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不同水槽分布的SF-2A材料水润滑艉轴承摩擦学性能研究 被引量:1
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作者 刘杰 胡文静 +2 位作者 孙锋 申帅 董冠华 《润滑与密封》 北大核心 2025年第5期20-27,共8页
水槽分布对水润滑艉轴承的摩擦学性能有重要的影响,但新型国产SF-2A材料水润滑艉轴承尚缺乏理论分析和试验考核验证。为了解决该材料在舰船艉轴承的推广应用问题,以U形水槽为研究对象,在艉轴承施加偏载条件下,应用有限元方法建立5种不... 水槽分布对水润滑艉轴承的摩擦学性能有重要的影响,但新型国产SF-2A材料水润滑艉轴承尚缺乏理论分析和试验考核验证。为了解决该材料在舰船艉轴承的推广应用问题,以U形水槽为研究对象,在艉轴承施加偏载条件下,应用有限元方法建立5种不同水槽分布的水润滑艉轴承模型,开展轴承强度和温度仿真计算,并在此基础上选择2种不同水槽分布的水润滑艉轴承进行摩擦学性能(包括摩擦因数、磨损量、冷却性能)对比试验。研究结果表明:国产SF-A材料润滑艉轴承的水槽设计须综合考虑轴承的强度和温度两因素的影响;当轴承底部两相邻水槽夹角为30°时,其摩擦学性能好于夹角为60°时;国产SF-A材料水润滑艉轴承的结构强度和摩擦学性能满足实际船舶应用要求,相应的理论分析和试验数据可为该轴承的优化设计提供参考。 展开更多
关键词 水润滑艉轴承 水槽分布 摩擦学性能 偏载 板条材料
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棉田施药机器人视觉导航方法与田间试验 被引量:1
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作者 樊湘鹏 许燕 周建平 《农业工程学报》 北大核心 2025年第6期52-61,共10页
视觉导航是田间作业机器人的主流导航方法,为解决因棉苗稀疏、缺苗和杂草等因素导致导航路径提取困难这一问题,该研究建立了基于改进RANSAC(random sample consensus)算法和最小二乘拟合的视觉导航方法,并开展田间视觉导航路径跟踪试验... 视觉导航是田间作业机器人的主流导航方法,为解决因棉苗稀疏、缺苗和杂草等因素导致导航路径提取困难这一问题,该研究建立了基于改进RANSAC(random sample consensus)算法和最小二乘拟合的视觉导航方法,并开展田间视觉导航路径跟踪试验。首先获取棉田前视导航图像,利用改进超绿灰度特征变换提高作物行与背景的区分度,结合自适应阈值分割方法将作物行从背景中分割出来并进行形态学滤波去噪得到二值化图像;然后根据图像中作物行目标区域的分布特征,利用改进RANSAC算法去除离散点,并对最优特征点聚类,以保证最终提取的作物行中心线的准确性,最后采用最小二乘法拟合得到导航路径。试验结果表明,传统RANSAC方法的行识别率为96.5%,平均误差角为1.41°,单幅图像平均耗时0.087 s;改进RANSAC方法去除离群点后的行识别率为98.9%,平均误差角为0.53°,导航路径提取性能得到大幅提升。利用自主开发的施药机器人及视觉导航系统在棉花苗期开展田间路径跟踪试验,施药机器人在3种不同初始状态和3种不同运动速度下自主导航行驶,最大横向偏差不超过2.59 cm,且无轧苗现象发生,满足“一膜三垄六行”种植模式下的自主导航作业要求,研究结果可为其他农业机器人的自主导航方法开发提供参考。 展开更多
关键词 视觉导航 机器人 棉田 行识别 改进RANSAC 路径拟合 跟踪试验
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量测噪声未知Markov跳变系统变分贝叶斯辅助粒子滤波
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作者 程承 毛德华 +2 位作者 赵斌 孙瑾秋 周军 《信号处理》 北大核心 2025年第7期1153-1164,共12页
Markov跳变系统估计问题是根据带有噪声的量测序列来估计系统状态与运行模态。在实际应用中,受自身工作状态改变以及外界随机干扰的影响,传感器量测噪声发生变化导致Markov跳变系统模型失准,从而影响系统状态与运行模态估计精度。为了... Markov跳变系统估计问题是根据带有噪声的量测序列来估计系统状态与运行模态。在实际应用中,受自身工作状态改变以及外界随机干扰的影响,传感器量测噪声发生变化导致Markov跳变系统模型失准,从而影响系统状态与运行模态估计精度。为了适应传感器量测噪声变化,本文将Markov跳变系统量测噪声协方差阵建模成一个先验概率分布为逆威沙特分布且随时间变化的离散随机过程,并定义了分布超参数传递方程。针对Markov跳变系统量测噪声参数未知条件下系统状态估计问题,本文提出了一种新的变分贝叶斯辅助粒子滤波方法,以序贯的方式分别得到Markov跳变系统运行模态、系统状态和量测噪声协方差阵近似后验概率分布。该方法首先根据边缘化粒子滤波原理,从Markov跳变系统状态、运行模态以及量测噪声方差阵的联合后验分布中边缘化运行模态变量;随后利用系统状态和量测噪声协方差阵的预测近似先验分布以及辅助粒子滤波实现对系统运行模态后验概率分布的近似;最后基于变分贝叶斯推断得到运行模态条件下系统状态和量测噪声协方差阵近似后验概率分布。在目标跟踪仿真场景下,对比实验结果表明,在计算复杂度适当增加情况下,本文算法能够保证Markov跳变系统运行模态辨识准确率,状态和量测噪声参数估计精度优于其他方法。 展开更多
关键词 MARKOV跳变系统 状态估计 辅助粒子滤波 变分贝叶斯推断
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基于感知反馈的手部康复交互系统研究
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作者 李洋 陈恩伟 +3 位作者 武迪 穆景颂 曹大迪 王勇 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期583-590,共8页
为提高手部功能康复设备的多功能性、康复方案与交互方式的多样性,增加康复训练的趣味性,文章设计一款基于感知反馈的手部康复交互系统。该系统包含基于康复训练装置和信号采集、数据处理、感知反馈等模块设计的3款康复游戏(“飞翔的小... 为提高手部功能康复设备的多功能性、康复方案与交互方式的多样性,增加康复训练的趣味性,文章设计一款基于感知反馈的手部康复交互系统。该系统包含基于康复训练装置和信号采集、数据处理、感知反馈等模块设计的3款康复游戏(“飞翔的小鸟”和“乒乓球”游戏用于训练手指的屈伸能力,“贪吃蛇”游戏用于训练手部的协调能力),并具有基于表面肌电信号和基于图像手势识别的2种主动交互式训练方案。样机实验测试结果证明,康复系统具有良好的稳定性,感知反馈可以有效增强手部康复系统的交互能力,提升患者的康复效果。文章研究结果可为手部康复治疗提供一种有效的康复训练交互过程。 展开更多
关键词 多模态感知反馈 交互系统 表面肌电信号 手部康复 游戏化
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高压纹波对光电倍增管计数率的影响及补偿方法
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作者 王小鹏 李家隆 许金玉 《光学精密工程》 北大核心 2025年第16期2531-2542,共12页
在化工产品生产过程,利用放射源射线穿透管道测量溶液密度时,光电倍增管输出计数率易受高压纹波噪声的影响,发生明显衰减,导致密度测量精度下降。为降低纹波噪声对计数率的影响,需要补偿因纹波而衰减的计数率。首先,根据在不同高压纹波... 在化工产品生产过程,利用放射源射线穿透管道测量溶液密度时,光电倍增管输出计数率易受高压纹波噪声的影响,发生明显衰减,导致密度测量精度下降。为降低纹波噪声对计数率的影响,需要补偿因纹波而衰减的计数率。首先,根据在不同高压纹波条件下所收集得到的计数率实验数据,建立了计数率与高压纹波之间的数学模型。然后,通过分析数学模型得知,降低高压纹波幅值和频率能够减少高压纹波对计数率的影响。最后,采用自适应卡尔曼滤波算法对高压纹波进行抑制,通过调整过程噪声和测量噪声因子,实现对计数率的自适应补偿。实验采用40%的酒精溶液进行测试,对补偿前后的计数率及溶液密度测量结果进行对比分析。实验结果表明,相比较补偿前,补偿后所测得的脉冲计数损失率降低至3.54%~5.46%,溶液密度与真实值之间最大偏差为0.019 g/cm^(3),密度检测精度提高了1.51%。 展开更多
关键词 光电倍增管 纹波噪声 计数率 卡尔曼滤波 自适应补偿
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考虑参数自适应的电液馈能悬架LQR控制研究
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作者 邹俊逸 程进 +1 位作者 左鑫凯 郭思婧 《振动与冲击》 北大核心 2025年第9期109-118,126,共11页
电液馈能悬架具有阻尼调节和能量回收的功能,兼顾了减振和能耗两方面,合理的控制系统设计可有效改善车辆的平顺性和能耗水平。因此,针对电液馈能悬架提出了一种考虑参数自适应的线性二次型调节器(linear quadratic regulator, LQR)控制... 电液馈能悬架具有阻尼调节和能量回收的功能,兼顾了减振和能耗两方面,合理的控制系统设计可有效改善车辆的平顺性和能耗水平。因此,针对电液馈能悬架提出了一种考虑参数自适应的线性二次型调节器(linear quadratic regulator, LQR)控制策略,旨在实现控制系统的快速收敛和性能最优化。首先,由于传统LQR在参数选择上对于经验存在较高的依赖性,利用改进鲸鱼算法实现了加权系数的自适应寻优,可有效提高控制系统的计算效率;其次,将传统鲸鱼算法中的线性收敛因子改为非线性收敛因子,实现全局寻优和局部寻优的平衡,可较好地降低寻优的时间;此外,为解决现有算法容易陷入局部最优的问题,还提出了一种结合自适应权重系数和随机差分变异的策略来代替鲸鱼算法中的个体更新策略;最后,基于AMESim软件建立了电液馈能减振器的仿真模型,并搭建了试验台架,展开了阻尼特性等试验,仿真结果与试验数据吻合,验证了电液馈能减振器模型的精确性;在此基础上,基于MATLAB/Simulink软件分别搭建了LQR、传统鲸鱼算法优化LQR和改进鲸鱼算法优化LQR三种控制器,构建了MATLAB/AMESim软件的联合仿真模型,在随机路面上进行对比分析。仿真结果表明,基于改进鲸鱼算法优化的LQR可以使车身加速度、悬架动位移均方根值分别降低38.17%、74.71%,悬架的馈能功率、车轮动位移分别提高了22.50%、8.55%,验证了所提方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 电液馈能悬架 线性二次调节(LQR)控制器 参数自适应 改进鲸鱼算法
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基于改进YOLOv8s与RGB-D信息融合的番茄采摘机器人识别与定位方法
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作者 樊湘鹏 张岩琪 +3 位作者 周硕 任美飞 王雨薇 柴秀娟 《农业工程学报》 北大核心 2025年第15期106-116,共11页
采摘机器人视觉感知系统是完成选择性收获的基本条件。针对在非结构设施环境中番茄特定种植模式约束下,现有采摘机器人果实识别与定位精度低导致的采收成功率不高等问题,该研究面向番茄采摘机器人性能提升,在自建数据集基础上,提出一种... 采摘机器人视觉感知系统是完成选择性收获的基本条件。针对在非结构设施环境中番茄特定种植模式约束下,现有采摘机器人果实识别与定位精度低导致的采收成功率不高等问题,该研究面向番茄采摘机器人性能提升,在自建数据集基础上,提出一种基于改进YOLOv8s和RGB-D多源信息融合感知的番茄采摘机器人识别与定位方法。首先,利用空间重构卷积单元和通道重构卷积单元进行串联组合构建空间和通道重建卷积结构实现轻量化目标;然后,在YOLOv8s颈部结构中引入SimAM三维注意力机制,使模型更加关注复杂环境下番茄的关键特征;最后使用MPDIoU损失改进损失函数,解决因果实重叠导致的检测帧失真问题,减少番茄的漏检现象。结果表明,相比于原始YOLOv8s模型,改进模型的平均精度均值(mAP_(50))由91.49%增加到95.81%,模型大小由22.5 M减小到17.6 M,推理时间也从10.6 ms减少到8.7 ms,与YOLOv5、YOLOv6、YOLOv7、YOLOv8、YOLOv9和YOLOv10系列模型相比,改进的YOLOv8s模型在识别精度、检测速度和计算效率上具有明显优势。在改进YOLOv8s模型基础上,将RGB图像与Depth图像信息配准并融合获取番茄中心点在空间中的位置坐标,利用RealSense D435 RGB-D相机和NVIDIA Jetson AGX Orin边缘设备构建视觉感知决策系统,自主开发了番茄采摘执行系统,并开展了定位精度和采摘抓取试验。单帧图像平均耗时50 ms,采摘抓取成功率为94.73%,损伤率仅为4.17%。该研究有效解决了果实采收机器人视觉感知环节面临的技术挑战,并且适合在性能受限设备上部署应用,可为番茄等果实采收机器人识别与定位提供关键技术支撑。 展开更多
关键词 采摘机器人 识别定位 YOLOv8s RGB-D 融合感知 番茄抓取
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基于机器学习的人体热舒适度建模与预测
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作者 邓斌 龚安 王江 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第3期237-246,共10页
热舒适度是衡量室内环境质量和影响人类健康的重要指标之一,是建筑、空调控制等系统智能化的重要参考依据,同时能够有效降低建筑热环境控制的能源需求.目前可穿戴设备如智能手环、柔性传感器等已广泛应用,可构建人体的健康大数据.但由... 热舒适度是衡量室内环境质量和影响人类健康的重要指标之一,是建筑、空调控制等系统智能化的重要参考依据,同时能够有效降低建筑热环境控制的能源需求.目前可穿戴设备如智能手环、柔性传感器等已广泛应用,可构建人体的健康大数据.但由于存在个体差异因素,不同个体对相同热环境所表现的生理热反应不同,基于单一个人的热舒适模型难以对群体热状态实现有效地预测.考虑到以往研究样本量相对较小、模型复杂难以部署等局限性,本文建立人工气候室,利用环境传感器和可穿戴设备收集了60名受试者的热舒适数据,采用机器学习实现人体热舒适度建模与预测.研究考虑身高、体重、性别等个体差异因素,采用XGBoost、随机森林和SVC共3种机器学习算法,得到了基于人体生理参数的增强型预测热态模型并对热舒适度进行分类.结果表明:对皮肤温度及其梯度进行归一化处理发现,归一化过程能够将冷不舒适、舒适、热不舒适3种状态拉开,有利于SVC算法在高维空间寻找最优超平面,对特征进行分类.对比归一化前后随机森林模型的特征重要性发现,归一化过程降低了体重、身高、性别等个体差异对模型预测效果的影响程度;在XGBoost、随机森林和SVC这3种机器学习算法中,SVC在测试集上的准确率和3种热状态的AUC值都高于XGBoost和随机森林,其分类效果和泛化能力最好. 展开更多
关键词 可穿戴 热舒适度 个体差异 机器学习 预测模型
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风能驱动发电机宽频振荡监测方法研究
9
作者 袁雪枫 余才阳 鲍杰利 《电网与清洁能源》 北大核心 2025年第2期107-112,共6页
对风能驱动发电机宽频振荡实施监测的传统方法一般是依据频率、分辨率来获取其固定频率点的参数,无法实现同步采样,所得结果误差较大。设计一种可应用于风能驱动发电机宽频振荡监测的新方法。对发电机宽频振荡数据进行同步采集设计;对... 对风能驱动发电机宽频振荡实施监测的传统方法一般是依据频率、分辨率来获取其固定频率点的参数,无法实现同步采样,所得结果误差较大。设计一种可应用于风能驱动发电机宽频振荡监测的新方法。对发电机宽频振荡数据进行同步采集设计;对宽频相量进行处理,获得模态频率和模态电流幅值后对宽频状态进行估计;通过分析监测支路上线路电流与节点电压之间的关系,得到风能驱动发电机宽频振荡的监测值与预测值之间的关系,实现精准监测。实验测试结果表明:设计的监测方法在宽频振荡的幅值、频率和相位等参数上的监测误差均小于0.1%,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 双碳目标 宽频振荡 监测设备 最小二乘法
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基于OPC UA的分布式数据采集处理系统架构研究 被引量:6
10
作者 扈静 柏晨 +1 位作者 张玺 葛茂根 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第8期1028-1034,共7页
随着物联网与互联网融合的不断深化,感知层与应用层之间的互联互通要求不断提高。针对现有数据采集系统存在的规范性、扩展性和适应性不足的问题,文章提出一套基于对象连接与嵌入过程控制统一架构(object linking and embedding for pro... 随着物联网与互联网融合的不断深化,感知层与应用层之间的互联互通要求不断提高。针对现有数据采集系统存在的规范性、扩展性和适应性不足的问题,文章提出一套基于对象连接与嵌入过程控制统一架构(object linking and embedding for process control unified architecture,OPC UA)协议的分布式数据采集处理系统架构。对数据采集处理系统各个模块进行功能解耦和架构重组,分别介绍该系统硬件和软件架构;针对发布订阅模式下负载的特异性,提出一种改进的适用于OPC UA分布式订阅的负载均衡算法;最后在某车企实例验证该系统架构。结果表明,基于OPC UA的分布式数据采集处理系统数据采集处理效果良好,证明了该系统架构的可行性及有效性。 展开更多
关键词 系统架构 分布式 基于对象连接与嵌入过程控制统一架构(OPC UA)协议 负载均衡
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水声圆柱阵高信噪比电子系统设计
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作者 古树星 郭世旭 +2 位作者 王萧博 赵鹏 焦君圣 《中国测试》 北大核心 2025年第7期129-135,共7页
在海洋噪声测量与目标定位过程中,硬件系统的噪声水平直接影响着探测结果的准确性和可靠性,因此提高探测系统的信噪比是探测过程中至关重要的任务。该文旨在基于48阵元圆柱阵,结合模拟电路与数字电路等技术手段,设计一套高信噪比数据采... 在海洋噪声测量与目标定位过程中,硬件系统的噪声水平直接影响着探测结果的准确性和可靠性,因此提高探测系统的信噪比是探测过程中至关重要的任务。该文旨在基于48阵元圆柱阵,结合模拟电路与数字电路等技术手段,设计一套高信噪比数据采集存储系统,以提升在水下环境中的噪声测量、弱目标测量和声学定位等任务中的探测系统信噪比。经过测试,该系统的等效噪声声压谱级为40.5 dB@1 kHz,在工作带宽内整体噪声水平低于一般情况下0级海况的海洋环境噪声,在国内现有的水声阵列接收系统中表现优异。整个系统的模块化设计思路为其提供了灵活的扩展性,使其可以针对不同海洋噪声测量和水声目标定位等应用提供一种有效的技术解决方案。 展开更多
关键词 声呐阵列 圆柱阵 低噪声 系统设计 性能测试
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基于改进局部峰值法的轴承滚动体及内圈转速同步提取
12
作者 马芳 李慧 王黎钦 《轴承》 北大核心 2025年第7期97-103,共7页
在高速变载、轻载变速等变工况条件下,轴承滚动体与滚道之间容易发生瞬时滑动,为自适应地提取变工况下的滚动体和内圈转速,提出一种改进的局部峰值搜索方法,对探测的弱磁信号进行时频变换后寻找时频谱内能量最大值点,以此为中心进行左... 在高速变载、轻载变速等变工况条件下,轴承滚动体与滚道之间容易发生瞬时滑动,为自适应地提取变工况下的滚动体和内圈转速,提出一种改进的局部峰值搜索方法,对探测的弱磁信号进行时频变换后寻找时频谱内能量最大值点,以此为中心进行左右搜索,直至提取出全工况下的脊线,将此脊线的能量置为零后继续提取下一条脊线,直至提取出全部脊线;此外,为解决混频提取问题,通过剔除倍频脊线进行改进以实现快速变工况下轴承脊线的准确提取。试验结果表明,该方法提取的内圈转速与试验工况谱完全一致,可用于实际的工程应用。 展开更多
关键词 滚动轴承 变速 变工况 时频域分析 脊线 滑动
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基于PLC控制的空气悬挂空压机等熵效率测量系统
13
作者 周庆霞 卿兆波 李坤鹏 《现代电子技术》 北大核心 2025年第6期16-22,共7页
对空气悬挂空压机的等熵效率测量系统进行了深入探讨,提出一种最优测量等熵效率的系统。首先详细分析了计算等熵效率的步骤,并探讨了输入参数对等熵效率不确定性的影响。通过充罐排气量检测方法构建了试验装置,并设计了基于S7-200-SMART... 对空气悬挂空压机的等熵效率测量系统进行了深入探讨,提出一种最优测量等熵效率的系统。首先详细分析了计算等熵效率的步骤,并探讨了输入参数对等熵效率不确定性的影响。通过充罐排气量检测方法构建了试验装置,并设计了基于S7-200-SMART PLC控制的等熵效率检测系统。该系统采用VB6.0作为上位机软件,并通过ModBus协议及RS 485接口实现与PLC或触摸屏的点对点通信。研究还分析了等熵效率不确定性的来源,通过量化不确定度及其偏导数来估算各输入量对等熵效率的影响程度,进而预测空压机的性能变化趋势。测试结果显示,压力比是影响等熵效率的主要输入量。进一步试验表明,随着压力比的增加,等熵效率的不确定性区域稳定,最终达到3.6%,则在此条件下评估空压机性能的等熵效率是可靠的。 展开更多
关键词 空气悬挂 空压机 PLC控制 等熵效率 充罐法 排气压力 不确定度评估
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融合特征信息和改进BiGRU的池塘养殖溶解氧预测模型
14
作者 李雯 施珮 《农业工程学报》 北大核心 2025年第19期218-226,共9页
养殖池塘水体参数的深层特征分析和研究,有助于提高溶解氧预测的准确性和效率。为了挖掘影响溶解氧预测关键环境特征,实现精准水产养殖,该研究提出了一种融合特征信息、残差网络(residual network,ResNet)和SENet改进双向门控循环单元(b... 养殖池塘水体参数的深层特征分析和研究,有助于提高溶解氧预测的准确性和效率。为了挖掘影响溶解氧预测关键环境特征,实现精准水产养殖,该研究提出了一种融合特征信息、残差网络(residual network,ResNet)和SENet改进双向门控循环单元(bidirectional gated recurrent unit,BiGRU)的溶解氧预测模型。首先,基于水温与溶解氧变化的时滞耦合关系,构造水环境特征量,分析特征交互信息,提高原始样本集的表征能力。其次,利用ResNet提取溶解氧时间序列数据中的特征,挖掘各因素与溶解氧之间的深层次关联,通过在ResNet中融合SENet通道注意力机制,增强关键特征的重要性,实现动态自适应的通道重要性调整策略。最后,引入该策略到BiGRU预测模型中,捕捉溶解氧时间序列的前向和后向信息,构建基于FRS-BiGRU的溶解氧预测模型,并在无锡市南泉养殖试验基地的两口池塘分别进行溶解氧预测泛化性测试。结果表明,该研究所提模型的均方根误差、平均绝对误差和决定系数分别为0.112 2 mg/L、0.076 2 mg/L和0.996 0,与当前主流的长短期记忆网络、门控循环单元等模型相比,其均方根误差分别降低了57.44%和49.32%。该研究所提出的模型具有较好的预测精度,能够为池塘养殖溶解氧的预警和调控提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 溶解氧预测 水产养殖 特征构造 双向门控循环单元 通道注意力
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基于UAV平台的农作物数据采集与处理方法研究
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作者 高荧荧 王雯琦 +1 位作者 符昌昊 许秀英 《现代化农业》 2025年第2期52-54,共3页
数据的采集与处理在农业领域至关重要,随着无人机(UnmannedAerialVehicle,UAV)技术的成熟,及时准确地估算农作物覆盖度,对农作物监测、管理及决策具有重要意义。文章从UAV航空摄影技术的数据采集与处理研究现状、UAV航空摄影技术的数据... 数据的采集与处理在农业领域至关重要,随着无人机(UnmannedAerialVehicle,UAV)技术的成熟,及时准确地估算农作物覆盖度,对农作物监测、管理及决策具有重要意义。文章从UAV航空摄影技术的数据采集与处理研究现状、UAV航空摄影技术的数据采集、UAV航空摄影技术的数据处理三方面展开简要分析。对比分析了传统农作物信息提取的方式以及使用无人机平台采集农作物信息的研究现状,并结合农业领域现实发展需求,介绍了UAV航空摄影技术的相关内容并提出使用其采集数据的可行性。探讨了UAV航空摄影技术的多种数据处理方法,将UAV应用于农业领域来实现农作物覆盖度等动态监测的可行性和优势,对于农作物长势以及产量预测等都具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 无人机 数据采集 数据处理
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液体姿轨控发动机高空模拟试验测量系统的设计与评估 被引量:1
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作者 徐勇 郭红杰 +3 位作者 何允钦 黄俊杰 超力德 梁国柱 《宇航学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期2038-2052,共15页
为了提高液体姿轨控发动机高空模拟试验测量系统的性能,归纳提出了液体火箭发动机高空模拟试验测量系统一般性设计方法和完善的测量系统综合静态特性评估方法。设计了基于客户/服务器模式的液体姿轨控发动机中高空模拟试验测量系统,并... 为了提高液体姿轨控发动机高空模拟试验测量系统的性能,归纳提出了液体火箭发动机高空模拟试验测量系统一般性设计方法和完善的测量系统综合静态特性评估方法。设计了基于客户/服务器模式的液体姿轨控发动机中高空模拟试验测量系统,并对系统主要性能进行了评估。该系统拥有96路高精度速变参数测量、72路缓变参数测量、8路振动参数测量的能力;研制了一种测量信号调理电路以提高硬件的功能完备性和适应性。现场校准结果显示,速变参数和缓变参数测量通道的总不确定度分别是0.057%±0.009%与0.19%±0.032%,准确度等级范围分别是0.05~0.1级和0.15~0.4级;测量关键部位的真空度、流量、压力、温度和推力等参数的通道与传感/变送器的扩展不确定度分别是0.51%、0.14%、0.22%、0.51%和0.10%。经试验,真空舱真空度、推进剂流量、室压、推进剂温度和推力等关键参数的实际扩展不确定度分别为0.078%、0.12%、0.033%、0.26%和0.028%,表明测量硬件和测量软件满足液体姿轨控发动机高空模拟试验参数的高精度测量需求。本研究可为其它试验需求的液体火箭发动机试验测量系统设计提供参考。 展开更多
关键词 液体姿轨控发动机 高空模拟试验 测量系统 设计与评估
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面向畜禽舍温度监测数据融合算法改进研究 被引量:4
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作者 刘雅楠 南新元 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第1期193-201,共9页
在现代化大型智能畜禽养殖中,由于畜禽舍内温度分布不均匀、传感器采集数据效率低下等原因,无法全面、准确及时反映畜禽舍内温度变化情况。为提高畜禽养殖温度监测系统的性能,提出一种分层无线传感器网络(WSN)实时融合策略。该策略设计... 在现代化大型智能畜禽养殖中,由于畜禽舍内温度分布不均匀、传感器采集数据效率低下等原因,无法全面、准确及时反映畜禽舍内温度变化情况。为提高畜禽养殖温度监测系统的性能,提出一种分层无线传感器网络(WSN)实时融合策略。该策略设计的无线传感器网络分为两层,首先将底层传感器采集的温度数据利用改进的无迹卡尔曼滤波器(IUKF)进行预处理,然后融合中心利用改进蜣螂算法优化核极限学习机(IDBO-KELM)对预处理后的数据进行实时融合。试验结果表明,在数据预处理方面改进的无迹卡尔曼滤波器能够有效抑制畜禽舍内噪声干扰,克服采集数据出现异常和发散现象;在多传感器数据融合方面本文建立的IDBO-KELM算法其训练集与测试集准确率分别是99.15%和98.12%,相较于原始算法准确率提升6.98%,数据融合用时3.36 s,保证禽畜舍内温度监测的效率和准确性,同时减少运算时间。 展开更多
关键词 畜禽舍 多传感器数据融合 环境监测 改进无迹卡尔曼滤波
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基于RKF-EMD的禽类无线动态自适应称重系统 被引量:1
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作者 岳鹏飞 秦浩华 王健安 《电子测量技术》 北大核心 2024年第2期25-31,共7页
针对禽类养殖过程中人工称重费时费力、造成动物应激以及电子仪器易被破坏等问题,设计了一套适用于禽类的无线动态自适应称重系统。系统将经验模态分解和鲁棒卡尔曼滤波结合并做出适应性改进;针对秤台因粪便和饲料堆积造成的称重零点偏... 针对禽类养殖过程中人工称重费时费力、造成动物应激以及电子仪器易被破坏等问题,设计了一套适用于禽类的无线动态自适应称重系统。系统将经验模态分解和鲁棒卡尔曼滤波结合并做出适应性改进;针对秤台因粪便和饲料堆积造成的称重零点偏移问题,创新性提出了一种基于队列的自动去皮算法。通过在肉鸡养殖场实际应用和监测验证,结果表明,本文设计的适用于禽类的无线动态自适应称重系统能够快速准确地获得动物体重,且具有良好的自适应性、稳定性和鲁棒性。 展开更多
关键词 动态称重 鲁棒卡尔曼滤波 EMD算法 自动去皮 无线传输
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pnCCD的实时X射线成像数据采集系统
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作者 霍嘉 赵晓帆 +3 位作者 崔苇苇 王于仨 王昊 陈勇 《光学精密工程》 CSCD 北大核心 2024年第21期3166-3173,共8页
根据pnCCD的工作特点,采用多线程处理和多帧图像叠合技术,研制了基于pnCCD的实时X射线成像数据采集系统。为了满足高速数据实时采集与缓存的需求,硬件采用DDR3存储器接收缓存探测器机箱的科学数据。上位机软件采用LabVIEW的列队操作函... 根据pnCCD的工作特点,采用多线程处理和多帧图像叠合技术,研制了基于pnCCD的实时X射线成像数据采集系统。为了满足高速数据实时采集与缓存的需求,硬件采用DDR3存储器接收缓存探测器机箱的科学数据。上位机软件采用LabVIEW的列队操作函数实现了数据采集、存储、多帧叠合成像的多线程处理,并设计了多模式下的实时图像处理模块。测试结果表明,该数据采集系统满足pnCCD各工作模式下的数据采集,实时的图像处理快速呈现了聚焦相机成像的位置信息,加快完成在X射线标定装置中聚焦相机对轴对焦等实验过程。数据采集系统通信稳定可靠,具有很好的灵活性和可移植性。 展开更多
关键词 X射线成像 pn结电荷耦合器件(pnCCD) 数据采集 LABVIEW
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基于IoT技术的衡水湖环境监测系统设计 被引量:1
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作者 王锦虹 刘晨龙 +3 位作者 闫明月 陈楚元 高楷京 龚书娟 《南方农机》 2024年第18期27-30,34,共5页
【目的】解决传统生态监测方式工程量巨大、采集流程繁琐、时效性不强等问题,实现传统生态监测向现代化智慧生态监测模式的转型。【方法】设计了一种集远程采集、时刻采集、精准采样、科学计算为一体的基于IoT技术的衡水湖环境监测系统... 【目的】解决传统生态监测方式工程量巨大、采集流程繁琐、时效性不强等问题,实现传统生态监测向现代化智慧生态监测模式的转型。【方法】设计了一种集远程采集、时刻采集、精准采样、科学计算为一体的基于IoT技术的衡水湖环境监测系统,以监测衡水湖湿地水环境质量及时空变化趋势。该系统通过传感器对衡水湖水体温度、电导率、浊度、酸碱度、水位、水压、溶解氧浓度以及近岸土壤的湿度、温度、光照强度、酸碱度、全氮含量、有效磷含量、速效钾含量、周边降雨量这15个指标进行数据采集,通过云端管理层更加准确、可靠、科学、合理地管理分析数据,借助云端数据加密、大模型过滤等多种技术保证信息的安全和质量。【结果】本研究完成了整个环境监测系统的构建,实现了项目初期的既定目标,但是仅做到了云端虚拟设备调试阶段,仍然需要人工决策,且缺乏硬件和设备外形设计、防水性、寿命等实际应用的考虑。【结论】本研究可为衡水湖国家级自然保护区环境监测、科学研究、生态保护等提供科学支撑,对华北地区乃至全国的湿地水环境保护起到良好的示范作用。 展开更多
关键词 物联网 华为云 衡水湖 现代环境监测
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