况下的识别跟踪,识别准确率高、抗干扰能力强、硬件开发实时性好,具有一定的理论研究和工程应用价值。

关键词：目标跟踪目标识别无人机跟踪 YOLOv10

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核酸适配体结合亲和力评测方法的研究进展

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中国科学:化学 2025年第2期55卷 444-462页

作者：汪凯李延生高国伟宋钰胡敬芳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

可体外合成的核酸适配体在生命健康领域受到越来越多的关注,其与靶标的结合亲和力是重要的性能指标之一.评测核酸适配体结合亲和力的方法多种多样,我们对技术方法进行筛选分类,详细阐述了每种技术方法的基本原理、研究进展以及需要突破... 详细信息

可体外合成的核酸适配体在生命健康领域受到越来越多的关注,其与靶标的结合亲和力是重要的性能指标之一.评测核酸适配体结合亲和力的方法多种多样,我们对技术方法进行筛选分类,详细阐述了每种技术方法的基本原理、研究进展以及需要突破的瓶颈问题.成熟的核酸适配体结合亲和力评测方法涵盖了表面等离子体共振法、生物层干涉法、酶联适体测定法以及石英晶体微天平法等.这些技术能够稳定且灵敏地捕捉分子结合信号,从而显著推动核酸适配体技术的研究进展.然而,传统的核酸适配体固定技术可能会对分子构象产生一定影响,从而改变其在使用环境中的真实结合亲和力.为解决这一问题,研究者们正积极探索新型的无需固定就能评估分子结合亲和力的方法,例如圆二色性法、紫外-可见吸收光谱法、荧光各向异性、荧光光谱法、等温滴定量热法、凝胶阻滞法、微量热泳动法以及流体动力分散技术等.这些新技术方法的持续进步将极大地推动核酸适配体在筛选和应用等领域的技术方法创新,为核酸适配体的进一步商品化铺平道路.

关键词：核酸适配体结合亲和力分类策略评测方法

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转子系统数模联动故障诊断方法研究

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电子测量与仪器学报 2025年第1期39卷 165-175页

作者：马康王红军乔琦王正余成龙北京信息科技大学机电工程学院北京100192 北京信息科技大学高端装备制造智能感知与控制北京市国际科技合作基地北京100192 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

针对燃气轮机转子系统故障样本少,样本不均以及跨工况故障诊断的问题,提出一种基于转子系统数模联动的故障诊断方法。基于经典集中质量法建立了转子系统动力学模型,将不对中故障,不平衡故障引入动力学模型建立了转子系统故障动力学微分... 详细信息

针对燃气轮机转子系统故障样本少,样本不均以及跨工况故障诊断的问题,提出一种基于转子系统数模联动的故障诊断方法。基于经典集中质量法建立了转子系统动力学模型,将不对中故障,不平衡故障引入动力学模型建立了转子系统故障动力学微分方程,最后通过龙格库塔法(ode-4/5)对转子系统故障动力学微分方程进行求解,最终得到故障位移仿真信号,为之后数据增强以及数模联动方法做准备。建立结合正交梯度惩罚算法的条件深度卷积生成对抗网络,用此模型将机理模型所得仿真信号作为生成器输入,生成信号样本与真实实验信号作为判别器输入,获得融合机理特性与实际机械特性为一体的生成信号;其次,基于迁移学习理论建立跨工况域适应故障诊断模型,使用结合反卷积算法的短时分数阶傅里叶变换对数据进行视频转换,获得分辨率以及特征更为明显的二维时频图像样本,将结合机理特性与机械特性的数据作为源域、待测其他工况数据作为目标域训练故障诊断模型,通过实验验证,将5种不同故障类别在不同转速与不同故障量下的诊断准确率均达到91%以上,并通过混淆矩阵对结果进行了解释分析,该方法能够有效提高模型的泛化性,并实现转子系统跨工况故障诊断,同条件下优于其他主流诊断方法。

关键词：转子系统故障诊断条件深度卷积生成对抗迁移学习数模联动

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基于HHO-MLP神经网络的变工况下齿轮箱故障诊断方法研究

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制造技术与机床 2025年第5期 29-35页

作者：蒋章雷郑威门大超刘秀丽查振栋李子涵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

针对变工况下齿轮箱故障信号复杂多变导致故障诊断困难的问题,提出了一种基于哈里斯鹰优化器(Harris hawk optimizer,HHO)优化多层感知机(multi-layer perception,MLP)神经网络的故障诊断方法。首先,采用均方根-均值(root mean square-m... 详细信息

针对变工况下齿轮箱故障信号复杂多变导致故障诊断困难的问题,提出了一种基于哈里斯鹰优化器(Harris hawk optimizer,HHO)优化多层感知机(multi-layer perception,MLP)神经网络的故障诊断方法。首先,采用均方根-均值(root mean square-mean,RMS-MEAN)方法对齿轮箱故障振动信号进行预处理,以降低随机变工况对不同振动信号的影响;其次,引入变工况修正因子k,利用HHO对MLP的超参数进行自动优化,增强振动信号中的周期性特征,构造变工况下最优的MLP网络结构;最后,将特征增强数据输入HHO-MLP中进行故障诊断。通过MCC5-THU齿轮箱故障数据集验证,该方法在变工况下对齿轮箱故障的诊断性能显著优于其他模型,故障分类的准确率可达97.5%,这说明了其在变工况下的有效性。

关键词：齿轮箱变工况哈里斯鹰优化器多层感知机故障诊断

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基于Densenet模型的步态相位识别研究

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电子测量技术 2025年第1期48卷 119-128页

作者：付明凯王少红马超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

步态识别是下肢外骨骼机器人的关键技术,精准地步态识别对下肢外骨骼机器人的柔性控制具有重要作用。为解决不同个体以及同一个体步态特征(步速、步幅等)的随机性,本文提出了一种基于Densenet改进的SECBAM-Densenet网络模型的步态相位... 详细信息

步态识别是下肢外骨骼机器人的关键技术,精准地步态识别对下肢外骨骼机器人的柔性控制具有重要作用。为解决不同个体以及同一个体步态特征(步速、步幅等)的随机性,本文提出了一种基于Densenet改进的SECBAM-Densenet网络模型的步态相位识别方法。首先,将两个惯性测量单元布置在胫骨前部和大腿前侧的股直肌,采集了200人次受试者前进、转弯、上楼梯、下楼梯4种步态任务的步态数据。然后,对数据进行滤波重采样预处理后作为所提模型的输入。最后,利用SECBAM-Densenet模型得到输出模型的分类结果。结果显示,改进后SECBAM-Densenet模型在同一个体中不同步态相位平均识别准确率达到了95.76%,相比其他模型有0.66%~21.22%的提升。在不同个体中,相位的识别准确率均高于94%。以上试验结果表明,本文提出的模型可以应用于步态相位识别领域,并为下肢外骨骼机器人的柔性控制提供了试验参考。

关键词：步态相位 Densenet SE-net注意力模块空间通道注意力模块

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基于特征融合与改进半监督学习的变转速轴承故障诊断

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组合机床与自动化加工技术 2025年第1期 132-137页

作者：荆新岚黄民马超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教育部重点实验室北京100192

针对实际变转速工况下,故障标签样本数据有限、信息特征挖掘不充分的问题,提出一种基于特征融合与改进半监督学习的故障诊断方法。首先,使用等角度重采样将时域非平稳信号变为平稳的角域信号;其次,使用Welch变换和离散小波变换从频域和... 详细信息

针对实际变转速工况下,故障标签样本数据有限、信息特征挖掘不充分的问题,提出一种基于特征融合与改进半监督学习的故障诊断方法。首先,使用等角度重采样将时域非平稳信号变为平稳的角域信号;其次,使用Welch变换和离散小波变换从频域和时频域串联提取特征;最后,通过知识蒸馏改进半监督学习来训练、验证、分类轴承故障。在某大学轴承公开数据集进行实验,证明该方法在2%的低标签率场景下,能取得较高准确率,同时减少计算成本。

关键词：轴承故障诊断变转速工况半监督学习特征融合

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基于RBFNN的地电流场强区域指纹库构建方法

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电子测量技术 2025年第3期48卷 188-196页

作者：张志诚苏中赵辉李霏孙振振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

基于场强为特征的地电流场广泛应用于物探、地震监测、透地通信等领域,由于区域地电流场强存在变异,难以建立地电流场强区域指纹库。本研究提出一种基于RBFNN的地电流场强区域指纹库构建方法。通过分时十字注入构建区域地电流场,在不同... 详细信息

基于场强为特征的地电流场广泛应用于物探、地震监测、透地通信等领域,由于区域地电流场强存在变异,难以建立地电流场强区域指纹库。本研究提出一种基于RBFNN的地电流场强区域指纹库构建方法。通过分时十字注入构建区域地电流场,在不同检测点通过正交电极检测地电流场信号提取地电流场强指纹特征。采用RBFNN拟合Kriging插值中的场强变异函数模型,通过Kriging插值估计细粒度地电流场强区域指纹特征,根据估计结果构建出地电流场强区域指纹库。在150 m×50 m自然环境进行了地电流场强区域指纹库构建实验,结果表明,所构建的0.1 m×0.1 m细粒度地电流场强区域指纹库,平均构建精度为89.84%,最高构建精度为95.46%。

关键词：地电流场指纹库构建 Kriging插值 RBFNN

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多传感器融合的无人车SLAM系统研究

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重庆理工大学学报(自然科学) 2025年第1期39卷 229-235页

作者：吴文昊谷玉海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

为提高无人车的避障能力,使其能够在构建的地图环境中高效地进行自动定位和路径规划,提出一种多传感器融合的无人车SLAM系统。对于障碍物监测,采用激光雷达与深度相机信息融合的方法构建地图,以融合得到更精准的栅格图。搭建了履带式差... 详细信息

为提高无人车的避障能力,使其能够在构建的地图环境中高效地进行自动定位和路径规划,提出一种多传感器融合的无人车SLAM系统。对于障碍物监测,采用激光雷达与深度相机信息融合的方法构建地图,以融合得到更精准的栅格图。搭建了履带式差速底盘运动学模型,通过融合IMU数据提高位姿估计精度;分析了贝叶斯推理方法,在决策层以该方法有效融合激光雷达与深度相机的数据;提出基于卡尔曼滤波算法动态调整权重将雷达与相机的后验概率融合,得到最终的地图栅格信息。最后,根据融合后的数据构建地图并实现自主导航的功能。通过对比实验发现,改进的多传感器融合建图算法定位精度综合提高了91.67%,实时的整体性能提升了54.46%,栅格建图完整性提升了6.59%。

关键词：贝叶斯算法融合建图激光雷达深度相机 ROS2

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FBG-FP级联式无交叉敏感双参量光纤探针

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仪器仪表学报 2025年第2期46卷 355-365页

作者：王清明张雯文科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 中国空间技术研究院北京卫星制造厂有限公司北京100094 首都医科大学附属北京天坛医院北京100070

为提高传感器集成度并适应设备微型化趋势,提出并制备了一种面向生物体液监测领域的光纤布拉格光栅-法布里珀罗(FBG-FP)级联结构紧凑型光纤探针,用于检测折射率和温度。通过构建级联结构反射率分布模型,优化了器件级联顺序。采用精密切... 详细信息

为提高传感器集成度并适应设备微型化趋势,提出并制备了一种面向生物体液监测领域的光纤布拉格光栅-法布里珀罗(FBG-FP)级联结构紧凑型光纤探针,用于检测折射率和温度。通过构建级联结构反射率分布模型,优化了器件级联顺序。采用精密切割熔接技术制备单模光纤-空芯光纤-单模光纤(SMF-HCF-SMF)结构的FP探针,并利用飞秒激光直写技术在距熔接界面100μm处刻写FBG,实现了级联式紧凑型双传感元件的集成,基于FBG结构与FP结构对温度和折射率的波长/强度响应特性,从原理上有效解决了交叉敏感问题。搭建温度折射率实验系统,在25℃~55℃水浴温度、1.3330~1.3816折射率范围内,对4根光纤探针的传感特性进行分析。实验结果表明,温度循环过程中,FBG与FP中心波长均随升温红移、降温蓝移,平均温度灵敏度分别为9.36、8.52 pm/℃;待测环境折射率增大时,FBG波长与强度无变化,FP干涉波长不变、谐振强度逐渐减小,且强度拟合结果呈抛物线趋势。以折射率1.3546为界进行分段线性拟合,可得1.3330~1.3546折射率区间内FP灵敏度均值为5.86 dBm/RIU、最大值为10.72 dBm/RIU,在1.3546~1.3618折射率区间内FP灵敏度均值为1.40 dBm/RIU、最大值为2.74 dBm/RIU。该传感器制作简单、结构紧凑、灵敏度高,在生物体液监测领域具有良好的应用前景。

关键词：光纤探针无交叉敏感双参数测量生物体液监测

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