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并联式六维加速度感知机构的协调闭链结构
1
作者 尤晶晶 徐佳萌 +2 位作者 陆祎萌 张缘为 陆奇捷 《制造技术与机床》 北大核心 2026年第1期162-167,共6页
并联式六维加速度传感器的测量性能与其感知机构的支链布局有关。若感知机构输出量的协调方程不能形成闭链结构,则传感器的容错性能较差,制约多维运动传感技术的发展。因此,有必要剖析出并联式六维加速度感知机构协调闭链结构的形成条... 并联式六维加速度传感器的测量性能与其感知机构的支链布局有关。若感知机构输出量的协调方程不能形成闭链结构,则传感器的容错性能较差,制约多维运动传感技术的发展。因此,有必要剖析出并联式六维加速度感知机构协调闭链结构的形成条件以及协调方程与支链布局之间的关联性。首先,以动球铰位于质量块顶点的情况为例,推导了支链长度表达式及其系数矩阵;其次,推导了满足闭链结构的协调方程通式,并结合支链系数矩阵,挖掘出能够形成闭链结构的支链布局条件;再次,依据支链布局条件,综合出一种“12-7”构型的并联式六维加速度感知机构;最后,将支链布局规律推广至动球铰位于质量块棱中点的情况,并综合出两种“12-8”构型的并联式六维加速度感知机构。经验证,三种新构型的协调方程均能够形成闭链结构,这表明所提出的构型综合方法切实有效。 展开更多
关键词 并联机构 六维加速度传感器 故障修复 协调方程 构型综合
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基于微波法的PE管道检测
2
作者 李易阳 徐平 +6 位作者 张斌龙 魏娟 薛英辉 刘亚超 邓作炜 王瑜 曾群锋 《无损检测》 2026年第1期17-23,共7页
金属管道由于易锈蚀、质量大等特性逐渐被非金属材料管道替代,聚乙烯材料在管道业中的应用占比日渐增加。聚乙烯管道在制造、运输、安装以及服役过程中可能出现孔洞、裂纹、夹杂等缺陷,从而导致管道运输失效,但传统无损检测方法在应对... 金属管道由于易锈蚀、质量大等特性逐渐被非金属材料管道替代,聚乙烯材料在管道业中的应用占比日渐增加。聚乙烯管道在制造、运输、安装以及服役过程中可能出现孔洞、裂纹、夹杂等缺陷,从而导致管道运输失效,但传统无损检测方法在应对新型介电材料时存在局限性甚至难以检测。针对该问题,分析了微波反射法检测原理,利用CST仿真软件搭建聚乙烯管道微波检测模型,并结合微波射频电路开发了聚乙烯管道微波检测试验台架对仿真结果进行验证。结果表明,微波检测法在聚乙烯管道业中具有较大的发展潜力,设计的射频电路检测方案有助于微波检测装置的小型化、便携化、智能化。 展开更多
关键词 微波电路 聚乙烯管道 微波无损检测 CST仿真
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一种基于元学习的改进YOLO钢管表面缺陷小样本检测模型 被引量：3
3
作者 李凌波 田彦 +1 位作者 江旭东 董宝力 《机电工程》 北大核心 2025年第5期985-993,共9页
针对产品表面缺陷样本数稀缺时的深度学习缺陷检测效果不佳问题,提出了一种基于元学习策略的改进YOLO-SBN模型,用于小样本缺陷检测。首先,为了提高提取全局特征信息的能力,采用了Swin Transformer作为骨干网络模型,引入注意力机制提取... 针对产品表面缺陷样本数稀缺时的深度学习缺陷检测效果不佳问题,提出了一种基于元学习策略的改进YOLO-SBN模型,用于小样本缺陷检测。首先,为了提高提取全局特征信息的能力,采用了Swin Transformer作为骨干网络模型,引入注意力机制提取了特征图的判别能力;然后,为了提高特征融合能力并降低计算复杂度,通过加权双向特征金字塔网络(BiFPN)结构优化了特征提取器的颈部网络,平衡了YOLO-SBN模型的有效性和效率;最后,采用归一化注意力模块(NAM)优化权重调整了模块,增强了浅层缺陷特征的模型表达,并基于这些增强的特征进行了检测;使用金属表面热轧缺陷公开数据集NEU-DET验证了YOLO-SBN模型的算法性能。研究结果表明:对于小样本缺陷检测,YOLO-SBN模型在平均准确率(mAP)方面提高了4.1%;在新类缺陷样本规模数量为50的小样本情况下,改进后的检测模型对新类数据适应性最强。由此可见,该YOLO-SBN模型在提高检测精度和提升模型泛化能力方面具有一定优势。 展开更多
关键词 小样本目标检测 表面缺陷 元学习 特征网络 归一化注意力模块 平均准确率 双向特征金字塔网络(BiFPN)
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弱铁磁性奥氏体不锈钢管内氧化皮检测技术 被引量：1
4
作者 刘峰 张帅 +2 位作者 张双楠 蔡桂喜 李建奎 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第1期73-82,共10页
【目的】为提高机组发电效率和加快发展绿色低碳经济,超(超)临界机组已经逐渐成为国内火力发电的主力机组。作为超(超)临界机组的关键部件,锅炉管大多采用奥氏体不锈钢管制作。锅炉管长期在高温高压和蒸汽的环境下服役,管道内壁因发生... 【目的】为提高机组发电效率和加快发展绿色低碳经济,超(超)临界机组已经逐渐成为国内火力发电的主力机组。作为超(超)临界机组的关键部件,锅炉管大多采用奥氏体不锈钢管制作。锅炉管长期在高温高压和蒸汽的环境下服役,管道内壁因发生氧化而产生氧化皮。机组的启停导致内壁的氧化皮易发生脱落并堆积在管内,当氧化皮的堆积量达到一定程度时会导致管道局部堵塞,从而引发爆管事故。然而,现场氧化皮的定量检测一般采用磁性无损检测方法,但冷加工和长期老化等原因使得锅炉管具有弱铁磁性,导致现有的氧化皮磁性定量检测方法的测量结果不准确。【方法】针对弱铁磁性奥氏体不锈钢管内氧化皮堵塞量检测的问题,通过扩大磁路的方式提出了一种新型磁性检测方法。采用有限元模拟将现有磁性检测方法与新型磁性检测方法的仿真结果作对比,分析了现有磁性检测方法无法应用于弱铁磁性锅炉管内氧化皮检测的原因。【结果】对于现有磁性检测方法,当锅炉管有弱铁磁性时,氧化皮堵塞面积比的绝对误差值范围为138%~474%;对于新型磁性检测方法,当锅炉管有弱铁磁性时,氧化皮堵塞面积比的绝对误差值范围为3.4%~6.7%,新型磁性检测方法绝对误差值远小于现有磁性检测方法,新型磁性检测方法受管磁性影响较小,可适用于弱铁磁性锅炉管内氧化皮的定量检测。利用新型磁性检测方法,通过不同壁厚标准试样内不同堵塞面积比氧化皮的检测实验,建立了检测信号值与不同壁厚标准试样内的不同氧化皮堵塞面积比之间的对应关系,验证了上述仿真结果的正确性;通过对装有不同堵塞面积比氧化皮的现场管进行实验,验证了标定公式的正确性,并计算了新型磁性检测方法的检测误差值。试样标定实验测得弱铁磁性试样内氧化皮堵塞面积比的最大绝对误差值范围为1.2%~5.6%,最大绝对误差值小于5.6%,现场管实验测得弱铁磁性试样内氧化皮堵塞面积比的最大绝对误差值范围为1.5%~6.4%,最大绝对误差值小于6.4%。【结论】新型磁性检测方法受管壁磁性影响较小,误差值满足实际工程需要,该技术可实现对弱铁磁性奥氏体不锈钢管内氧化皮堵塞量的无损检测与评定。 展开更多
关键词 弱铁磁性 奥氏体不锈钢管 氧化皮 仿真 磁路 磁性检测 有限元 无损检测
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基于结点热光效应的点热源非接触式温度传感器 被引量：2
5
作者 刘梅 白鑫 +2 位作者 王嘉诚 周小彤 王志明 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第3期288-295,共8页
传统点热源温度测量方法包括热电偶、电阻温度计和红外测温等,但它们通常存在体积较大、响应速度较慢或难以实现微小区域精确测量的局限性。为此,设计并开发了一种基于光波导交叉结点和热光效应的温度传感器,实现了对小尺寸点热源的非... 传统点热源温度测量方法包括热电偶、电阻温度计和红外测温等,但它们通常存在体积较大、响应速度较慢或难以实现微小区域精确测量的局限性。为此,设计并开发了一种基于光波导交叉结点和热光效应的温度传感器,实现了对小尺寸点热源的非接触式温度测量。采用3D打印法制备了不同形态的光敏树脂结点,激光照射在结点交叉处,结点将激光分散到其分支结构上;氧化铝陶瓷加热片作为点热源提供小范围恒定温度,利用可调压电源实现对其温度的调节。加热片散发的热量改变结点材料的折射率(即热光效应),从而改变其分支出射光强度,光强的变化通过分支末端的光电二极管实时检测。实验证实了该传感器的温度灵敏特性和线性响应特性。结果表明,该传感器在一定范围温度变化中(330℃~554℃)的测量精度优异,具有良好的稳定性和重复性。在465℃~554℃范围内,传感器具有良好的线性特性,检测灵敏度可达-9.4 mV/℃,传感器的重复性误差δR在1.41%~2.11%之间。该方案提供了一种结构简单、成本低的微纳点热源温度检测新方法,为微型化、高灵敏、非接触式温度传感器的设计提供了新的思路,在医疗保健、激光加工和3D打印等领域的温度监测方面具有很大的应用潜力。 展开更多
关键词 光波导结点 温度传感器 点热源 热光效应 光电二极管
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电液激振系统单神经元PID闭环控制研究 被引量：2
6
作者 贾文昂 陈泽吉 +2 位作者 陈统中 倪子帆 李胜 《浙江工业大学学报》 北大核心 2025年第3期310-315,345,共7页
以高频电液激振系统载荷力闭环控制以及提升系统鲁棒性为目标,提出了一种基于单神经元PID算法的电液激振控制系统。首先,阐述电液激振系统的结构组成,分别建立电液激振系统以及控制器的数学模型;然后,利用Matlab/Simulink平台对激振系... 以高频电液激振系统载荷力闭环控制以及提升系统鲁棒性为目标,提出了一种基于单神经元PID算法的电液激振控制系统。首先,阐述电液激振系统的结构组成,分别建立电液激振系统以及控制器的数学模型;然后,利用Matlab/Simulink平台对激振系统载荷力的幅值与偏移闭环进行仿真研究;最后,以电液疲劳试验机作为对象,采用阶跃试验测试单神经元PID算法作用下电液激振系统载荷力幅值与偏移的实际控制效果。试验结果表明:单神经元PID算法下,电液激振系统在不同工作频率输出载荷力的幅值与偏移闭环响应迅速,鲁棒性强。当频率为800 Hz时,载荷力幅值达到稳态所需要的调节时间为2.7 s。载荷力范围变动性最大为1.43%。在电液激振系统中应用单神经元PID控制算法可以实现载荷力幅值与偏移的闭环控制。 展开更多
关键词 电液激振系统 单神经元PID 激振阀 载荷力幅值与偏移闭环
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半主动式磁性液体吸振器减振性能研究 被引量：1
7
作者 杨文荣 李天宇 +2 位作者 李德才 魏乂兼 张明敏 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第1期38-44,共7页
为解决长直挠性结构衰减时间较长的问题,该文利用通电线圈改变磁性液体吸振器工作单元的磁回复力,进而改变磁性液体吸振器的刚度系数以增强其减振性能。由于磁性液体吸振器刚度系数与线圈电流呈线性关系,因此根据最优刚度系数理论即可... 为解决长直挠性结构衰减时间较长的问题,该文利用通电线圈改变磁性液体吸振器工作单元的磁回复力,进而改变磁性液体吸振器的刚度系数以增强其减振性能。由于磁性液体吸振器刚度系数与线圈电流呈线性关系,因此根据最优刚度系数理论即可求得最优减振效率时线圈所需电流值。此外该文还对阻尼间隙、磁性液体注入量、黄铜板的长度以及工作温度对于减振性能的影响进行了研究,结果表明当阻尼间隙为2 mm时,磁性液体总注入量为12 mL,减振效率可达67.69%;不同长度黄铜板所对应的最优刚度系数不同,通过调节线圈电流使磁性液体吸振器刚度系数达到最优刚度系数,得到黄铜板长度在1100、1000、900和800 mm时的最优减振效率分别为96.18%、96.14%、97.45%、97.13%;低温条件下会造成磁性液体吸振器减振性能下降,-30℃相较于30℃时减振效率降低9.67%。 展开更多
关键词 磁性液体吸振器 刚度系数 半主动控制 工作温度
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一种基于小波包分解和特征分量动态优选的剩余电流动作保护方法 被引量：5
8
作者 高伟 陈渊隆 黄天富 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第1期311-323,共13页
目前剩余电流动作保护装置(RCDs)仅依靠固定阈值作为动作判据,在参数配合整定不合理、谐波含量大和高频电弧脉冲等因素的影响下,存在拒动和误动的风险,且无法有效辨识出真正的触电事件。对此,提出了一种基于小波包分解和特征分量动态优... 目前剩余电流动作保护装置(RCDs)仅依靠固定阈值作为动作判据,在参数配合整定不合理、谐波含量大和高频电弧脉冲等因素的影响下,存在拒动和误动的风险,且无法有效辨识出真正的触电事件。对此,提出了一种基于小波包分解和特征分量动态优选的新型RCD动作判据,可快速识别出常规接地故障、触电、电弧等多种类型的故障。首先,利用高阶统计量中对信号冲击敏感的峭度值捕捉故障起始时刻,并通过计算该时刻前后各一周波差分剩余电流信号的能量比,以实时甄别异常状态。其次,收集故障前一周波和故障启动后三周波的差分剩余电流信号进行小波包分解,融合各节点分量的峭度值、小波包能量比与样本熵特征为动态优选指标(DOI),并结合各分量DOI的贡献度重构低频与高频信号,以突出各故障类型在不同频段电流波形中的故障特征信息。最后,提取不同重构信号的电气量特征,透过双层链式规则实现故障精准分类。该方法已在RCD样机上进行验证,实验结果表明,其在低压交流配电网的串联电弧、接地电弧、触电故障以及常规接地故障检测中表现优异,识别率达到97.52%,平均诊断时间为79.6 ms,能够满足RCDs所要求的灵敏性和可靠性,有效提升了RCDs的实际应用价值。 展开更多
关键词 剩余电流动作保护装置 触电故障 串联电弧 小波包分解 特征分量动态优选
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基于球阵列的磁阻式时栅位移传感机理和测量模型研究 被引量：1
9
作者 陈自然 秦莉莉 +3 位作者 王伟 熊昕 刘振越 郑永海 《光学精密工程》 北大核心 2025年第8期1212-1227,共16页
针对传统位移传感器无法兼顾大量程和高精度的测量难题,提出一种基于球阵列的磁阻式时栅位移测量新方法。利用空间正交激励绕组构建正交变化的磁场,通过空间周期性传感结构精确实现磁场约束控制。采用感应绕组拾取磁场变化,建立磁阻与... 针对传统位移传感器无法兼顾大量程和高精度的测量难题,提出一种基于球阵列的磁阻式时栅位移测量新方法。利用空间正交激励绕组构建正交变化的磁场,通过空间周期性传感结构精确实现磁场约束控制。采用感应绕组拾取磁场变化,建立磁阻与位移的映射关系,揭示了位移传感机理。通过电磁仿真对模型参数进行优化,研制了传感器,搭建了实验平台,开展了传感器测量误差实验研究。实验结果表明,传感器在512 mm测量范围内,测量误差为±9.4μm,分辨力为0.1μm。采用毫米级传感单元实现微米级测量精度,大大降低了传感器的制造难度,量程可按需扩展,无需借助细分技术实现高分辨力位移测量,可用于强油污等恶劣环境下位移测量,具有重要的学术价值和工程应用价值。 展开更多
关键词 球阵列 时栅传感器 磁场约束 直线位移
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机器人搭载双目视觉系统下的工件尺寸检测方法研究 被引量：4
10
作者 王金栋 谢成胜 +2 位作者 张行健 郑鹏 唐雷雨 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第3期180-192,共13页
随着制造业的快速发展,工件尺寸精度要求日益提高,实现工件三维尺寸的高效精准测量对保障加工质量具有重要意义。针对机械加工工件三维尺寸检测需求,提出一种基于机器人搭载双目视觉系统的检测方法。以法兰盘为典型检测对象,搭建视觉检... 随着制造业的快速发展,工件尺寸精度要求日益提高,实现工件三维尺寸的高效精准测量对保障加工质量具有重要意义。针对机械加工工件三维尺寸检测需求,提出一种基于机器人搭载双目视觉系统的检测方法。以法兰盘为典型检测对象,搭建视觉检测系统,并设计基于双目视觉的工件尺寸检测算法流程。针对法兰盘图像易受高光和噪声干扰导致像素值污染的问题,提出一种灰度聚合算法,通过检测并重构污染像素值,显著提升了立体匹配代价计算的抗噪鲁棒性;同时,针对法兰盘图像特征重复或较弱导致的同名点匹配误差较大的问题,设计一种权重自适应计算算法,通过有效表征像素特征,进一步提高了立体匹配的准确度。基于上述研究,构建了融合灰度聚合与权重自适应计算的AD-Census立体匹配优化算法,并通过法兰盘尺寸检测实验,验证了该优化算法的有效性。此外,通过深入分析法兰盘视觉检测中视差误差的传递过程,建立相机测量位姿评价模型,确定了相机的最佳测量位姿,并开展不同测量位姿下的法兰盘尺寸检测实验,验证了最佳测量位姿确定方法的有效性。研究结果表明,所提出的方法能够进一步提高工件尺寸检测的精度,为机械加工工件的三维尺寸检测提供了新的技术手段。 展开更多
关键词 双目视觉 尺寸检测 立体匹配 机器人
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基于改进遗传算法的动载荷识别研究 被引量：2
11
作者 秦远田 唐甜 张炉平 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第1期146-153,205,206,共10页
针对同时识别动载荷位置和大小中的矩阵病态问题,以及将反问题转化为正向识别的最值问题,采用自适应算法和非线性规划对遗传算法(genetic algorithm,简称GA)进行改进,将改进后的混合算法用于求解最值问题,得到动载荷参数。首先,建立频... 针对同时识别动载荷位置和大小中的矩阵病态问题,以及将反问题转化为正向识别的最值问题,采用自适应算法和非线性规划对遗传算法(genetic algorithm,简称GA)进行改进,将改进后的混合算法用于求解最值问题,得到动载荷参数。首先,建立频域识别模型,把理论值与测量值的差值的二范数最小化作为优化目标函数;其次,将该目标函数作为混合算法的评价函数来识别动载荷参数;最后,进行简支梁动载荷识别的仿真和实验,对比了正向识别和逆系统法,讨论了非线性规划代数和噪音对混合算法的影响。研究结果表明:正向识别避免了矩阵求逆病态问题;相比遗传算法和自适应遗传算法,所提出算法可同时更准确和稳定地识别多个动载荷参数,且抗噪性更强。 展开更多
关键词 动载荷识别 遗传算法 自适应算法 非线性规划
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基于统计域指数的压力类传感器故障检测方法 被引量：1
12
作者 王印松 邵敬雅 《中国测试》 北大核心 2025年第5期110-116,共7页
针对工业过程中因老化及环境干扰出现的压力类传感器故障问题,提出一种基于统计域指数的传感器故障检测方法。首先,该方法采用长短期记忆(LSTM)神经网络构建预测传感器正常状态下输出的时序模型,由此生成模型预测值和实际测量值的残差信... 针对工业过程中因老化及环境干扰出现的压力类传感器故障问题,提出一种基于统计域指数的传感器故障检测方法。首先,该方法采用长短期记忆(LSTM)神经网络构建预测传感器正常状态下输出的时序模型,由此生成模型预测值和实际测量值的残差信号;然后,通过计算残差信号的移动平均指数(MAI)、移动均方根指数(MRI)、移动方差指数(MVI)和移动能量指数(MEI),并结合四分位距(IQR)方法设计阈值,进行传感器故障检测;最后,利用某320 MW燃煤机组引风机出口烟气压力传感器的历史运行数据进行实验验证,并与传统的残差分析法进行对比。结果表明,该方法在准确率、精确率、召回率和F值方面分别提升11.88%、3.16%、22.15%和14.06%,在压力传感器故障检测方面具备显著优势。 展开更多
关键词 故障检测 统计域指数 压力传感器 残差分析 神经网络
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基于要素信息补全的自动驾驶复杂场景语义理解 被引量：1
13
作者 赵树恩 袁亮 赵东宇 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第4期295-305,共11页
针对自动驾驶复杂交通场景精准感知与理解过程中路侧设施及交通参与者二维视觉图像几何特征信息不全、场景语义信息缺乏等问题,构建一种基于要素信息补全的自动驾驶复杂场景语义理解模型。首先,运用稠密连接网络(DenseNet)提取视觉图像... 针对自动驾驶复杂交通场景精准感知与理解过程中路侧设施及交通参与者二维视觉图像几何特征信息不全、场景语义信息缺乏等问题,构建一种基于要素信息补全的自动驾驶复杂场景语义理解模型。首先,运用稠密连接网络(DenseNet)提取视觉图像多尺度二维特征,通过特征视线投影模块(FLoSP)将体素逆向映射至三维空间,采用维度分解残差(DDR)模块构建3D UNet,提取场景目标三维特征,实现单帧视觉图像二维特征向三维特征的转换,再在3D UNet编码器与解码器之间引入三维上下文先验层(3D CRP),并通过空洞空间金字塔池化(ASPP)与Softmax层输出场景语义补全结果,以增强语义补全模型的空间语义理解能力。同时,运用图像描述生成技术,构建基于改进VGG-16编码器和长短时记忆网络(LSTM)解码器的上下文语义嵌入场景理解语言描述模型,其中改进VGG-16编码器将不同尺度的交通场景特征进行融合与拼接,并通过投影矩阵输入到LSTM解码器,建立场景目标图像与谓词关系的语义表示,进而自动生成目标检测结果及自动驾驶决策规划建议自然语言描述。最后,运用Semantic KITTI数据集及实车实验,对所提出的复杂场景语义理解算法进行验证。结果表明,该算法相较于JS3C-Net算法平均交并比(mIoU)相对提升了11.27%,通过语义补全实现了自动驾驶复杂场景的准确感知与语义理解,为自动驾驶决策规划提供可靠依据。 展开更多
关键词 自动驾驶 场景语义补全 图像描述 场景语义理解
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基于自适应MCMC的鲁棒因子图优化组合导航算法 被引量：1
14
作者 陈熙源 崔天昊 钟雨露 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第2期81-91,共11页
在城市峡谷环境中,GNSS多径效应与非视距现象严重,会极大影响GNSS的定位精度,进而影响INS/GNSS组合导航系统的定位效果。然而传统的INS/GNSS组合导航系统无法确定在城市峡谷环境中快速变化的GNSS量测噪声,为保证组合导航系统的抗差性能... 在城市峡谷环境中,GNSS多径效应与非视距现象严重,会极大影响GNSS的定位精度,进而影响INS/GNSS组合导航系统的定位效果。然而传统的INS/GNSS组合导航系统无法确定在城市峡谷环境中快速变化的GNSS量测噪声,为保证组合导航系统的抗差性能和估计精度,针对传统因子图优化算法中量测噪声协方差矩阵不准确带来状态估计精度下降的问题,提出了一种基于自适应MCMC的鲁棒因子图优化组合导航算法。首先,基于先验和后验两阶段将自适应MCMC引入因子图优化框架,在先验中通过MCMC算法将对后验概率采样转化为对先验概率和似然概率的乘积进行采样,并引入自适应策略提高采样效率,得到后验概率对应的样本集。在后验中,通过KL散度最小化近似后验和真实后验,从而精确估计GNSS时变量测噪声协方差;其次,引入新息χ^(2)检测算法,通过构建假设检验统计量和量测异常边界值来检测和剔除粗差。所提方法在减小粗差干扰的同时能有效估计GNSS时变量测噪声。由INS/GNSS组合导航的仿真和现场实验表明,所提方法相比普通因子图优化算法和基于变分贝叶斯的鲁棒自适应因子图优化算法在水平定位均方根误差上分别减小了20.4%、11.9%和71.6%、25.2%,具有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 组合导航 因子图优化 自适应MCMC 新息χ^(2)检测算法
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基于空气标定的热式流量仪表研制与应用 被引量：1
15
作者 刘华成 孙偲 +1 位作者 韩少云 张磊 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第5期164-168,共5页
热式流量仪表信号源于发热探头与介质之间的热交换量,在同一流速场下受介质类型影响,而国内标定装置的介质一般为空气。为解决热式流量仪表在非空气介质管路中流量测量精度低的问题,从热扩散原理出发,研制了一种基于空气标定的热式流量... 热式流量仪表信号源于发热探头与介质之间的热交换量,在同一流速场下受介质类型影响,而国内标定装置的介质一般为空气。为解决热式流量仪表在非空气介质管路中流量测量精度低的问题,从热扩散原理出发,研制了一种基于空气标定的热式流量仪表,并采用多项式拟合算法对仪表标定数据进行拟合,同时,通过对原理中涉及介质传热的比热容cp、导热系数k等参量进行分析,得到传热特性差异,提出了一种在不同介质工况应用中的信号修正方法,并将修正算法应用到仪表中。本文验证了常温常压空气标定的精度,满足1.0级精度要求,量程比达100!1,并搭建了不同介质的试验平台,将空气标定的仪表在氩气介质条件下开展应用测试。测试结果表明:通过对信号补偿,仪表输出精度显著提升,满足1.5级精度要求。本文方法可有效解决特定空间内非空气流量测量精度低的问题,对于扩大本仪表使用范围及精准测量目标场所气体流量等具有实际应用价值。 展开更多
关键词 热式流量仪表 热扩散原理 多项式拟合 介质传热
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基于数字图像相关技术的高温变形全场测量研究进展 被引量：1
16
作者 王永红 潘万林 +2 位作者 周江浔 陶圣至 李骏睿 《智能感知工程》 2025年第1期38-48,共11页
数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)技术在材料和结构的全场变形测量中得到广泛应用,但在高温环境下仍面临一些问题。基于此,首先,概述高温变形测量技术发展趋势及高温DIC技术研究现状;其次,分析高温DIC测量原理及系统,针对... 数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)技术在材料和结构的全场变形测量中得到广泛应用,但在高温环境下仍面临一些问题。基于此,首先,概述高温变形测量技术发展趋势及高温DIC技术研究现状;其次,分析高温DIC测量原理及系统,针对高温环境下的散斑氧化脱落、热辐射干扰及热流扰动等关键问题提出相应解决方案,并阐述高温DIC技术应用进展;最后,对高温DIC技术未来发展方向进行展望。 展开更多
关键词 高温变形测量 数字图像相关 散斑脱落 热辐射 热流扰动
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高精度压力测量模块的研制
17
作者 李永清 刘忠强 +4 位作者 郑浩 张立 胡延丽 徐丹辉 张春晓 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第10期47-52,共6页
为了提高压力校准器的性能,文中设计了一种由32位ARM微控制器STM32、硅压阻式压力传感器、Pt100温度传感器、24位高分辨率ADC、超低噪声LDO、RS485通信接口等组成的高精度压力测量模块。通过AD7124采集压力传感器输出信号,AD7793采集温... 为了提高压力校准器的性能,文中设计了一种由32位ARM微控制器STM32、硅压阻式压力传感器、Pt100温度传感器、24位高分辨率ADC、超低噪声LDO、RS485通信接口等组成的高精度压力测量模块。通过AD7124采集压力传感器输出信号,AD7793采集温度传感器输出信号,电源降噪处理,温度压力补偿和零点抑制与迁移,实现了压力的高精度测量。该模块通过高速RS485总线方式进行数据交互。文中给出了模块软硬件设计方案,对其实现方法及关键技术进行了研究。测试结果表明,在全温区(10~30℃)范围内,模块压力测量静态精度优于0.02%。 展开更多
关键词 压力测量 温度测量 高精度测量 压力温度补偿 嵌入式系统 零点迁移
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孔板流量计清洗过程中流量补偿技术研究 被引量：3
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作者 于洋 《石油石化节能与计量》 2025年第2期46-50,共5页
孔板流量计在清洗过程中因孔板提拉无法产生压差数据,无法实现实时计量,导致存在较大输差。针对上述问题,通过现场串联孔板流量计的清洗过程验证了实施流量补偿的必要性,并基于流体力学原理推导了流量补偿系数的计算方法,利用现场串联... 孔板流量计在清洗过程中因孔板提拉无法产生压差数据,无法实现实时计量,导致存在较大输差。针对上述问题,通过现场串联孔板流量计的清洗过程验证了实施流量补偿的必要性,并基于流体力学原理推导了流量补偿系数的计算方法,利用现场串联的孔板流量计和超声波流量计完成了补偿系数的验证工作。结果显示,经验方法获取的补偿流量与实际补偿流量相比较小,每年因流量差异产生的输差占全年气量的0.01%;压差和密度与补偿系数呈正比,管径和温度对补偿系数不造成影响;在统计的8次清洗过程中,计算补偿流量与实际补偿流量之间的差异较小,累积绝对差值为-99.25 m^(3),说明多次清洗不一定会造成绝对差值的不断累积,也可能存在正负误差抵消的现象。研究结果可为减小天然气管道计量过程中的输差提供理论依据和实际参考。 展开更多
关键词 孔板流量计 清洗 流量补偿 补偿系数 绝对差值
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高频涡流阵列探头在CFRP缺陷检测中的应用
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作者 程军 刘蒙蒙 +3 位作者 汪步云 许德章 裘进浩 季宏丽 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第1期161-168,206,207,共10页
为了实现高频印制电路板(printed circuit board,简称PCB)线圈阵列探头对碳纤维增强树脂(carbon fiber reinforced polymer,简称CFRP)复合材料缺陷的涡流检测,提出一种通过将PCB线圈连接不同电缆线以提高深层缺陷检测灵敏度的方法。首先... 为了实现高频印制电路板(printed circuit board,简称PCB)线圈阵列探头对碳纤维增强树脂(carbon fiber reinforced polymer,简称CFRP)复合材料缺陷的涡流检测,提出一种通过将PCB线圈连接不同电缆线以提高深层缺陷检测灵敏度的方法。首先,分析高频PCB阵列线圈的结构参数对磁感应强度和阻抗特性的影响,并确定线圈的内外径和线径尺寸等参数;其次,建立仿真模型,研究线圈的层数、线径对阻抗谐振频率的影响,并利用阻抗分析仪测量PCB线圈以及线圈连接不同类型同轴电缆接头(bayonet nut connector,简称BNC)电缆线时的阻抗。实验表明,电缆线的寄生电容与谐振频率呈负相关关系,较长的电缆线可提高对深层缺陷的检测能力;最后,建立CFRP检测实验平台,发现当高频PCB阵列线圈在连接不同BNC电缆线时,能够有效检测深层缺陷。该研究为通过调整连接PCB线圈的电阻-电感-电容分支电路参数来提高深层缺陷检测精度提供了参考。 展开更多
关键词 涡流阵列检测 高频印制电路板线圈 阻抗分析 碳纤维增强树脂复合材料 缺陷定量检测
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基于增量磁导率的电镀镍层拉应力定量检测方法
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作者 何存富 王楠 +3 位作者 李途岩 李鹏 王钰珏 刘秀成 《实验力学》 北大核心 2025年第1期1-10,共10页
电镀工艺中镀层的应力状态是影响电镀产品性能的重要因素。本文针对微米级厚度镍镀层的应力检测问题,采用增量磁导率检测技术对金属构件表面微米级厚度镍镀层的拉应力进行无损检测与评估。首先,搭建了可同步测量电镀镍层表面拉力、应变... 电镀工艺中镀层的应力状态是影响电镀产品性能的重要因素。本文针对微米级厚度镍镀层的应力检测问题,采用增量磁导率检测技术对金属构件表面微米级厚度镍镀层的拉应力进行无损检测与评估。首先,搭建了可同步测量电镀镍层表面拉力、应变和增量磁导率信号的实验装置,在此基础上开展了增量磁导率检测实验;其次,定性分析了拉应力对增量磁导率蝴蝶曲线的影响规律,并从实验信号中优选出2种对镍镀层拉应力敏感的特征磁参量;最后,基于二次函数定量分析了特征磁参量对电镀镍层试样表面拉应力的表征能力。结果表明:选取的2种增量磁导率特征磁参量与拉应力呈抛物线依赖关系(拟合优度大于0.95),建立的磁参量与拉应力关系方程可以实现最薄2.809μm厚度的镍镀层上拉应力的定量检测。 展开更多
关键词 增量磁导率 电镀镍层 拉应力 定量检测
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