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基于多策略蝙蝠改进算法的三维WSNs覆盖优化
1
作者 滕志军 崔瑶瑶 +2 位作者 何牧钢 朱思安 王继红 《东北师大学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期50-56,共7页
针对三维无线传感器网络(WSNs)随机部署时节点覆盖率低且存在冗余节点的问题,本文提出基于多策略蝙蝠改进算法的三维WSNs覆盖优化.利用佳点集方法初始化种群,提高分布的均匀性和多样性;通过蝙蝠发出超声波的响度和脉冲速率的变化,调整... 针对三维无线传感器网络(WSNs)随机部署时节点覆盖率低且存在冗余节点的问题,本文提出基于多策略蝙蝠改进算法的三维WSNs覆盖优化.利用佳点集方法初始化种群,提高分布的均匀性和多样性;通过蝙蝠发出超声波的响度和脉冲速率的变化,调整非线性惯性权重,以自适应更新个体位置,提升蝙蝠算法的全局寻优性能;在同一维度利用横向交叉提高全局搜索能力,在不同维度间借助纵向交叉避免算法陷入局部最优.纵向和横向的仿真实验表明:蝙蝠优化算法与其他智能算法相比,运行稳定可靠,节点分布均匀,相同节点数可实现更高的覆盖率,或在相同覆盖率下所需的节点数更少,降低网络部署成本. 展开更多
关键词 蝙蝠改进算法 无线传感器网络 佳点集 非线性惯性权重 纵横交叉
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基于手机传感器与phyphox的三线摆法测量刚体转动惯量实验研究 被引量：2
2
作者 胡馨月 肖灿 +1 位作者 管嘉祎 邱培镇 《湖州师范学院学报》 2025年第2期36-42,共7页
对利用光电门和智能计时计数器测定摆动周期的传统三线摆法测量刚体转动惯量的实验进行创新设计。通过设计制作专用的手机支架和固定结构,引入双手机系统,利用智能手机结合phyphox的高频数据采集能力、远程操控和数据传输功能,实现对摆... 对利用光电门和智能计时计数器测定摆动周期的传统三线摆法测量刚体转动惯量的实验进行创新设计。通过设计制作专用的手机支架和固定结构,引入双手机系统,利用智能手机结合phyphox的高频数据采集能力、远程操控和数据传输功能,实现对摆动周期的更高精度测量。通过刚体转动惯量的测量和平行轴定理的验证实验,证明该方案的可行性。 展开更多
关键词 手机传感器 phyphox 三线摆 转动惯量 摆动周期
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基于单片机系统的三线摆法测量转动惯量的实验装置研究
3
作者 徐宽源 张宝芳 林季资 《科技资讯》 2025年第20期97-99,共3页
三线摆法是大学物理实验项目中刚体转动惯量测量常采用的方法。在教学过程,老式三线摆仪器暴露摆动周期测量误差较大、摆动角度不易控制、高度测量误差大等诸多不足,对实验数据的准确性和教学效果产生重要影响。为解决这些问题,本文利... 三线摆法是大学物理实验项目中刚体转动惯量测量常采用的方法。在教学过程,老式三线摆仪器暴露摆动周期测量误差较大、摆动角度不易控制、高度测量误差大等诸多不足,对实验数据的准确性和教学效果产生重要影响。为解决这些问题,本文利用单片机系统对原实验装置进行改进。改进后的实验装置以STM32单片机作为主控芯片,实现对计算转动惯量所需参数的测量、储存和处理。系统设计采用双模式人机交互方案,既保留了传统物理按键操作方式,又新增了移动终端App控制功能,显著提升了操作便捷性。利用该装置,可以使实验操作更加简便、缩短实验时间、减少实验数据的测量误差,进而提高教学效果。 展开更多
关键词 三线摆 转动惯量 单片机 多传感器
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基于粒子群优化SVM的CT医疗影像设备故障分类方法研究
4
作者 袁江 刘安琪 +2 位作者 杨珍珍 杭国龙 胡云鹏 《中国医疗设备》 2025年第9期33-38,64,共7页
目的为解决医疗影像设备故障特征隐蔽性高,单一支持向量机(Support Vector Machine,SVM)方法难以有效提取深层次故障特征,导致故障分类Kappa系数较低的问题,提出基于粒子群优化SVM的CT医疗影像设备故障分类方法。方法采用多类型传感器... 目的为解决医疗影像设备故障特征隐蔽性高,单一支持向量机(Support Vector Machine,SVM)方法难以有效提取深层次故障特征,导致故障分类Kappa系数较低的问题,提出基于粒子群优化SVM的CT医疗影像设备故障分类方法。方法采用多类型传感器实时监测CT医疗影像设备的运行状态信号;通过小波变换对采集到的信号进行处理,以去除噪声并提取有效特征,再将处理后的信号输入到深度置信网络中;深度置信网络通过逐层叠加受限玻尔兹曼机,并经历无监督训练和有监督参数调整2个阶段,以精准捕捉并学习CT医疗影像设备故障的深层次特征;将提取到的故障特征输入到基于粒子群优化SVM的多分类器中,通过训练好的模型实现CT医疗影像设备故障分类。结果实验结果表明,该方法在深度置信网络层数为4,输入、隐藏、输出层神经元数量分别为80、150、80的情况下,在G2数据集中的F1得分为0.925,Kappa系数为0.895,海明距离低于0.053。结论本文所提方法可实现CT医疗影像设备故障精准分类,为医疗影像设备的故障诊断和维护提供有力的技术支持。 展开更多
关键词 粒子群优化算法 支持向量机 CT医疗影像设备 传感器 深度置信网络 惯性权重
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基于MEMS惯性传感器的人体多运动模式识别 被引量：22
5
作者 路永乐 张欣 +2 位作者 龚爽 周帆 刘宇 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期589-594,共6页
针对人体多运动模式识别中识别精度低的问题,提出一种基于MEMS惯性传感器的人体多运动模式识别算法。该算法选取MEMS加速度传感器的时域特征作为模式识别特征量,提取MEMS角速度传感器的时域特征作为二次识别的特征量,能够准确识别走、... 针对人体多运动模式识别中识别精度低的问题,提出一种基于MEMS惯性传感器的人体多运动模式识别算法。该算法选取MEMS加速度传感器的时域特征作为模式识别特征量,提取MEMS角速度传感器的时域特征作为二次识别的特征量,能够准确识别走、跑、站立、上楼、下楼、趴倒、躺倒、倒退多种运动模式。识别过程采用分层识别算法,同时使用支持向量机识别区分难度较大的两类行为动作。嵌入式消防单兵定位系统平台的实验验证表明,利用该算法能够识别消防单兵的多运动模式,平均识别精度达到94%以上。 展开更多
关键词 MEMS惯性传感器 运动模式 识别算法 时域特征
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导弹控制系统的容错控制研究 被引量：12
6
作者 刘湘崇 梁彦 +2 位作者 程咏梅 潘泉 张洪才 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2006年第10期1185-1189,共5页
为了提高导弹姿态控制系统的可靠性,防止由于传感器失效而引起导弹自毁,提出基于信号重构的容错控制方法.为了对姿态控制系统中的传感器进行信号重构,首先考虑弹体弹性振动的影响,分析了弹体弹性振动与姿态角之间的关系;然后分析了传感... 为了提高导弹姿态控制系统的可靠性,防止由于传感器失效而引起导弹自毁,提出基于信号重构的容错控制方法.为了对姿态控制系统中的传感器进行信号重构,首先考虑弹体弹性振动的影响,分析了弹体弹性振动与姿态角之间的关系;然后分析了传感器输出信号之间的关系;最后,通过解析冗余方法,用正常工作的传感器输出信号重构出现故障的传感器的正常信号.仿真实验表明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 弹性振动 容错控制 惯性传感器 振型斜率
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视觉与惯性传感器融合的隐式卡尔曼滤波位置估计算法 被引量：6
7
作者 杜光勋 全权 蔡开元 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期833-840,共8页
机器人对自身位置的实时感知在机器人技术中非常重要.本文主要研究机器人技术中一类基于视觉与惯性传感器的位置估计问题.与传统的状态估计问题不同的是,所研究位置估计问题为带有隐式观测方程的线性状态估计问题.为此提出一种能够解决... 机器人对自身位置的实时感知在机器人技术中非常重要.本文主要研究机器人技术中一类基于视觉与惯性传感器的位置估计问题.与传统的状态估计问题不同的是,所研究位置估计问题为带有隐式观测方程的线性状态估计问题.为此提出一种能够解决此类估计问题的隐式卡尔曼滤波器,并给出了详细的滤波器设计过程.另外采用扩展变量法将加速度信息中的偏移量作为滤波器状态来估计,以补偿其对位置估计结果的影响.仿真结果显示,所给出的隐式卡尔曼滤波器收敛,加速度偏移带来的影响被有效的补偿. 展开更多
关键词 视觉 惯性 传感器融合 位置估计 隐式卡尔曼滤波器
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转动惯量测试仪的设计 被引量：8
8
作者 谢亮 张进治 +1 位作者 安艳伟 铁小匀 《物理实验》 2015年第7期27-30,共4页
根据复摆法测量转动惯量的原理,设计了测量不规则刚体转动惯量的装置.该装置采用压力传感器、对射式光电计数器、倾角传感器,并充分利用了物理天平的底座和游码标尺支架,设计精巧、测量方便快捷.
关键词 刚体 转动惯量 传感器
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大型回转体转动惯量测量系统的设计 被引量：7
9
作者 汤浩 罗凯 李代金 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1642-1645,共4页
以大型回转体为被测对象,设计了一套转动惯量测量系统。利用扭摆机构、光电传感器获得系统的振荡频率,在对系统阻尼影响分析的基础上,得出转动惯量与振荡频率的关系式。详细介绍了系统组成,对测量系统的工作机理和测量精度进行了分析,... 以大型回转体为被测对象,设计了一套转动惯量测量系统。利用扭摆机构、光电传感器获得系统的振荡频率,在对系统阻尼影响分析的基础上,得出转动惯量与振荡频率的关系式。详细介绍了系统组成,对测量系统的工作机理和测量精度进行了分析,最后给出具体算例;结果表明满量程测试精度优于1%,可实现对大型回转体的转动惯量的精确测量。 展开更多
关键词 大型回转体 转动惯量 测量系统 传感器 振荡频率
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多维加速度场中六维力传感器惯性耦合特性研究 被引量：12
10
作者 吴宝元 吴仲城 申飞 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1686-1690,共5页
六维力传感器的特殊结构决定了各维间耦合存在的必然性,在多维加速度场六维力测试环境中,传感器惯性质量分布又加重了耦合的程度。本文针对多维加速度场中六维力传感器惯性耦合效应,建立传感器力学解析模型和弹性体的应力—应变关系,采... 六维力传感器的特殊结构决定了各维间耦合存在的必然性,在多维加速度场六维力测试环境中,传感器惯性质量分布又加重了耦合的程度。本文针对多维加速度场中六维力传感器惯性耦合效应,建立传感器力学解析模型和弹性体的应力—应变关系,采用有限元方法(FEM)仿真,分析了多维加速度场中惯性力学特点与耦合效应本质特征,为加速度场中六维力传感器主动设计和惯性耦合补偿提供理论参考依据。 展开更多
关键词 六维力传感器 惯性耦合 FEM 多维加速度场
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MEMS惯性传感器现状与发展趋势 被引量：32
11
作者 卞玉民 胡英杰 +2 位作者 李博 徐淑静 杨拥军 《计测技术》 2019年第4期50-56,共7页
自上世纪90年代以来,针对MEMS惯性器件的研究越来越多,MEMS惯性传感器开始得到广泛的商业应用。本文对部分MEMS惯性传感器国内外的新近研究成果进行了分类与归纳,分别对MEMS加速度计、MEMS陀螺仪和微惯性测量组合以及惯性微系统进行了... 自上世纪90年代以来,针对MEMS惯性器件的研究越来越多,MEMS惯性传感器开始得到广泛的商业应用。本文对部分MEMS惯性传感器国内外的新近研究成果进行了分类与归纳,分别对MEMS加速度计、MEMS陀螺仪和微惯性测量组合以及惯性微系统进行了研究与分析。对MEMS惯性传感器发展趋势进行了初步推断,认为未来MEMS惯性传感器的发展主要有四个方向:高精度,以满足日益精细化、智能化的应用需求;微型化,以实现便携、分布式应用要求;高集成度,以完成多种功能高密度组合;适应性强,以适应复杂应用环境,拓宽应用范围。 展开更多
关键词 MEMS 惯性 传感器 现状 趋势
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Si-玻璃阳极键合失效机理研究 被引量：1
12
作者 毋正伟 陈德勇 夏善红 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2010年第10期619-623,共5页
在采用Si-玻璃阳极键合技术制备微惯性传感器的过程中,实验发现键合圆片中心区域键合失效。通过对键合机理和工艺过程进行分析,认为湿法腐蚀工艺引入钾离子(K+)污染是造成键合失效的主要原因,也可以对键合失效现象给出合理的解释。改变... 在采用Si-玻璃阳极键合技术制备微惯性传感器的过程中,实验发现键合圆片中心区域键合失效。通过对键合机理和工艺过程进行分析,认为湿法腐蚀工艺引入钾离子(K+)污染是造成键合失效的主要原因,也可以对键合失效现象给出合理的解释。改变工艺参数进行了键合对比实验,结果表明,未受K+污染的键合圆片没有发生键合失效现象。提出了解决键合失效问题的两种方案,并首次提出在Si片表面生长氧化层提高失效区键合强度的方法;从理论上分析了增加SiO2介质层的可行性。强度测试结果表明,在SiO2厚度为150nm时,键合剪切强度达到14MPa,验证了方案的可靠性。利用上述方法制备出微加速度传感器敏感结构。 展开更多
关键词 微电子机械系统 阳极键合 微惯性传感器 二氧化硅 钾离子污染 键合失效
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基于多传感器数据融合的长输埋地管道中心线测量 被引量：23
13
作者 李睿 冯庆善 +4 位作者 蔡茂林 李海军 张海亮 刘成海 赵晓明 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期987-992,共6页
针对长距离油气管道的中心线测量问题,提出了一种利用多传感器数据融合的管道中心线计算方法。当使用管道内检测器对长距离油气管道进行内检测时,在内检测器上装载惯性测量单元(IMU)和里程计,通过加载低频发射机激发地面GPS标记盒获得... 针对长距离油气管道的中心线测量问题,提出了一种利用多传感器数据融合的管道中心线计算方法。当使用管道内检测器对长距离油气管道进行内检测时,在内检测器上装载惯性测量单元(IMU)和里程计,通过加载低频发射机激发地面GPS标记盒获得内检测的位置信息。使用导航系统和非线性动态系统进行误差建模,利用IMU数据及里程计数据进行航位推算,并采用扩展型卡尔曼滤波器对惯导系统及里程计的各项误差进行估计和补偿,结合地面GPS标记点数据最终得出准确的管道中心线位置信息。通过对同一节长度的管道在2次不同时间测量的管道中心线轨迹数据进行对比分析可知,两次测量获得的惯导中心线数据在水平方向的综合偏离误差为0.35 m,高度方向的综合误差为0.74 m。为进一步验证测量精度,对埋地管道某处特征点进行了开挖验证,检测器的误差在1 m以内。为埋地油气管道的安全运行提供了一种有效的测量手段。 展开更多
关键词 长输管道内检测 传感器融合 惯性导航 扩展卡尔曼滤波器 误差修正
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刚体转动惯量实验中时间测量的改进方法 被引量：21
14
作者 杨涛 任明放 《大学物理》 北大核心 2005年第4期37-39,共3页
对传统的刚体转动实验仪时间的测量方法进行了改进,提高了实验测量的精度,拓展了实验内容.同时也可以作为开放、设计性实验.
关键词 转动惯量 霍尔开关传感器 设计与开放实验
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新型转动惯量实验装置的研制与应用 被引量：12
15
作者 刘五祥 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2015年第5期63-66,共4页
介绍了一种新型转动惯量实验装置的工作原理、性能和实验结果。该实验装置由转动惯量实验仪、霍尔感应器和多功能计时计数毫秒仪组成。应用霍尔传感器结合多功能计时计数毫秒仪自动记录刚体在一定转动力矩作用下,转过π角位移时刻,测定... 介绍了一种新型转动惯量实验装置的工作原理、性能和实验结果。该实验装置由转动惯量实验仪、霍尔感应器和多功能计时计数毫秒仪组成。应用霍尔传感器结合多功能计时计数毫秒仪自动记录刚体在一定转动力矩作用下,转过π角位移时刻,测定刚体转动时的角加速度和刚体的转动惯量。与原有测量装置相比,可消除较大部分系统误差和偶然误差,使数据接近真值、测量方便、重复性好、节省时间、效率高。实验结果也表明,所研制的实验装置具有较好的实验性和可靠性。 展开更多
关键词 转动惯量 霍尔感应器 多功能计时计数毫秒仪 刚体
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基于多传感器综合的路面不平度测量 被引量：6
16
作者 王建锋 李平 韩毅 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期361-365,共5页
提出了基于惯性基准多传感器综合的路面不平度检测方法,对测量平台的多路加速度信号进行去均值、数字积分和去趋势项处理,计算获得测量平台的精确垂直位移,然后利用提出的路面不平度测量方法完成了路面不平度的测量.针对多数据段拼接问... 提出了基于惯性基准多传感器综合的路面不平度检测方法,对测量平台的多路加速度信号进行去均值、数字积分和去趋势项处理,计算获得测量平台的精确垂直位移,然后利用提出的路面不平度测量方法完成了路面不平度的测量.针对多数据段拼接问题提出了信号局部基准调整的自适应方法,利用此方法实现了路面不平度的精确测量.通过对比试验证明此方法检测精度较高,完全可以满足工程实践应用. 展开更多
关键词 惯性基准 不平度 数据综合 测量 传感器
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基于惯性比特征的三角形星图识别算法 被引量：11
17
作者 樊巧云 陆壮志 +1 位作者 魏新国 李健 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期2838-2843,共6页
为了提高星敏感器的星图识别性能,提出了一种基于惯性比特征的三角形星图识别算法。该算法将导航三角形的形心惯性比和导航三角形最长边的角距值作为匹配特征量,并以此构建导航特征库,采用散列函数的方式搜索导航特征库。由于将三角形... 为了提高星敏感器的星图识别性能,提出了一种基于惯性比特征的三角形星图识别算法。该算法将导航三角形的形心惯性比和导航三角形最长边的角距值作为匹配特征量,并以此构建导航特征库,采用散列函数的方式搜索导航特征库。由于将三角形特征量的维数由三维缩减至二维,该算法具有导航星数据库容量小、搜索匹配速度快的优点。仿真实验表明,在星点位置噪声标准偏差为2像素、星等噪声标准偏差为0.8等的条件下,该算法的识别率均在99%以上,平均识别时间约为1.29ms,和现有三角形算法相比均具有一定的优势。并在地面观星实验中,取得了非常好的效果。 展开更多
关键词 星敏感器 星图识别 三角形算法 惯性比
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基于惯性基准的激光路面平整度检测系统研究 被引量：5
18
作者 张熠 马荣贵 丁辉 《交通与计算机》 2007年第5期13-16,共4页
依据1/4车模型,分析了基于惯性基准的路面平整度检测方法,给出了采用激光测距仪和加速度传感器的输出信号获得待测路面纵断面相对高程的计算公式,实现了多路数据的同步采集与联合处理,介绍了对传感器输出信号的数据处理方法。通过与精... 依据1/4车模型,分析了基于惯性基准的路面平整度检测方法,给出了采用激光测距仪和加速度传感器的输出信号获得待测路面纵断面相对高程的计算公式,实现了多路数据的同步采集与联合处理,介绍了对传感器输出信号的数据处理方法。通过与精密水准仪测量方法进行对比试验,结果表明基于惯性基准的检测方法在路面平整度检测中是可行的。 展开更多
关键词 路面平整度 加速度传感器 惯性基准 激光测距
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多维加速度场下六维力传感器弹性体结构设计 被引量：2
19
作者 吴宝元 吴仲城 申飞 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期142-144,共3页
针对多维加速度场中六维力传感器惯性耦合效应特性及实际测试的需要,设计了一种三梁均布式弹性体结构的六维力/力矩传感器,对弹性体在多维加速度场下的力学行为进行了探讨,运用有限元(FEM)仿真分析了弹性体结构参数对传感器动态输出及... 针对多维加速度场中六维力传感器惯性耦合效应特性及实际测试的需要,设计了一种三梁均布式弹性体结构的六维力/力矩传感器,对弹性体在多维加速度场下的力学行为进行了探讨,运用有限元(FEM)仿真分析了弹性体结构参数对传感器动态输出及振型频率的影响,为多维加速度场下多维力传感器动态解耦和多目标的优化设计提供依据. 展开更多
关键词 六维力/力矩传感器 惯性耦合 弹性体 动态输出 多维加速度场
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机器人智能碰撞传感器的设计与仿真 被引量：5
20
作者 林义忠 黄冰鹏 +2 位作者 李盛 覃尚活 姚建余 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第10期70-72,76,共4页
为了提高机器人手部发生触碰时的安全防护性能,在触碰的瞬间能实现急停,确保设备和人员的安全,设计了一种具有惯性检测的电磁伺服型高灵敏度碰撞传感器,主要采用"惯性感知+电磁伺服"的方式,动态剔除惯性力成分,使碰撞传感器... 为了提高机器人手部发生触碰时的安全防护性能,在触碰的瞬间能实现急停,确保设备和人员的安全,设计了一种具有惯性检测的电磁伺服型高灵敏度碰撞传感器,主要采用"惯性感知+电磁伺服"的方式,动态剔除惯性力成分,使碰撞传感器仅对碰撞力反应,提高了机器人手部的触碰灵敏度。计算表明:碰撞触发力的阈值由24.73 N降低到了12.88 N;相比传统的碰撞传感器,其灵敏度大幅提高,进一步提高了机器人的安全防护性能,具有一定的理论价值与工程应用价值。 展开更多
关键词 机器人 碰撞传感器 电磁伺服 惯性感知
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