儀器儀表學(xué)報最新期刊目錄

基于多階段動態(tài)過濾的靜態(tài)點云地圖生成算法————作者：范明澤;徐曉蘇;

摘要：在動態(tài)場景中,諸如行人、車輛等動態(tài)對象出現(xiàn)在傳感器的觀測范圍內(nèi),對靜態(tài)點云地圖的構(gòu)建帶來了顯著干擾。這些動態(tài)目標在地圖的生成過程中常常留下“鬼影”,嚴重影響地圖構(gòu)建精度與完整性。為了解決該問題,提出了一種面向復(fù)雜動態(tài)場景的高精細靜態(tài)點云地圖生成算法,旨在保持地圖構(gòu)建精度的同時,有效剔除動態(tài)干擾點。首先,對點云進行序列化處理并結(jié)合區(qū)域化地面分割,以減少地面點對動態(tài)判別的干擾。然后,設(shè)計了一種多階段的...

基于結(jié)點熱光效應(yīng)的點熱源非接觸式溫度傳感器————作者：劉梅;白鑫;王嘉誠;周小彤;王志明;

摘要：傳統(tǒng)點熱源溫度測量方法包括熱電偶、電阻溫度計和紅外測溫等，但它們通常存在體積較大、響應(yīng)速度較慢或難以實現(xiàn)微小區(qū)域精確測量的局限性。為此，設(shè)計并開發(fā)了一種基于光波導(dǎo)交叉結(jié)點和熱光效應(yīng)的溫度傳感器，實現(xiàn)了對小尺寸點熱源的非接觸式溫度測量。采用3D打印法制備了不同形態(tài)的光敏樹脂結(jié)點，激光照射在結(jié)點交叉處，結(jié)點將激光分散到其分支結(jié)構(gòu)上；氧化鋁陶瓷加熱片作為點熱源提供小范圍恒定溫度，利用可調(diào)壓電源實現(xiàn)對其溫...

大型薄壁構(gòu)件加工變形誤差綜合補償方法————作者：宜亞麗;陳一凡;程陽洋;王志勇;金賀榮;

摘要：針對大型薄壁構(gòu)件弱剛性和壁厚不均勻特性,導(dǎo)致在斷續(xù)開槽銑削加工中槽底易發(fā)生加工變形,影響加工精度的問題,提出了一種加工變形誤差綜合補償方法。首先,基于經(jīng)驗法開展銑削力測量試驗,通過回歸分析建立加工參數(shù)與銑削力映射關(guān)系,構(gòu)建銑削力預(yù)測模型。針對大型薄壁構(gòu)件仿真計算效率低的問題,采用等效剛度理論對薄壁構(gòu)件的變形區(qū)域進行簡化;在此基礎(chǔ)上,提出了一種通過替換主結(jié)構(gòu)模擬多層銑削加工的改進子結(jié)構(gòu)仿真方法,并結(jié)...

半球諧振陀螺高精度質(zhì)量平衡研究————作者：王鵬;車馳騁;曲天良;劉天怡;張熙;

摘要：質(zhì)量不平衡是半球諧振子制造及組件裝配過程中產(chǎn)生的非對稱性缺陷,由材料各向異性、加工誤差及裝配偏差等工藝環(huán)節(jié)引入的非對稱特性會引發(fā)諧振子非理想振動模式,導(dǎo)致四波腹駐波畸變,加劇哥氏效應(yīng)耦合誤差,進而惡化半球諧振陀螺的輸出特性,影響其導(dǎo)航精度。針對這一制約高精度半球諧振陀螺發(fā)展及批量化生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù),提出了基于諧振子駐波虛擬旋轉(zhuǎn)狀態(tài)參數(shù)解調(diào)與支撐桿振動檢測相結(jié)合的辨識方法,通過激光測振儀精確捕捉諧振子...

基于改進遺傳粒子群算法的無人機路徑規(guī)劃————作者：武曉雯;郭孟營;胡阿建;吳卿;

摘要：針對無人機高效飛行路徑規(guī)劃問題,提出一種改進遺傳粒子群算法(IHGPA)。該算法在粒子群算法的基礎(chǔ)上,融合多種策略,改善了收斂效果和解的質(zhì)量。首先,為提升全局尋優(yōu)能力,IHGPA算法引入分區(qū)優(yōu)化策略,通過構(gòu)建動態(tài)參數(shù)調(diào)整機制,優(yōu)化了粒子速度與位置更新方式。其次,改進遺傳算法的選擇、交叉、變異算子進一步強化尋優(yōu)能力,其中選擇階段采用輪盤賭方法與模擬退火算法優(yōu)化并保留精英個體,交叉階段結(jié)合概率算術(shù)交叉...

面向神經(jīng)血動力與電生理監(jiān)測的一體化fNIRS-EEG成像系統(tǒng)————作者：王語珂;朱聞睿;張麗敏;高峰;劉東遠;

摘要：近年來,功能性近紅外光譜成像(fNIRS)和腦電圖(EEG)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于建立自然和社會交互場景下的神經(jīng)認知響應(yīng)與精神狀態(tài)的腦功能測量與分析。盡管已有一些f NIRS-EEG雙模態(tài)研究,但多為分立設(shè)備實現(xiàn),數(shù)據(jù)存在測量通道有限、靈敏度低、數(shù)據(jù)不同步等諸多問題。為了更好地在日常情境下探索大腦的神經(jīng)電生理變化過程,發(fā)展了一種輕量型f NIRS-EEG雙模態(tài)成像系統(tǒng),實現(xiàn)了覆蓋全腦的f NIRS(80通...

一種基于缺陷響應(yīng)空間補償?shù)亩嗄Ｊ匠�聲全聚焦�?fù)合成像及應(yīng)用————作者：焦敬品;梁士通;李晨旭;齊高君;岳大慶;

摘要：因奧氏體不銹鋼小徑管壁厚較小,超聲波在其界面多次反射和模式轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的多次回波導(dǎo)致相控陣成像中產(chǎn)生大量偽像,嚴重影響缺陷的識別。為解決所選超聲波模式類型、數(shù)量及其幅值空間差異性對成像效果的影響,提出了一種基于缺陷響應(yīng)空間補償?shù)亩嗄Ｊ匠�聲全聚焦�?fù)合成像方法。建立了缺陷空間響應(yīng)模型,對模型獲取的全矩陣數(shù)據(jù)進行多模式成像,與CIVA仿真軟件的成像結(jié)果具有較好的一致性。將各模式成像結(jié)果中缺陷位置附近的最大強...

基于人體運動干擾建模預(yù)測的外肢體機器人補償控制研究————作者：戴歡;曾洪;張建喜;張競天;宋愛國;

摘要：針對人機協(xié)作中外肢體機器人受到人體運動干擾從而影響末端工作精度的問題,提出一種基于人體運動干擾建模預(yù)測的外肢體機器人補償控制方法。首先,為了精確測量人體運動干擾,設(shè)計了融合IMU和視覺估計的T265視覺慣性里程計傳感方案。其次,針對人-外肢體系統(tǒng)進行了運動學(xué)建模與分析,構(gòu)造了末端位姿關(guān)于人體運動干擾和外肢體機器人關(guān)節(jié)運動參數(shù)的函數(shù),并以末端位姿保持不變作為控制目標,提出一種基于PID前饋控制的運動...

熱輔助條件下微織構(gòu)刀具銑削力預(yù)測方法研究————作者：佟欣;王佰藝;李鑫宇;楊樹財;

摘要：刀具表面織構(gòu)化處理能夠顯著改善刀具的切削性能。但激光加工有著急速升溫與驟冷的加工特點，這會導(dǎo)致重熔層堆疊和微裂紋等問題。針對上述問題，文章引入熱輔助激光加工技術(shù)。由于鈦合金是難加工材料，因此銑削過程中刀具承受較大的銑削力，這會導(dǎo)致機械系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)及振動，進而影響刀具壽命和加工表面質(zhì)量。因此，準確預(yù)測銑削力可以及時調(diào)整切削參數(shù)，在保證加工質(zhì)量的同時，使銑削力處于合理范圍，從而提高加工效率、降低刀具...

基于視覺測量的微探針跨尺度沉積方法————作者：邢強;萬晗馳;楊寶權(quán);莊健;徐海黎;

摘要：彎月形液滴限制電化學(xué)沉積技術(shù)以其低成本、高加工精度的優(yōu)勢在微納尺度的結(jié)構(gòu)制造中倍受青睞,但壓電實驗平臺有限的位移行程限制了其在大尺度制造場景中的應(yīng)用。據(jù)此,提出了一種基于視覺檢測的跨尺度連續(xù)沉積法。該方法首先在現(xiàn)有MCED設(shè)備的基礎(chǔ)上,集成了顯微相機與三軸移動裝置,搭建了基于顯微視覺測量的探針粗調(diào)節(jié)與平臺精調(diào)節(jié)相結(jié)合的跨尺度連續(xù)沉積平臺;其次,以微納平臺的基底預(yù)設(shè)等間距位移為基準,利用圖像灰度特征...

無線電能傳輸系統(tǒng)最優(yōu)負載優(yōu)化與最大效率跟蹤控制方法————作者：耿宇宇;陳華國;王濤;

摘要：針對無線電能傳輸系統(tǒng)因忽略逆變器與整流器損耗,僅考慮補償網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)負載,導(dǎo)致最大效率點偏移的問題,提出一種減小最優(yōu)負載偏移的最大效率跟蹤和恒壓輸出復(fù)合控制方法。首先,分析LCC-S型無線電能傳輸系統(tǒng)參數(shù)與各部分輸出電壓、電流之間的關(guān)系,建立非線性整流橋負載等效模型,揭示整流二極管壓降對負載轉(zhuǎn)換的影響機制。之后構(gòu)建納入逆變器和整流器損耗的系統(tǒng)效率量化模型,定量分析系統(tǒng)效率隨負載變化的特性,對比僅考慮補...

基于自主全向CPT原子磁力儀的拖曳式地磁測繪系統(tǒng)————作者：徐強鋒;鄧意成;韓濤宇;和煥雪;王學(xué)鋒;

摘要：無人機拖曳式地磁測繪技術(shù)因其能夠有效抑制載體磁干擾,在高精度航空磁測領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值。提出并構(gòu)建了一種基于相干布居俘獲(CPT)原子磁力儀的拖曳式地磁測繪系統(tǒng),該系統(tǒng)首次采用單探頭架構(gòu),充分發(fā)揮CPT原子磁力儀的高靈敏度和全向自主測量特性,可實現(xiàn)全緯度范圍內(nèi)的高精度地磁測量。為驗證系統(tǒng)性能,在近海區(qū)域開展了多次飛行試驗,并提出了一套系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)處理與磁圖繪制方法,集成航向誤差補償、載體磁干擾...

基于周期峰值電流的磁軸承轉(zhuǎn)子位移自傳感解調(diào)方法研究————作者：黃飛;張烈平;鐘志賢;劉鵬;韋蘭昱;

摘要：當(dāng)前磁軸承自傳感轉(zhuǎn)子位移檢測技術(shù)通常采用電流紋波作為解調(diào)信號，但該方法對紋波質(zhì)量具有較強的依賴性，解析公式較為復(fù)雜，且對控制器的采樣要求較高。為提高磁軸承自傳感轉(zhuǎn)子位移檢測精度，基于降壓斬波電路，文章提出一種周期峰值電流解調(diào)方法。首先對磁軸承的磁極線圈輸入高頻脈寬調(diào)制電壓，利用高頻脈寬電壓的單個電流周期內(nèi)的峰值電流與線圈電感建立非線性關(guān)系式，然后采用Newton-Raphson method對該關(guān)...

基于動態(tài)尋優(yōu)蟻群算法的移動機器人路徑規(guī)劃————作者：張彪;李永強;

摘要：路徑規(guī)劃算法是移動機器人研究的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，蟻群算法正是較為成熟的一種算法，針對移動機器人路徑規(guī)劃算法所存在的收斂速度慢，轉(zhuǎn)折點多，穩(wěn)定性差等問題，提出了一種改進的動態(tài)尋優(yōu)蟻群算法(IDOACO)，并通過三種措施進行改進。首先，設(shè)置帶有方向指引的啟發(fā)式信息，通過角度引導(dǎo)因子增強路徑規(guī)劃的目的性；其次，在偽隨機狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率中引入障礙排除因子和安全系數(shù)，提高路徑的安全性；然后，提出多目標評價函數(shù)，平衡路徑...

動態(tài)環(huán)境下AIP-RRT*與DGF-APF融合的機器人路徑規(guī)劃————作者：宋俊輝;劉宇庭;郭世杰;

摘要：針對移動機器人在路徑規(guī)劃中存在收斂速度慢、路徑冗余點較多、動態(tài)環(huán)境不適用，以及缺乏有效的協(xié)同機制綜合全局與局部規(guī)劃結(jié)果而導(dǎo)致路徑長度的大幅增加等問題，提出一種基于改進勢函數(shù)的自適應(yīng)快速搜索隨機樹（AIP-RRT*）與基于動態(tài)引力場的人工勢場法（DGF-APF）的路徑規(guī)劃融合算法。首先，構(gòu)建了自適應(yīng)目標偏置概率策略，通過啟發(fā)函數(shù)生成新節(jié)點，以提高路徑規(guī)劃算法的搜索效率；其次，構(gòu)建了自適應(yīng)步長函數(shù)，以...

氣流小溫升校準方法研究————作者：趙乂鋆;王筱廬;李澤濤;荊卓寅;趙儉;

摘要：航空發(fā)動機壓縮系統(tǒng)效率的準確計算影響了壓縮系統(tǒng)的設(shè)計和規(guī)劃. 目前計算壓縮系統(tǒng)效率最常用的方法是溫升法. 而現(xiàn)有測溫方法在氣流溫升不大于100 K， 馬赫數(shù)不大于0.5的氣流小溫升環(huán)境中的測溫不確定度接近1 K. 嚴重影響了測溫精度，進一步導(dǎo)致溫升法計算的壓縮系統(tǒng)效率精度不足. 針對目前氣流小溫升校準中， 校準精度不足， 校準方法缺失的問題，提出一種以能量守恒和散熱修正為基本思路的氣流小溫升校準方...

縱向L(0，2)模態(tài)超聲導(dǎo)波在彎管中的傳播特性————作者：王曉娟;馬旭澤;趙鍇;鄭毅;高鶴明;

摘要：彎管是管道工業(yè)中常見的管道形式，彎頭部分是整個彎管的薄弱環(huán)節(jié)，由于彎曲應(yīng)力及傳輸物質(zhì)的沖刷很容易產(chǎn)生各種缺陷。超聲導(dǎo)波可有效檢測管道等結(jié)構(gòu)中的缺陷，很多研究已驗證并推進超聲導(dǎo)波技術(shù)在直管檢測中的應(yīng)用。超聲導(dǎo)波通過彎管彎頭時會產(chǎn)生復(fù)雜的變化，進而影響管道導(dǎo)波的缺陷檢測性能。針對此問題，采用有限元法通過全波場仿真數(shù)據(jù)量化研究了縱向L(0，2)模態(tài)超聲導(dǎo)波在彎管的彎頭區(qū)域及彎頭后直管區(qū)域的傳播特性，從能...

動態(tài)環(huán)境下基于深度圖的無人車激光SLAM算法————作者：孫明曉;王鑫源;欒添添;王瀟;劉鵬飛;

摘要：針對激光SLAM在動態(tài)環(huán)境下出現(xiàn)精度下降與系統(tǒng)魯棒性差的問題，提出一種動態(tài)環(huán)境下基于深度圖的無人車激光SLAM算法。首先，針對激光入射光線貼近地面時，部分地面點云會被誤判為動態(tài)障礙物的問題，通過角度閾值將激光點云分割為地面點云與非地面點云，排除地面點云的影響。其次，將非地面點云投影為深度圖，把三維空間中的點云投影到二維圖像上，采用圖像領(lǐng)域的方法減少點云數(shù)據(jù)處理的復(fù)雜度。然后，針對稀疏的激光點云不能...

基于sEMG的人機交互隨動控制研究————作者：尤波;劉嘉琦;程晨晨;劉宇飛;李佳鈺;

摘要：針對人機交互條件下機械臂抓取任務(wù)中的隨動性較差,導(dǎo)致操作流暢性較低、軌跡跟蹤不理想等問題,提出了一種基于表面肌電信號(sEMG)的人機交互隨動控制方法。首先,利用雙gForcePro+臂環(huán)IMU數(shù)據(jù)獲取肩、肘關(guān)節(jié)角度,并結(jié)合sEMG信號的特征提取,通過PSO-GRNN模型估計腕關(guān)節(jié)角度,建立人手臂與機械臂的映射關(guān)系,實現(xiàn)機械臂的隨動控制。實驗結(jié)果表明,PSO-GRNN模型在腕關(guān)節(jié)角度估計中的均方根...

考慮失效閾值隨機性的交流接觸器預(yù)測性維修決策方法————作者：劉旋;項石虎;李奎;

摘要：交流接觸器廣泛用于控制系統(tǒng)，高效的維修策略是保障系統(tǒng)安全可靠運行的前提。由于交流接觸器的三相觸頭不可避免地存在差異性，各相觸頭的失效閾值具有隨機性，而現(xiàn)有維修決策方法沒有考慮失效閾值隨機性問題，不適用于交流接觸器。為解決該問題，該文用累積燃弧焦耳積分表征交流接觸器各相觸頭的性能狀態(tài)，建立了綜合考慮三相觸頭的失效閾值隨機性、競爭失效和退化相關(guān)性特點的性能退化模型；提出了一種基于極大似然估計和條件概率...

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