检索结果-内蒙古大学图书馆

仪表技术与传感器 2024年第6期 86-92,120页

作者：游达章杨润张业鹏李存靖湖北工业大学机械工程学院湖北省现代制造质量工程重点实验室湖北三六一一应急装备有限公司

网络诱导时延序列存在随机性和不稳定性,单一的预测算法难以准确预测,针对该问题,提出一种基于多策略麻雀搜索算法(ISSA)的径向基神经网络(RBF)时延预测方法来准确预测网络时延。首先,为了应对麻雀种群初始分布不均匀的问题,增加改进Ten... 详细信息

网络诱导时延序列存在随机性和不稳定性,单一的预测算法难以准确预测,针对该问题,提出一种基于多策略麻雀搜索算法(ISSA)的径向基神经网络(RBF)时延预测方法来准确预测网络时延。首先,为了应对麻雀种群初始分布不均匀的问题,增加改进Tent混沌映射来提高种群早期的分布质量,并引入新的惯性权重因子改进发现者位置更新策略,扩大麻雀早期寻优范围;随后引入正余弦优化算法(SCA)更新跟随者位置,避免种群后期陷入局部最优。其次,考虑到RBF隐含层节点中心,幅值以及输出层权值不确定的问题,提出利用ISSA算法寻优求取。最后,搭建改进的时延预测模型并输入实测时延数据得到预测时延值。实验研究结果表明:相较于传统SSA-RBF模型,文中提出的ISSA-RBF时延预测模型的MSE、MAE和MAPE分别提高了69.46%、32.83%、34.43%,可有效预测网络时延,为之后的时延补偿提供基础。

关键词：网络化控制系统时延预测改进Tent混沌映射正余弦优化算法惯性权重因子

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基于IWOA-ELM的模拟电路故障诊断方法

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仪表技术与传感器 2024年第2期 104-110页

作者：游达章刘姗张业鹏李存靖湖北工业大学机械工程学院湖北省现代制造质量工程重点实验室湖北三六一一应急装备有限公司

针对模拟电路故障诊断中非线性和高维度输出信号带来的诊断困难问题,提出一种基于改进鲸鱼算法(IWOA)优化极限学习机(ELM)的模拟电路故障诊断方法。首先,采用主成分分析(PCA)法对初始故障电路特征进行降维;其次,在鲸鱼算法的基础上引入T... 详细信息

针对模拟电路故障诊断中非线性和高维度输出信号带来的诊断困难问题,提出一种基于改进鲸鱼算法(IWOA)优化极限学习机(ELM)的模拟电路故障诊断方法。首先,采用主成分分析(PCA)法对初始故障电路特征进行降维;其次,在鲸鱼算法的基础上引入Tent映射来初始化种群,并且加入了非线性时变因子、自适应权重以及随机差分变异策略;再利用改进后的鲸鱼算法对ELM进行优化;最后将降维后的故障特征向量输入ELM中得到故障诊断结果。通过Sallen-Key带通滤波器电路以及CSTV滤波器电路仿真测试实例表明:IWOA优化ELM的故障诊断方法具有更优的故障诊断性能,故障诊断准确率高达99.41%。

关键词：模拟电路故障诊断特征提取主成分分析极限学习机鲸鱼算法

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基于改进PSO-GSA算法的时间最优轨迹规划

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电子测量技术 2024年第12期47卷 44-51页

作者：游达章赵恒毅汪传文湖北工业大学机械工程学院武汉430068 湖北省现代制造质量工程重点实验室武汉430068 湖北时瑞达重型工程机械有限公司襄阳441100

传统3-5-3多项式插值轨迹规划算法速度和加速度规划过于保守,与机械臂运动极限条件相差较远,没有充分发挥其运动性能,从而导致机械臂完成任务的时间增长。针对上述问题,本文提出一种基于改进PSO-GSA算法的3-5-3多项式插值轨迹规划算法... 详细信息

传统3-5-3多项式插值轨迹规划算法速度和加速度规划过于保守,与机械臂运动极限条件相差较远,没有充分发挥其运动性能,从而导致机械臂完成任务的时间增长。针对上述问题,本文提出一种基于改进PSO-GSA算法的3-5-3多项式插值轨迹规划算法。首先引入自适应惯性权重与动态学习因子对PSO-GSA算法进行改进,然后使用改进算法对3-5-3多项式插值算法进行时间优化。在优化过程中,关节速度超速时的粒子组使用了与不超速时不同的适应度函数,引导粒子组朝关节速度减小的方向靠拢,加快了算法收敛速度。仿真结果表明,改进的PSO-GSA算法相比原算法及一些同类算法收敛速度更快、搜索精度更高、不易陷入局部最优。对3-5-3多项式插值轨迹规划法进行时间优化后相比优化前运行时间缩短了22.9%,得到的轨迹满足速度限制且平滑稳定,运行更加安全高效。

关键词：轨迹规划 3-5-3多项式插值 PSO-GSA 时间最优六轴机械臂

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基于WHI及ICP的点云配准算法

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激光与红外 2023年第12期53卷 1935-1943页

作者：王正家苏超全聂磊湖北工业大学机械工程学院湖北武汉430068 湖北工业大学现代制造质量工程湖北省重点实验室湖北武汉430068

针对两步点云配准中精度差、计算效率低、易受噪声干扰的问题,提出一种基于WHI特征描述符结合改进的ICP点云配准算法。首先,对大数据量的点云通过ISS算法提取特征点集作为配准点云;然后,计算特征点云的WHI特征描述符,利用随机采样一致... 详细信息

针对两步点云配准中精度差、计算效率低、易受噪声干扰的问题,提出一种基于WHI特征描述符结合改进的ICP点云配准算法。首先,对大数据量的点云通过ISS算法提取特征点集作为配准点云;然后,计算特征点云的WHI特征描述符,利用随机采样一致性算法完成粗配准;最后,基于安德森加速迭代ICP算法对粗配准点云进行精确配准。通过多组点云数据集对所提算法进行验证,实验表明,该算法配准精度高、速度快,在含有噪声数据集的优势更明显。在不同的点云模型下,所提算法的配准效率提高2倍以上,在噪声环境下具有一定的鲁棒性。

关键词：点云配准特征点集粗配准精确配准配准效率

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基于空间距离约束的姿态角现场精度评定方法

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仪器仪表学报 2022年第9期43卷 72-80页

作者：刘宁桐熊芝何静翟中生周维虎湖北工业大学机械工程学院武汉430068 湖北省现代制造质量工程重点实验室武汉430068 中国科学院微电子所北京100029

针对大型精密工程现场姿态测量精度评定的需求,提出了一种利用长度计量基准溯源姿态测量结果的姿态角现场精度评定方法。首先,介绍了激光跟踪姿态测量系统的基本组成及测量原理;其次,基于六自由度并联机构的正向运动学研究,建立了空间... 详细信息

针对大型精密工程现场姿态测量精度评定的需求,提出了一种利用长度计量基准溯源姿态测量结果的姿态角现场精度评定方法。首先,介绍了激光跟踪姿态测量系统的基本组成及测量原理;其次,基于六自由度并联机构的正向运动学研究,建立了空间距离与靶标姿态之间的数学模型,并通过蒙特卡洛法仿真分析距离约束测量精度、控制场布局以及系统工作距离等因素对评定模型精度的影响;最后,搭建实验平台,利用精密转台的相对转动量作为角度基准,对本文研究方法的可行性进行了验证。结果表明:当距离约束测量精度为0.038 mm,控制场大小为1400 mm×1400 mm时,在-20°~20°的姿态角变化范围内,评定模型方位角精度为0.055°,俯仰角精度为0.058°。本文研究方法避免了基于角度基准评定方法中较为严格的坐标系配准要求,能综合反映测量系统现场使用状态,可为六自由度激光跟踪测量系统中姿态角现场精度评定方法提供参考。

关键词：姿态测量现场精度评定齐次坐标变换距离约束六自由度并联机构蒙特卡洛法

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脉冲CO_(2)激光预处理对CFRP黏结性能的实验研究

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应用激光 2024年第10期44卷 61-70页

作者：李倩靓金聪刘可欣张骆何宗泰翟中生刘顿湖北工业大学超快激光加工研究中心湖北武汉430068 湖北工业大学机械工程学院现代制造质量工程湖北省重点实验室湖北武汉430068

针对碳纤维复合材料(CFRP)胶接前表面处理技术需求,研究采用脉冲CO_(2)激光器对CFRP进行表面改性预处理,以提高CFRP间的黏结强度。探究脉冲CO_(2)激光预处理CFRP表面对其胶接性能的影响。通过使用扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜、接... 详细信息

针对碳纤维复合材料(CFRP)胶接前表面处理技术需求,研究采用脉冲CO_(2)激光器对CFRP进行表面改性预处理,以提高CFRP间的黏结强度。探究脉冲CO_(2)激光预处理CFRP表面对其胶接性能的影响。通过使用扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜、接触角测量仪、X射线光电子能谱仪和拉伸试验机,对样品表面的微观形态、润湿性、化学成分和力学性能进行表征。对比分析了不同表面处理方法对CFRP黏结强度的作用机制。实验结果表明,脉冲CO_(2)激光预处理对CFRP表层树脂的选择性去除和含氧官能团的诱导有利于胶接头之间黏结强度的提升。此外,经脉冲CO_(2)激光预处理后,纤维束之间形成的空隙结构增大了与黏合剂的接触面积,使得CFRP表面的黏结性能得到了进一步提升。

关键词：碳纤维复合材料脉冲CO_(2)激光表面预处理黏结强度

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基于软分配SIFT特征的回环检测算法

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计算机应用研究 2023年第7期40卷 2101-2105页

作者：孙金风袁逸钊黄斌杨智勇湖北工业大学机械工程学院武汉430068 现代制造质量工程湖北省重点实验室武汉430068

回环检测能够消除视觉SLAM的累积误差,对SLAM系统意义重大。其中,应用较广泛的视觉词袋模型算法存在着视觉单词同一性和歧义性问题,影响了回环检测效果。为改善这些问题并提高回环检测效果,提出了一种基于软分配SIFT(scale-invariant fe... 详细信息

回环检测能够消除视觉SLAM的累积误差,对SLAM系统意义重大。其中,应用较广泛的视觉词袋模型算法存在着视觉单词同一性和歧义性问题,影响了回环检测效果。为改善这些问题并提高回环检测效果,提出了一种基于软分配SIFT(scale-invariant feature transform)特征的回环检测算法。该算法将图像提取出的SIFT特征点分配到欧氏距离最近的几个单词上,并根据距离排序加权,剔除距离单词较远的特征点,生成更具区分性的描述子,并且在筛选候选项时,加入相同单词特征点占比以及单词偏移稳定性约束,筛选出少量候选项。实验结果中,该算法相较于传统视觉词袋模型以及近些年的几种回环检测算法,在三种数据集中的100%准确率下的召回率有所提升,图像平均查询时间在40 ms左右。结果表明,该算法对回环检测效果有一定提升,并且保证了实时性。

关键词：视觉SLAM 视觉词袋模型回环检测软分配 SIFT

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基于LoRa的高标准农田滴灌终端系统设计与实现

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节水灌溉 2025年

作者：王正家姚海峰熊聪丁聪夏辉湖北工业大学机械工程学院现代制造质量工程湖北省重点实验室中国船舶集团有限公司第七二二研究所

针对新疆高标准农田面积广阔，自动化滴灌过程中因输水距离过长导致管道压力不稳定及滴灌不均匀问题，设计了一种基于LoRa通信的滴灌终端系统。系统以STM32WLE5CBU6单片机为核心控制，采用太阳能供电，利用LoRa星型组网技术实现农田内... 详细信息

针对新疆高标准农田面积广阔，自动化滴灌过程中因输水距离过长导致管道压力不稳定及滴灌不均匀问题，设计了一种基于LoRa通信的滴灌终端系统。系统以STM32WLE5CBU6单片机为核心控制，采用太阳能供电，利用LoRa星型组网技术实现农田内信息通信。滴灌终端通过采集太阳能电池电量与阀门开度信息反馈运行状态，并结合电动阀门与压力反馈，通过阀门开度无极调节的方式稳定滴灌终端出口压力。此外，该系统设计了远程控制平台以实现终端的管理与远程控制。实地测试结果表明，该系统具备高可靠的通信性能与压力调节能力，能够满足高标准农田对滴灌均匀性和稳定性的需求，具有一定的实用价值。

关键词： LoRa 高标准农田滴灌终端无极调节远程控制平台

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基于GA-LM-BP神经网络的拖拉机可靠性预测

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计算机仿真 2023年第8期40卷 505-510页

作者：文昌俊邵明颖徐云飞陈哲湖北工业大学机械工程学院湖北武汉430068 湖北省现代制造质量工程重点实验室湖北武汉430068

针对经典BP神经网络在可靠性预测中存在收敛速度慢、易陷入局部极小值等问题,利用遗传算法对BP神经网络的权值和阈值进行初步寻优并将其作为网络训练的初始值。通过LM算法对BP神经网络进行局部优化,采用现场跟踪实验得到的拖拉机故障数... 详细信息

针对经典BP神经网络在可靠性预测中存在收敛速度慢、易陷入局部极小值等问题,利用遗传算法对BP神经网络的权值和阈值进行初步寻优并将其作为网络训练的初始值。通过LM算法对BP神经网络进行局部优化,采用现场跟踪实验得到的拖拉机故障数据,建立GA-LM-BP神经网络拖拉机可靠性预测模型。选取MAE、RMSE、NRMSE作为网络模型的评价指标,与经典BP网络模型、LM-BP网络模型进行对比,结果表明:采用GA-LM-BP神经网络模型预测时的效果最优,与经典BP网络模型相比三项指标分别降低了5.47%、6.30%和11.14%,与LM-BP网络模型相比三项指标分别降低了1.86%、5.31%和6.27%,表明GA-LM-BP神经网络模型具有更好的预测效果。最后采用皮尔逊相关系数法进一步证实了上述模型的精确性。

关键词：可靠性遗传算法神经网络皮尔逊相关系数

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基于多传感器信息融合移动机器人导航定位研究

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机床与液压 2023年第5期51卷 8-13页

作者：邵明志何涛朱永平陈文重湖北工业大学机械工程学院湖北武汉430068 现代制造质量工程湖北省重点实验室湖北武汉430068

移动机器人的导航及定位是机器人自主导航的关键技术之一。为提高移动机器人的导航及定位能力,提出以多种导航定位传感器组合为融合单元,设计扩展卡尔曼滤波算法,将陀螺仪、里程计和电子罗盘采集的数据进行融合。设计模糊神经网络对所... 详细信息

移动机器人的导航及定位是机器人自主导航的关键技术之一。为提高移动机器人的导航及定位能力,提出以多种导航定位传感器组合为融合单元,设计扩展卡尔曼滤波算法,将陀螺仪、里程计和电子罗盘采集的数据进行融合。设计模糊神经网络对所融合的数据进行训练处理,提高数据处理的精度和效率,实现对移动机器人精确的控制。并进行了仿真分析,结果证明:所提出的多传感器信息融合算法既可使移动机器人在复杂环境中自主定位,又实现有效避障,有实际参考价值。

关键词：移动机器人多传感器信息融合扩展卡尔曼滤波模糊神经网络算法避障

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