检索结果-内蒙古大学图书馆

传感技术学报 2020年第2期33卷 238-244页

作者：于振于万成天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室青岛工贸职业学校

常用的扭矩传感器校准装置大多为卧式串联结构,存在着结构刚度差、校准效率低、误差来源复杂等缺点。设计了一种立式筒状扭矩传感器校准系统,该系统有着形变量小、稳定性好、可靠性高的优点。在这种校准系统中,待校准扭矩传感器通过止... 详细信息

常用的扭矩传感器校准装置大多为卧式串联结构,存在着结构刚度差、校准效率低、误差来源复杂等缺点。设计了一种立式筒状扭矩传感器校准系统,该系统有着形变量小、稳定性好、可靠性高的优点。在这种校准系统中,待校准扭矩传感器通过止口定位并采用螺钉固定,可以实现快速更换和校准。根据系统安装的同轴度、连接装置的情况等对误差来源进行了分析。由于校准时同轴度等参数无法测量,通过训练神经网络获得底部高精度扭矩传感器和待校准扭矩传感器所测扭矩之间的关系。实验结果表明,本文所设计扭矩传感器静态校准系统可以实现扭矩传感器的校准,精度可以达到0.05%FS。

关键词：扭矩测量技术扭矩传感器校准扭矩测量误差补偿扭矩损耗 BP神经网络

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基于SURF特征匹配的优化RatSLAM类脑导航方法

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导航与控制 2023年第1期22卷 105-114页

作者：王文照曹慧亮王晨光唐军刘俊申冲中北大学仪器与电子学院太原030051 中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051

RatSLAM是模拟鼠类感知环境机制提出的一种定位与构图的导航算法。针对复杂环境如光线影响导致RatSLAM产生误差的问题,提出了基于SURF特征匹配与位置细胞校正算法的优化RatSLAM类脑导航模型。本方法通过一套移动视觉系统采集环境信息,... 详细信息

RatSLAM是模拟鼠类感知环境机制提出的一种定位与构图的导航算法。针对复杂环境如光线影响导致RatSLAM产生误差的问题,提出了基于SURF特征匹配与位置细胞校正算法的优化RatSLAM类脑导航模型。本方法通过一套移动视觉系统采集环境信息,构建的局部场景细胞通过SURF特征匹配算法获取到载体在环境中的方向与位置信息,头朝向细胞与位置细胞通过连续吸引子神经网络共同表示载体当前的位姿,利用上述细胞所获取的位姿与时间信息,通过路径积分计算当前载体在坐标系中所处的位置,最后构建基于认知点的拓扑经验地图。此外,在局部场景细胞获取环境信息的同时,通过SURF特征匹配算法来进行闭环检测与检测预先设置好的位置细胞节点,对当前运动轨迹进行修正。实验结果表明,在有光线影响的情况下,本文所提出的方法将绝对定位误差大大降低。

关键词： SURF特征匹配类脑导航同步定位和地图构建位置细胞节点校正经验地图

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浮标系统中电磁耦合器对电能传输效率影响的研究

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海洋湖沼通报 2022年第1期44卷 16-21页

作者：黄超李醒飞谢子铭杨少波李洪宇天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津大学青岛海洋技术研究院山东青岛266237 山东科技大学机械电子工程学院山东青岛266590

因传统接触式与自容式供电方式无法很好的运用于锚定式海洋浮标系统中去应对复杂海洋环境,很容易出现不同程度的损坏,也无法满足系统长时间、周期性的工作。本文提出利用电磁耦合器作为核心器件来实现对海里传感器的无线充电,并利用Ansy... 详细信息

因传统接触式与自容式供电方式无法很好的运用于锚定式海洋浮标系统中去应对复杂海洋环境,很容易出现不同程度的损坏,也无法满足系统长时间、周期性的工作。本文提出利用电磁耦合器作为核心器件来实现对海里传感器的无线充电,并利用Ansys MaxWell软件对影响电磁耦合器电能传输效率的一些重要参数进行仿真分析,分析出电磁耦合器间隙、偏移量以及绕组位置等参数对耦合系数的影响,并提出一种可以提高耦合系数的平面绕组超扁型罐状电磁耦合器,从而提高电能传输效率,最后实验验证理论分析。

关键词：海洋浮标电磁耦合器非接触耦合系数传输效率

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面向小型无人机的两轴稳像云台控制系统

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仪表技术与传感器 2021年第8期 63-68页

作者：陈彤阳王向军天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津大学微光机电系统技术教育部重点实验室天津300072

针对在小型无人机飞行过程中,机载光电成像探测器因抖动产生的图像虚影、视轴偏移的问题。在传统单处理器控制的基础上,设计了双处理器共同控制的两轴云台稳像控制系统,该系统通过四元数姿态解算法、模糊PID控制器和三阶Hermite插值降... 详细信息

针对在小型无人机飞行过程中,机载光电成像探测器因抖动产生的图像虚影、视轴偏移的问题。在传统单处理器控制的基础上,设计了双处理器共同控制的两轴云台稳像控制系统,该系统通过四元数姿态解算法、模糊PID控制器和三阶Hermite插值降速曲线完成系统软件设计,实现云台自稳定和运动控制。同时,分析了该系统的组成及工作原理,给出了该系统控制电路中重要芯片的选型及电路设计。实验结果表明,在±5°、2 Hz扰动条件下,航向轴和俯仰轴的稳定隔离度分别为0.55%和0.88%。实现了对两轴云台稳像的运动控制并有效隔离两轴扰动,可应用于机载光电载荷的运动控制及视轴稳定。

关键词：云台稳像四元数模糊PID控制三阶Hermite插值

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近红外光谱的头孢类药品成分分析与模型传递方法

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光谱学与光谱分析 2020年第11期40卷 3562-3566页

作者：周子堃李晨曦王哲刘蓉陈文亮徐可欣天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072

药品安全与质量监管迫切需要在线、快速、低成本的成分检测技术。近红外光谱技术在检测成本及速度方面具有显著优势,基于近红外光谱的药品成分检测方法,对于提高药品质量监管水平有着十分重要的研究意义和应用价值。在实际应用中,不同... 详细信息

药品安全与质量监管迫切需要在线、快速、低成本的成分检测技术。近红外光谱技术在检测成本及速度方面具有显著优势,基于近红外光谱的药品成分检测方法,对于提高药品质量监管水平有着十分重要的研究意义和应用价值。在实际应用中,不同光谱仪器由于性能参数不同,测量光谱存在一定差异,很难实现定量校正模型共享。因此,研究不同光谱仪器之间模型传递对于提高分析效率十分重要。针对头孢类药品成分检测的需要,研究了头孢类药品中三种组分定量校正模型,提出了一种基于马尔可夫链(MC)的转换集选择的不同仪器间定量校正模型传递方法。采用两台不同厂家光谱仪器分别测量56份不同批次的头孢拉定颗粒样品,针对样品的三种组分:头孢拉定、头孢氨苄和水分,使用偏最小二乘法(PLS)建立定量校正模型。通过构建概率矩阵,选择合适的转换集,提高模型转换效率及不同仪器得到光谱数据的建模预测精度。实验结果表明,利用该模型转移算法,可利用少量转换集样本实现不同光谱仪器间定量校正模型转移,模型转移前后,定量校正模型对于三种主成分预测相对误差从9.67%, 52.14%和19.25%,分别下降到到4.37%, 31.12%和11.67%。利用该模型传递方法可以有效修正主从仪器光谱差异,实现了不同仪器测量光谱及定量分析模型传递共享。该研究的建模分析与模型传递方法也为药品成分与质量检测提供了技术支撑。

关键词：近红外光谱药品成分检测定量校正模型模型传递马尔可夫链

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基于FPGA的高精度模拟量输出卡设计

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电子测量技术 2021年第13期44卷 156-160页

作者：胡晓捷焦新泉贾兴中中北大学电子测试技术国家重点实验室仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

针对遥测系统中采集模拟量信号精度低、质量差等问题,本文在模拟量信号日益精度化、多样化、复杂化的趋势下设计了更为高精度的模拟量输出卡。本设计采用了以现场可编程门阵列(FPGA)为中心的逻辑控制器、16位高精度的数模转换器LTC2642... 详细信息

针对遥测系统中采集模拟量信号精度低、质量差等问题,本文在模拟量信号日益精度化、多样化、复杂化的趋势下设计了更为高精度的模拟量输出卡。本设计采用了以现场可编程门阵列(FPGA)为中心的逻辑控制器、16位高精度的数模转换器LTC2642实现了DA的高精度转换,输出的模拟量信号通过16位通道的模拟开关ADG1606将96路信号切换输出,输出信号自检通过模拟开关以每路175 ns的切换速率将模拟量信号轮循切换采集,保证了输出信号的高质量回采。经过设计论证和测试,输出信号精度达到设计要求的±0.15%,回采信号精度达到设计要求的±0.1%,表明输出的模拟量信号精度高、稳定性好。

关键词：高精度 FPGA 模拟量多通道 LTC2642

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基于改进的RANSAC的场景分类点云粗配准算法

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激光与光电子学进展 2020年第4期57卷 304-312页

作者：王鹏朱睿哲孙长库天津大学精密测试技术与仪器国家重点实验室天津300072

点云配准是基于RGB-D(RGB-depth)传感器的室内场景重建的关键技术之一。针对稀疏建图中关键帧间的点云配准问题,提出一种基于改进的随机采样一致性(RANSAC)的场景分类点云粗配准算法。首先分别利用几何信息与光度信息进行关键点的检测... 详细信息

点云配准是基于RGB-D(RGB-depth)传感器的室内场景重建的关键技术之一。针对稀疏建图中关键帧间的点云配准问题,提出一种基于改进的随机采样一致性(RANSAC)的场景分类点云粗配准算法。首先分别利用几何信息与光度信息进行关键点的检测、描述与匹配,然后由场景分类算法判断场景类别,适应性地结合几何匹配与光度匹配,最后提出一种改进的RANSAC算法,通过有偏重的随机采样与自适应的假设评价,对关键帧间的变换矩阵进行估计。采用公开的RGB-D数据集对整体的点云粗配准算法进行实验验证,并与多种算法进行比较。实验结果表明,该点云粗配准算法能够实现稳健有效的变换矩阵估计,有助于后续的精配准与整体的室内场景重建。

关键词：机器视觉点云配准随机采样一致性场景分类 RGB-D传感器

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算力限制平台下的长时目标跟踪

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红外与激光工程 2020年第1期49卷 283-288页

作者：王向军郭志翼天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津大学微光机电系统技术教育部重点实验室天津300072

为了满足某些算力受到限制的应用场景的长时跟踪需求,如以C64x+DSP为核心的嵌入式系统,提出了一种由连续跟踪环节与目标检测环节两部分构成的低时间复杂度长时跟踪算法,连续跟踪环节基于自适应更新的时空上下文算法(STC),目标检测环节... 详细信息

为了满足某些算力受到限制的应用场景的长时跟踪需求,如以C64x+DSP为核心的嵌入式系统,提出了一种由连续跟踪环节与目标检测环节两部分构成的低时间复杂度长时跟踪算法,连续跟踪环节基于自适应更新的时空上下文算法(STC),目标检测环节使用归一化互相关匹配算法。在没有目标出视场、目标快速移动等特殊跟踪场景时,连续跟踪环节输出跟踪结果,在跟踪失败后,目标检测环节对全幅图像进行处理,只要目标出现在图像中,便可以重新锁定目标。经实验验证,目标检测环节可以在目标出现后准确检测到目标,满足了长时跟踪的要求。同时,目标检测环节在跟踪不可靠时的辅助定位也提升了连续跟踪环节的鲁棒性,使用OTB2013数据集测试,本算法的精确度较STC算法提升了4.95%。

关键词：长时跟踪算力限制时空上下文算法模板匹配

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基于PCIe的高精度低杂散信号源设计

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自动化仪表 2023年第1期44卷 12-17页

作者：段雄风张鹏中北大学仪器与电子学院山西太原030051 中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051

为了在动态压力测试系统中提供1种精度高、便携式与可靠性强的信号源以完成校准测试工作,通过采用现场可编程门阵列(FPGA)芯片作为控制核心,设计了1种高精度、低杂散的信号源。基于直接数字式频率合成器(DDS)基本原理,利用高速串行计算... 详细信息

为了在动态压力测试系统中提供1种精度高、便携式与可靠性强的信号源以完成校准测试工作,通过采用现场可编程门阵列(FPGA)芯片作为控制核心,设计了1种高精度、低杂散的信号源。基于直接数字式频率合成器(DDS)基本原理,利用高速串行计算机扩展总线(PCIe)标准发送上位机指令及大量波形数据,通过16位的4通道模数转换芯片DAC8544输出各类型信号。采用Xilinx提供的DDS Compiler知识产权(IP)核与Block Memory Generator知识产权(IP)核实现任意信号及调制信号的输出,以减少设计电路体积。此外,提出引用有限长单位冲激响应(FIR)滤波器插值滤波与相位抖动技术,对输出杂散进行了处理。试验结果表明,信号源频率范围为10 Hz~10 MHz,幅值±5 V可调,无杂散动态范围优于60 dB,频率误差在0.05%以内。该信号源输出信号精度高、杂散低,具有实际的应用价值,也可用于航空发动机、汽轮机等其他动态测试领域。

关键词：现场可编程门阵列信号源直接数字式频率合成器高速串行计算机扩展总线 DAC8544 知识产权核有限长单位冲激响应滤波器

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基于被动激励的结构应变监测系统在线校准方法

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仪器仪表学报 2021年第8期42卷 137-145页

作者：荆根强段发阶彭璐崔建军交通运输部公路科学研究所北京100088 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 中国计量科学研究院北京100029

针对在役桥梁结构应变监测系统全天时工况下的在线校准问题,提出了一种基于被动激励的在线校准方法,建立了在线校准系统模型。该模型以桥梁正常通行车辆的动态荷载为激励源,通过应变监测系统与参考系统对结构应变响应参量的同步测量,构... 详细信息

针对在役桥梁结构应变监测系统全天时工况下的在线校准问题,提出了一种基于被动激励的在线校准方法,建立了在线校准系统模型。该模型以桥梁正常通行车辆的动态荷载为激励源,通过应变监测系统与参考系统对结构应变响应参量的同步测量,构建校准溯源链,实现在役应变监测系统不间断工作状态下的在线校准。根据结构应变监测系统计量性能评测需要,建立了基于大样本数据的期间测量误差、基本误差及置信区间的量化分析模型。依托广东九江大桥开展了试验验证,结果表明,所提方法具有现场实施的可行性,由不同数据集计算所得的在线校准结果一致性较好,在包含概率大于90%时,基本误差区间的半宽度偏差不大于±0.005。

关键词：计量学在线校准结构应变监测被动激励

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