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组合导航系统新息自适应卡尔曼滤波算法 被引量:55
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作者 卞鸿巍 金志华 +1 位作者 王俊璞 田蔚风 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1000-1003,1009,共5页
全球定位系统(GPS)量测噪声的不稳定变化将造成惯性导航系统(INS)/GPS舰用组合系统卡尔曼滤波器性能下降,在对自适应卡尔曼滤波器分析的基础上,提出了一种新的基于新息估计的自适应卡尔曼滤波算法.该算法通过计算新息方差强度的极大似... 全球定位系统(GPS)量测噪声的不稳定变化将造成惯性导航系统(INS)/GPS舰用组合系统卡尔曼滤波器性能下降,在对自适应卡尔曼滤波器分析的基础上,提出了一种新的基于新息估计的自适应卡尔曼滤波算法.该算法通过计算新息方差强度的极大似然估计最优估计,将新息方差计算直接引入卡尔曼滤波器的增益计算.仿真结果表明,本文方法较标准卡尔曼滤波器可以提高系统精度和抗干扰能力. 展开更多
关键词 惯性导航系统 全球定位系统 组合导航系统 自适应卡尔曼滤波 新息自适应估计
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基于双目立体视觉技术的桥梁裂缝测量系统 被引量:19
2
作者 王琳 赵健康 +1 位作者 夏轩 龙海辉 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第3期901-904,共4页
针对国内外桥梁裂缝测量效率低、成本高、精度低等现状,提出了一种基于双目立体视觉技术的桥梁裂缝测量系统。采用相机标定、图像匹配、三维坐标计算等双目立体视觉技术对桥梁裂缝的宽度和长度进行计算,实现了桥梁裂缝测量系统。实验通... 针对国内外桥梁裂缝测量效率低、成本高、精度低等现状,提出了一种基于双目立体视觉技术的桥梁裂缝测量系统。采用相机标定、图像匹配、三维坐标计算等双目立体视觉技术对桥梁裂缝的宽度和长度进行计算,实现了桥梁裂缝测量系统。实验通过与单目摄像机用图像处理方法计算的桥梁尺寸结果作对比,表明:对于同一条裂缝的宽度与长度,用所提方法在不同拍摄角度下计算结果差别不大,并且与真实值的相对误差分别保持在10%和1%以内,而同一条件下单目测量系统的计算结果则随着拍摄角度的变化相差很大,宽度测量误差最大达到了19.41%,长度测量误差最大达到了54.35%。说明基于双目立体视觉技术的桥梁裂缝测量系统可以应用于实际中,并且鲁棒性更强,测量结果更精确。 展开更多
关键词 双目视觉 桥梁 裂缝测量 图像匹配 相机标定
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磁致伸缩位移传感器电路系统的设计 被引量:17
3
作者 冯建 赵辉 +2 位作者 刘伟文 张永杰 陶若杰 《电子测量技术》 2010年第1期11-13,28,共4页
为了实现磁致伸缩位移传感器的低成本化,提出了一种基于MSP430单片机的电路方案,分析设计了脉冲功率放大、信号放大与整形、时间测量、传感器输出接口等电路模块。磁致伸缩效应的特性,以及高精度时间测量电子电路的实现,保证了传感器的... 为了实现磁致伸缩位移传感器的低成本化,提出了一种基于MSP430单片机的电路方案,分析设计了脉冲功率放大、信号放大与整形、时间测量、传感器输出接口等电路模块。磁致伸缩效应的特性,以及高精度时间测量电子电路的实现,保证了传感器的测量精度。电路系统各部分信号的实验波形和测试数据表明,传感器具有较高的整体性能,为传感器的低成本产品化生产奠定了基础。 展开更多
关键词 磁致伸缩 位移传感器 时间测量 PWM信号
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结合激光准直的二维转角动态测量系统 被引量:10
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作者 楼志斌 赵辉 +2 位作者 刘权 郑超 陶卫 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期561-568,共8页
为了克服现有二维转角动态测量方法结构复杂、成本昂贵的缺点,提出了结合激光准直的二维转角动态测量方法。首先,根据二维转角测量的关键问题提出基于激光准直的测量方法,采用准直激光作为测量基准,以远端的位置探测器作为检测器件。接... 为了克服现有二维转角动态测量方法结构复杂、成本昂贵的缺点,提出了结合激光准直的二维转角动态测量方法。首先,根据二维转角测量的关键问题提出基于激光准直的测量方法,采用准直激光作为测量基准,以远端的位置探测器作为检测器件。接着,设计测量系统和各组成模块,根据测量要求对系统中的关键模块进行设计和优化。然后,具体设计系统中的测量算法,完成测量模型建立。最后,在±2°范围内进行实验测试和分析。实验结果表明:系统可动态测量,稳定性好,测量重复性误差为1μrad,X轴非线性误差为1.8%,Y轴非线性误差为1.7%,动态带载响应频率在±0.01°内优于200Hz,基本满足二维转角测量的高精度、高重复性、高稳定性的要求。 展开更多
关键词 激光准直 二维转角 动态测量 光斑位置
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一种新型高精度动平衡测量系统 被引量:7
5
作者 胡庆翰 蔡萍 +1 位作者 秦鹏 李英霞 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1506-1509,共4页
根据瞬时运动中心的概念,提出了一种新型高精度动平衡测量系统.分析了该振动系统的机械结构特点,阐明了实际测量系统与虚拟测量系统的关系,推导了求取不平衡质量的平面分离方程.该系统由两个四杆机构通过柔性铰链串连组成,保证振动中心... 根据瞬时运动中心的概念,提出了一种新型高精度动平衡测量系统.分析了该振动系统的机械结构特点,阐明了实际测量系统与虚拟测量系统的关系,推导了求取不平衡质量的平面分离方程.该系统由两个四杆机构通过柔性铰链串连组成,保证振动中心位于两个支承处,提高了平面分离度;将压电传感器安装在同一平面内,减小了外界环境因素对传感器的影响;最后采用FFT高精度提取整周期采样到的不平衡振动信号的参数.实验结果表明了该新型动平衡测量系统的优越性. 展开更多
关键词 动平衡 虚拟振动系统 瞬心 整周期采样
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感应式非接触角度传感器电磁耦合系统设计 被引量:9
6
作者 李凌 杨明 叶林 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2011年第10期130-132,140,共4页
感应式非接触角度传感器性能优良,日益得到广泛应用,其在植入式医疗器件状态监测领域的应用前景尤被看好。对作为感应式非接触角度传感器基础的电磁耦合系统进行设计研究。详细分析了感应式非接触角度传感器的基本测量原理,并基于该原... 感应式非接触角度传感器性能优良,日益得到广泛应用,其在植入式医疗器件状态监测领域的应用前景尤被看好。对作为感应式非接触角度传感器基础的电磁耦合系统进行设计研究。详细分析了感应式非接触角度传感器的基本测量原理,并基于该原理使用电磁场有限元分析软件Ansoft Maxwell 3D对其电磁耦合系统进行了仿真设计并制作了样机,实验结果证明了仿真研究和设计结果的合理性和可行性。 展开更多
关键词 ANSOFT MAXWELL 电磁场仿真 建模 角度传感器 感应非接触
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基于UKF的GPS/SINS伪距(伪距率)组合导航系统设计 被引量:20
7
作者 鲍其莲 周媛媛 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2008年第1期78-81,共4页
采用位置、速度组合的GPS/SINS组合导航系统由于GPS各量测量之间的相关性,影响了组合导航的整体精度。为了提高组合导航的精度和可靠性,采用了直接利用GPS接收机原始测量信息伪距、伪距率的组合方式。UKF(Unscented Kalman Filter)是针... 采用位置、速度组合的GPS/SINS组合导航系统由于GPS各量测量之间的相关性,影响了组合导航的整体精度。为了提高组合导航的精度和可靠性,采用了直接利用GPS接收机原始测量信息伪距、伪距率的组合方式。UKF(Unscented Kalman Filter)是针对非线性模型的滤波方法,它避免了对非线性方程线性化的过程,具有较高的精度和较好的鲁棒性。将UKF滤波方法应用于伪距、伪距率的组合导航系统中,并将UKF与卡尔曼滤波和自适应滤波方法进行了仿真比较研究。实验结果表明,UKF位置、航向估计的精度都要优于卡尔曼滤波和自适应滤波,使整个导航系统具有更高的精度和可靠性。 展开更多
关键词 组合导航 伪距 卡尔曼滤波 自适应滤波 平淡卡尔曼滤波
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四指灵巧手的设计与研究
8
作者 王磊 张磊 +3 位作者 章悦 李红兵 孙铭 陆观 《现代制造工程》 北大核心 2025年第4期69-76,共8页
当前全驱动的灵巧手存在驱动电机过多、抓取力不足等问题;而高度欠驱动的灵巧手又存在独立控制能力低、灵巧性不足等问题。针对当前问题设计了一款基于交叉四连杆的四指灵巧手,将该结构类比成人的手指,实现了近端指节关节和远端指节关... 当前全驱动的灵巧手存在驱动电机过多、抓取力不足等问题;而高度欠驱动的灵巧手又存在独立控制能力低、灵巧性不足等问题。针对当前问题设计了一款基于交叉四连杆的四指灵巧手,将该结构类比成人的手指,实现了近端指节关节和远端指节关节之间的耦合运动;提出与传统偏航-俯仰型不同的翻滚-俯仰型掌指关节结构,应用于除拇指外的三指,实现了手指的屈伸与转动,可丰富灵巧手的抓取姿态,提升其灵巧性;拇指在掌指关节采用侧摆结构,实现与其余三指的配合。在MATLAB软件中建立了手指的运动学模型并求得手指的末端工作空间,通过ADAMS软件对灵巧手进行了仿真,通过分析手指的运动特性,验证了灵巧手结构的合理性。通过样机实验证明了四指灵巧手具有良好的抓取性能与较高的实用价值。 展开更多
关键词 灵巧手 设计 工作空间 ADMAS仿真 抓取
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基于FPGA的高速大容量数据采集系统设计 被引量:11
9
作者 潘建国 阙沛文 雷华明 《电子测量技术》 2008年第9期166-169,共4页
在利用超声波进行长距离输油管道无损检测过程中,检测系统需要对采集到的多通道高速、大容量数据进行实时存储。本文介绍了一种基于FPGA控制的超声信号实时采集系统设计,该系统能在脱离PC机CPU及总线方式下由FPGA直接控制IDE硬盘,实现... 在利用超声波进行长距离输油管道无损检测过程中,检测系统需要对采集到的多通道高速、大容量数据进行实时存储。本文介绍了一种基于FPGA控制的超声信号实时采集系统设计,该系统能在脱离PC机CPU及总线方式下由FPGA直接控制IDE硬盘,实现对高速、大容量数据的实时存储,并在检测完成后可以通过上位机接口对硬盘进行离线访问分析。目前,在工程实践应用中,硬盘记录的平均速度可达到5 MB/s以上。 展开更多
关键词 高速采集 大容量存储 直写IDE DMA传输 FIFO
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静电陀螺支承系统的内模控制 被引量:2
10
作者 糜长军 郭晋峰 +1 位作者 金志华 田蔚风 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1031-1034,共4页
针对静电陀螺支承系统超前-滞后PID控制器参数确定过程的复杂性,引入反馈控制器处理不稳定对象,处理后的对象采用一种改进的内模控制方法,推导了内模控制静电支承控制器的传递函数和系统闭环传递函数.结果表明,控制器可由新的稳定对象... 针对静电陀螺支承系统超前-滞后PID控制器参数确定过程的复杂性,引入反馈控制器处理不稳定对象,处理后的对象采用一种改进的内模控制方法,推导了内模控制静电支承控制器的传递函数和系统闭环传递函数.结果表明,控制器可由新的稳定对象的逆、不稳定分量和一个低通滤波环节相乘得到,确定过程简单.给出了MATLAB环境下的仿真实验,仿真结果表明,采用内模控制的静电陀螺支承系统跟踪无静差,控制效果良好. 展开更多
关键词 静电陀螺仪 静电支承系统 内模控制 调节参数
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低成本捷联惯导系统初始对准方法 被引量:4
11
作者 鲍其莲 吴周洁 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2008年第5期513-517,共5页
为了缩短低成本捷联惯导系统初始对准时间并提高对准精度,给出了一种基于微型电子罗盘的初始对准方法。首先利用电子罗盘辅助加速度计完成粗对准,然后,分别设计了自适应扩展卡尔曼滤波器和平淡卡尔曼滤波器(UKF)用于精对准。实验结果显... 为了缩短低成本捷联惯导系统初始对准时间并提高对准精度,给出了一种基于微型电子罗盘的初始对准方法。首先利用电子罗盘辅助加速度计完成粗对准,然后,分别设计了自适应扩展卡尔曼滤波器和平淡卡尔曼滤波器(UKF)用于精对准。实验结果显示,在系统量测噪声方差阵未知时,在滤波器中加入自适应方法能有效的提高对准精度;而采用非线性滤波的UKF算法,即使在粗对准之后方向失准角比较小的情况下,也可获得比线性滤波更优的对准精度和快速性。 展开更多
关键词 捷联惯导系统 初始对准 自适应扩展卡尔曼滤波 平淡卡尔曼滤波
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静电陀螺静态漂移误差模型系数的UKF标定方法 被引量:1
12
作者 张克志 田蔚风 +2 位作者 钱峰 王俊璞 边姜 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1387-1391,共5页
针对静电陀螺漂移误差特性,采用一种新的非线性建模方法UKF(Unscented Kalman Filter)对ESG漂移系数进行了标定.该方法基于UT(Unscented Transformation)原理,在保持陀螺漂移模型非线性基础上,使高斯随机变量在非线性方程中传播,实现非... 针对静电陀螺漂移误差特性,采用一种新的非线性建模方法UKF(Unscented Kalman Filter)对ESG漂移系数进行了标定.该方法基于UT(Unscented Transformation)原理,在保持陀螺漂移模型非线性基础上,使高斯随机变量在非线性方程中传播,实现非线性模型参数的估计.试验结果表明,与最小二乘法和扩展Kalman滤波比较,这种非线性建模方法能够对ESG漂移误差模型进行准确的标定. 展开更多
关键词 静电陀螺漂移 无香型卡尔曼滤波器 标定
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基于纳米技术的胃癌预警与早期诊疗系统 被引量:2
13
作者 崔大祥 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1396-1403,共8页
综述基于纳米技术的胃癌预警与早期诊疗系统这一概念及其指导下的系列研究与成果转化:筛选胃癌预警、早期诊断与分期的系列标志物,并建立相应的检测方法;研制胃癌诊疗一体化的多功能纳米探针,并在动物模型上验证实现相应功能;研发纳米... 综述基于纳米技术的胃癌预警与早期诊疗系统这一概念及其指导下的系列研究与成果转化:筛选胃癌预警、早期诊断与分期的系列标志物,并建立相应的检测方法;研制胃癌诊疗一体化的多功能纳米探针,并在动物模型上验证实现相应功能;研发纳米粒子标记的层析芯片与定量检测仪器,以及胃癌边界示踪与转移淋巴结示踪的纳米探针.这些研究成果推动胃癌预警与诊疗系统不断完善,并促进其临床转化与应用. 展开更多
关键词 胃癌 预警 早期诊疗系统 纳米技术 基因芯片 纳米探针 传感器
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飞机数据采集系统无线发射模块的设计 被引量:1
14
作者 左祁湲 丁国清 《电子测量技术》 2008年第12期98-99,109,共3页
随着人类社会的发展与进步,无线通信在测量技术中的应用也越来越频繁。本文设计了一种新的应用于数据采集系统中的无线发射模块,该模块能够使得数据采集系统完成数据收集并与飞机分离后能够被准确快速确定其方位。该数据采集系统由核心... 随着人类社会的发展与进步,无线通信在测量技术中的应用也越来越频繁。本文设计了一种新的应用于数据采集系统中的无线发射模块,该模块能够使得数据采集系统完成数据收集并与飞机分离后能够被准确快速确定其方位。该数据采集系统由核心控制模块、数据采集模块、数据存储模块和无线发射模块四个主要模块组成。并着重介绍了该无线发射模块的6个主要组成部分的具体实现方法及芯片性能。最后通过相应的测试数据验证了系统的可行性,并提出了需要改进与提高的方面。 展开更多
关键词 飞机 数据采集 无线发射
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脉冲涡流检测系统的设计 被引量:7
15
作者 徐晨曦 阙沛文 毛义梅 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2009年第6期95-97,共3页
介绍了脉冲涡流检测系统的基本原理,设计了一种脉冲涡流检测系统,将该系统用于检测金属内表面缺陷,提取了峰值电压和过零时间等时域特征量,并用最小二乘法对其进行拟合,通过实验验证,实现了对金属缺陷的定量检测。
关键词 脉冲涡流 峰值电压 过零时间 时域特征量
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基于工控机的控制舱综合测试系统 被引量:5
16
作者 赵玉成 颜德田 于瑞涛 《电子测量技术》 2009年第2期159-162,共4页
为解决某型导弹控制舱自动化测试问题,研制了一套基于工控机为核心的控制舱测试系统。测试系统采用高性能数据采集卡对舵机响应时间进行实时的DMA采集;采用机械部件与光电耦合传感器相配合的方法对舵机舵偏信号的响应时间与舵偏极性进... 为解决某型导弹控制舱自动化测试问题,研制了一套基于工控机为核心的控制舱测试系统。测试系统采用高性能数据采集卡对舵机响应时间进行实时的DMA采集;采用机械部件与光电耦合传感器相配合的方法对舵机舵偏信号的响应时间与舵偏极性进行间接测量;使用Visual C++6.0开发相应的测试系统控制软件,实现了舵机产品的参数测量及合格性判断。通过实验比对原测试系统与新测试系统对同批次产品的测量数据,验证了新测试系统的可靠性与准确性,证明新控制舱测试系统有效提高了舵机产品的测试精度和效率。 展开更多
关键词 控制舱 工业控制计算机 DMA 响应时间
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多通道应变仪自动标定系统设计 被引量:2
17
作者 徐丽娇 刘翔 吉小军 《工矿自动化》 北大核心 2016年第3期31-35,共5页
针对现有的应变测量仪标定方式采用单通道手动操作,存在标定过程费时费力、效率较低等问题,设计了一种以Cortex-M3为控制核心的自动标定系统,详细介绍了该系统的硬件和软件设计。该系统可将标准电阻信号输出加载到被标定电桥的输入端,... 针对现有的应变测量仪标定方式采用单通道手动操作,存在标定过程费时费力、效率较低等问题,设计了一种以Cortex-M3为控制核心的自动标定系统,详细介绍了该系统的硬件和软件设计。该系统可将标准电阻信号输出加载到被标定电桥的输入端,比对被标定电桥的输出与理论值,自动计算被标定电桥的精度。实验结果表明,该系统能够有效完成自动标定任务,标定精度达到0.5%。 展开更多
关键词 多通道应变仪 信号源发生器 应变测量 自动标定 惠斯登电桥
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激光透射法磁珠浓度测量系统 被引量:1
18
作者 钟虹 陶卫 +1 位作者 赵辉 高文俊 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期297-303,共7页
磁珠广泛应用于免疫检测、细胞分离等生物实验中,磁珠浓度的检测对于评价实验效果具有重要意义。本文提出了基于激光透射法的双光路磁珠浓度测量系统,通过测量入射激光强度与透射激光强度的比值来确定磁珠浓度。利用该系统对多个浓度的... 磁珠广泛应用于免疫检测、细胞分离等生物实验中,磁珠浓度的检测对于评价实验效果具有重要意义。本文提出了基于激光透射法的双光路磁珠浓度测量系统,通过测量入射激光强度与透射激光强度的比值来确定磁珠浓度。利用该系统对多个浓度的磁珠悬浊液进行了实验测量,每个浓度下测量多组实验数据,共采集了8 000组数据。通过拟合测量数据,建立了磁珠浓度与测量值的关系函数,二者呈现指数函数关系,拟合残差平方和为0.000 088 89,确定系数可达0.997 1,说明函数具有良好的拟合性能。实验结果表明,相对测量误差在2.5%以内,输出值相对波动范围在2.5%以内,测量系统具有较高的测量精度和良好的重复性。 展开更多
关键词 光学测量 激光透射法 磁珠浓度 双光路系统 指数模型
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一种新的视觉检测系统自标定方法 被引量:4
19
作者 宋旭辉 赵辉 刘伟文 《电子测量技术》 2009年第3期64-67,78,共5页
随着测量仪器智能化、自动化要求的日益提高,视觉检测系统自动标定、甚至自标定成为一种必然趋势。以往的视觉标定技术或者需要外部实体高精度靶标介入,或者采用多图像标定(依靠多图像和相机姿态的关联),需要人手工介入,过程繁琐,效率低... 随着测量仪器智能化、自动化要求的日益提高,视觉检测系统自动标定、甚至自标定成为一种必然趋势。以往的视觉标定技术或者需要外部实体高精度靶标介入,或者采用多图像标定(依靠多图像和相机姿态的关联),需要人手工介入,过程繁琐,效率低,精度有限。本文提出了一种可用于三维视觉测量系统的自标定解决方法,在检测系统中内置一个高精度标准件,通过引入一条光路来进行标定,使标定可以做到实时、自动、快速,克服了以往标定方法的弊端。经过理论分析和多项实验,效果良好。 展开更多
关键词 视觉检测 自标定 标准件
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汽车轮毂轴承伺服压装测控系统的设计 被引量:4
20
作者 许士环 丁国清 《电子测量技术》 2009年第8期20-23,共4页
根据汽车轮毂轴承压装的基本原理和工艺要求,设计了基于工控机和PLC的伺服压装测控系统,实现了汽车轮毂轴承的压装和质量检测。系统通过PLC和伺服定位模块实现对伺服电机的控制,采用高精度的位移和压力传感器,达到了测试的精度要求和节... 根据汽车轮毂轴承压装的基本原理和工艺要求,设计了基于工控机和PLC的伺服压装测控系统,实现了汽车轮毂轴承的压装和质量检测。系统通过PLC和伺服定位模块实现对伺服电机的控制,采用高精度的位移和压力传感器,达到了测试的精度要求和节拍要求。通过在上海汽车生产线上的生产实践证明,该系统具有节能、运行稳定和操作方便等优点,保证了生产效率和产品质量。同时该测控系统中的设计方法对于其他汽车零部件的测控系统设计具有良好的借鉴意义。 展开更多
关键词 轴承压装力 伺服电机 全闭环控制 多线程 多媒体定时器
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