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2811.基于支持向量机时栅数控转台时序预测研究
[仪器仪表制造业] [2013-12-15]
时栅代替光栅等传统位移传感器运用到全闭环数控转台做角位移检测部件,需采用时空变换算法将时栅的时域信息转换到空域信息.运用时间序列分析出时栅数控转台的测试数据依存特性,采用支持向量机建立起未来测试数据和历史样本的映射关系,从而得到测试数据中隐含的规律.依据过去相关测量值采用支持向量机回归预测下一采样时刻角位移,将原本等时采样的绝对式角位移转换为全闭合数控系统需要的等空间增量式连续脉冲.并且在误差控制方面,采用当前预测值对上一次预测误差进行实时修正,消除累计误差保证测量精度.实验证明支持向量回归的时间序列预测算法能有效保证动态数控角位移测量误差控制在±2.5＂以内,实现精密全闭环角位移测量.
关键词：支持向量回归；时栅；时间序列；全闭环
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2812.基于线性扫频源的X波段快速幅相测量系统
[仪器仪表制造业] [2013-12-15]
研制了一种X波段微波网络快速扫频幅相测量系统.系统采用基于小数分频锁相环的线性扫频微波源作为激励,不存在常规矢量网络分析仪的跳频稳频过程.针对线性扫频源激励的特点,系统采用希尔伯特变换(Hilbert transform)或正交解调方法从中频信号中得到幅度和相位.使用研制系统和商用矢量网络分析仪测量了同一X波段的可调谐移相器的频率响应特性.尽管研制系统由于接收机通道不足不能进行完备矢量校准,但通过合理配置隔离器后相位测量结果与商用矢量网络分析仪十分吻合,这表明研制的测量系统不仅测量速度快,而且可能达到较好的测量精度.
关键词：线性调频连续波；微波幅相测量；希尔伯特变换；矢量网络分析仪；正交解调
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2813.基于FPAA的自修复智能无线传感器节点
[仪器仪表制造业] [2013-12-15]
针对无线传感器网络自身的可靠性和维护问题,提出了一种基于FPAA(field programmable analog arrays)的自修复智能无线传感器节点的实现方法.该方法以FPAA为核心构成传感器的主要信号调理电路,节点设计有硬件故障自诊断功能,在节点部分硬件模块发生故障的情况下,可修复相应故障,确保节点在无人职守及野外应用时的可靠性,避免节点的直接丢弃.重点介绍了自修复节点的实现方法、软硬件研发并对节点进行了自修复实验研究,分析了自修复节点的功耗及可工作时间,节点能够在2节具有1700 mAh的AA电池的供电下工作半年时间.
关键词：无线传感器网络节点；FPAA技术；自硬件电路修复；开关电容
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2814.高灵敏度光纤磁场传感器的设计与模型研究
[仪器仪表制造业] [2013-12-15]
根据磁致伸缩效应和光纤腔衰荡技术设计了高灵敏度的磁场传感器.基于Jiles-Atherton模型、二次畴转模型和光纤衰荡技术波长解调原理,建立了磁场传感器的数学模型,模型反映了磁场-应变-光纤腔衰荡时间之间的耦合机制.对不同预应力作用下Terfenol-D棒的磁致伸缩输出应变、衰荡时间、系统灵敏度与磁场之间的变化规律进行了理论分析和仿真研究,结果表明,该传感器具有很高的灵敏度,可通过改变预应力实现不同量程范围内的磁场测量,研究可为发展新型的高灵敏度磁场传感器提供了理论指导.
关键词：磁致伸缩效应；光纤腔衰荡技术；磁场测量；长周期光纤光栅
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2815.基于四项余弦窗三谱线插值FFT的谐波检测方法
[仪器仪表制造业] [2013-12-15]
快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)在非同步采样情况下存在较大的误差,为了减小非同步采样对FFT的影响,通过选择旁瓣性能良好的4项5阶Nuttall窗结合插值FFT进行电力谐波检测.推导了实用的三谱线插值修正公式,利用谐波频点附近的三根离散频谱的幅值确定谐波谱线的准确位置,进而得到谐波幅值、频率及相位的修正公式.仿真结果验证了该算法在非同步采样时,与加Hanning窗和Blaekman-Harris窗插值FFT相比有更高的分析准确度,同时,在加相同窗函数情况下,与双谱线插值修正算法相比也具有更高的准确度.仿真结果还验证了测量数据含有白噪声时,算法仍然具有较高的准确度.基于该算法的检测仪器的实测结果也验证了算法的有效性.
关键词：谐波分析；频谱泄漏；快速傅里叶变换；4项5阶Nuttall窗；三谱线插值
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2816.自动气象站数据采集器温度通道的环境温度补偿
[仪器仪表制造业] [2013-12-15]
针对自动气象站数据采集器温度通道容易受到环境温度影响限制测量精度的问题,对数据采集器进行了温度漂移检测实验并对实验数据进行了误差分析,提出了基于改进自适应遗传算法优化的最小二乘支持向量机( improved adaptive genetic algorithm least squares support vector machine,IAGA-LSSVM)的温度补偿方法.改进的自适应遗传算法能够对最小二乘支持向量机拟合过程中的关键参数进行调整从而建立最优模型.与传统LS-SVM相比,IAGA-LSSVM对温度数据的建模均方根误差减小了0.007,有效提高了建模的精度.根据建立的最优函数模型对该数据采集器温度通道进行温度补偿结果表明,经该方法补偿后的数据采集器在任何温度环境下的温度测量误差均小于0.03℃,具有更高的测量精度和稳定性,有效提高了自动气象站的温度观测质量.同时,设计开发了温度补偿界面,为自动气象站观测数据校验和实际业务应用奠定了基础.
关键词：数据采集器；温度；最小二乘支持向量机；改进的自适应遗传算法
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2817.基于时间双向解算融合的POS事后处理算法
[仪器仪表制造业] [2013-12-15]
位置姿态测量系统(position and orientation system,POS)的精度直接影响高分辨率对地观测中成像载荷的成像质量和测绘精度,但POS的传统事后处理方法严重依赖初始阶段的静态对准,限制了应用中系统的反应速度,同时也未能充分利用整段测量数据提高系统处理精度.针对这个问题,提出一种基于时间双向解算航迹融合的POS事后处理算法,在传统算法基础上增加了时间逆向解算结果,并利用“凸组合”最优融合原则将时间正向解算结果与时间逆向解算结果进行融合,提高了系统处理精度和应用中系统的反应速度.联合飞行实验表明,应用该方法后,POS测量精度优于传统的事后处理算法.
关键词：位置姿态测量系统；逆向事后处理；航迹融合；合成孔径雷达；运动补偿
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2818.自适应和声搜索算法在结构工程设计中的应用
[仪器仪表制造业] [2013-12-15]
提出了一种自适应和声搜索(adaptire harmony search,AHS)算法来解决结构工程设计问题.AHS算法包含2种重要的操作,分别是位置更新和变异操作.前者能够使非最优解快速地朝着全局最优解移动,这有助于提高AHS算法的收敛速度;后者能够增加种群的随机性和多样性,这有助于增强AHS算法跳出局部最优点的能力.由于采用了以上2种操作,AHS法具有很强的收敛性和空间开发能力.实验结果表明,与已有算法比较,AHS算法在解决结构工程优化问题中能够找到更好的解,它是解决结构工程优化设计的一个有效的算法.
关键词：自适应和声搜索算法；结构工程问题；位置更新；变异
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2819.基于变分光流的三维运动检测与稠密结构重建
[仪器仪表制造业] [2013-12-15]
提出了一种基于变分理论的由稠密光流检测图像中目标物体三维运动与结构的直接方法.首先在透视投影模型下将目标物体的三维运动参数与图像光流联系起来,构建了一个未知量是三维运动参数的能量函数,然后使用变分方法直接求出图像中目标运动物体的三维运动参数,最后由求出的三维运动参数恢复物体表面的三维稠密结构及图像光流.该方法在对目标物体进行三维运动检测时省略了“光流计算”这一中间过程,避免了图像光流计算给三维运动检测结果带来的误差影响和时间消耗.多组实验证明该算法具有较高的计算精度、较好的鲁棒性和较快的计算效率.
关键词：三维运动检测；稠密结构重建；变分光流算法；直接方法
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2820.铝板材电磁超声检测中波的产生与传播过程分析
[仪器仪表制造业] [2013-12-15]
针对电磁超声波如何在非铁磁性金属板中产生的问题,研究了铝板中电磁超声波的产生和传播机理.利用有限元分析软件对铝板受偏置磁场作用,铝板内感生出涡流,在涡流的作用下产生洛伦兹力,最后在该洛伦兹力的作用下铝板内的质点发生位移形成电磁超声波的4个过程进行了仿真.仿真结果表明,通有高频电流的线圈正下方会感生出交变的涡流；在平行于铝板表面的静电场作用下,铝板表面上的质点受到垂直于其表面的洛伦兹力作用；板内质点在此垂直力的作用下振动产生电磁超声波；查看质点各个方向位移的变化直观地看出电磁超声波的衰减很大.最后通过对单个质点位移的仿真分析得出了质点位移最大的方向.
关键词：电磁超声波；偏置磁场；涡流；洛伦兹力；电磁超声换能器；ANSYS有限元仿真
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