基于CEEMDAN和IMSA的混合模型在水质预测中的应用 被引量：1

1

作者 郭利进 吴昊天 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第6期60-70,86,共12页

水质预测是水污染防治的重要组成部分,但水质序列呈现出较强的随机性、不平稳性等特点,为进一步提高地表水质预测的精度,提出一种新型水质预测混合模型。首先采用自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)将原始水质序列分解,然后利用... 水质预测是水污染防治的重要组成部分,但水质序列呈现出较强的随机性、不平稳性等特点,为进一步提高地表水质预测的精度,提出一种新型水质预测混合模型。首先采用自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)将原始水质序列分解,然后利用模糊散布熵(FuzzDE)将分量划分为高、中、低3种复杂度成分,其次分别利用改进螳螂算法(IMSA)优化后的双向长短时记忆网络(BiLSTM)、最小二乘支持向量机回归(LSSVR)、极限学习机(ELM)对高、中、低3种复杂度成分进行预测,并对预测结果进行组合重构,最后建立BiLSTM误差校正模型对误差进行修正,得到最终预测结果。利用沅江支流酉水两个断面的溶解氧浓度及湘江流域一个断面的pH值进行仿真验证,R 2可达90%以上,结果表明混合模型预测的准确性优于其他对比预测模型。 展开更多

关键词 水质预测 CEEMDAN分解 模糊散布熵 螳螂算法 混合模型

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三相-单相矩阵变换器的感应式无线电能传输系统调制策略

2

作者 张欣 魏祥宇 +2 位作者 高佳鑫 王龙龙 高鹏翔 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第5期157-166,共10页

针对感应式无线电能传输系统使用多级功率转换结构存在的传输效率较低,成本较高,结构复杂的问题,使用矩阵变换器替代传统多级功率转换结构,提出一种基于三相-单相矩阵变换器的调制策略,实现AC-AC直接功率变化。电网侧的三相工频交流电... 针对感应式无线电能传输系统使用多级功率转换结构存在的传输效率较低,成本较高,结构复杂的问题,使用矩阵变换器替代传统多级功率转换结构,提出一种基于三相-单相矩阵变换器的调制策略,实现AC-AC直接功率变化。电网侧的三相工频交流电通过矩阵变换器的功率调制,实现能量注入状态和自由振荡状态之间的切换,直接输出高频可控电流。矩阵变换器共有十二种工作模式,基于调制策略调节谐振电流,无需中间储能元件,减少开关的操作次数,使功率开关管工作在零电流软开关(ZCS)状态,提高变换器的可靠性和效率。构建实验模型进行仿真分析,并搭建实验平台验证了控制策略的可行性。实验结果表明,所提出的控制策略将50 Hz工频交流电直接转换为20 kHz的高频交流电,矩阵变换器输出功率为51.3 W,转换效率为92.9%,所使用的调制策略简单,便于实际应用。 展开更多

关键词 感应式无线电能传输 三相-单相矩阵变换器 调制策略 零电流软开关 谐振电流

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基于变分客观模糊辨识的态势预测

3

作者 王娜 张鑫海 常娅明 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第9期1789-1797,共9页

针对网络安全态势数据具有较强的非平稳性和随机性,为提高网络安全态势预测的精度,提出一种基于变分客观模糊辨识的态势预测方法.首先,引入变分模态分解,并与动态时间规整方法相结合,来对原始态势数据集进行分解和重构,以提高该数据集... 针对网络安全态势数据具有较强的非平稳性和随机性,为提高网络安全态势预测的精度,提出一种基于变分客观模糊辨识的态势预测方法.首先,引入变分模态分解,并与动态时间规整方法相结合,来对原始态势数据集进行分解和重构,以提高该数据集的平稳性并减少分解后的模态个数,从而降低后续模型预测的误差和训练成本;然后,利用偏自相关分析确定T-S模型的输入变量,并结合客观聚类分析和模糊c均值聚类,来直接获取紧凑而准确的T-S模型结构,从而确保所建预测模型的精确性;最后,通过标准网络入侵检测数据集NSL-KDD的仿真来验证所提方法的有效性. 展开更多

关键词 态势预测 T-S模型 模糊辨识 变分模态分解 动态时间规整 模糊聚类

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基于小波基—改进卷积自编码器的故障诊断方法

4

作者 王娜 刘佳林 王子从 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第8期351-360,共10页

针对故障诊断中,传统小波包分解(wave packet decomposition,WPD)提取故障特征主观性强、且模型诊断效率低的问题,提出了一种基于小波基—改进卷积自编码器的故障诊断方法。基于能量—泰尔指数准则来准确选择小波基函数,以改善传统小波... 针对故障诊断中,传统小波包分解(wave packet decomposition,WPD)提取故障特征主观性强、且模型诊断效率低的问题,提出了一种基于小波基—改进卷积自编码器的故障诊断方法。基于能量—泰尔指数准则来准确选择小波基函数,以改善传统小波包基函数确定主观性较强的缺点,获得初始故障特征;引入无阈值递归图(thresholdless recurrence plot,TRP),并与小波包分解相结合,从空间角度进一步增强故障特征的显著性,并减少冗余特征;将softmax分类器嵌入到卷积自编码器(convolutional autoencoder,CAE)中,并构建新的损失函数,来确保参数训练的准确性,并通过一次迭代学习即可实现参数更新,进一步提高了模型的诊断效率。通过在CWRU数据集和JNU数据集上的仿真,结果表明,所提方法的诊断准确率分别为99.67%和98.33%,相比于其他方法具有更好的诊断精度及效率。 展开更多

关键词 故障诊断 小波包分解 泰尔指数 无阈值递归图 卷积自编码器 损失函数

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基于FDTRP-ALDCNN的小样本轴承故障诊断方法

5

作者 王娜 刘佳林 王子从 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第9期4271-4283,共13页

针对滚动轴承在小样本条件下诊断精度低的问题,提出一种基于频域无阈值递归图与自适应线性可变卷积神经网络(frequency domain thresholdless recurrence plot-adaptive linear deformable convolutional neural network,FDTRP-ALDCNN)... 针对滚动轴承在小样本条件下诊断精度低的问题,提出一种基于频域无阈值递归图与自适应线性可变卷积神经网络(frequency domain thresholdless recurrence plot-adaptive linear deformable convolutional neural network,FDTRP-ALDCNN)的滚动轴承故障诊断方法。首先,使用快速傅里叶变换(fast fourier transform,FFT)将一维时域信号转为频域信号,并与无阈值递归图(thresholdless recurrence plot,TRP)相结合,以有效构建初始特征,提高模型输入质量;其次,采用线性可变卷积核(linear deformable convolutional kernel,LDConv)替换卷积神经网络中方形卷积核,从而能够根据采样数据的分布来调整卷积核形状,准确获取空间信息中的关键特征,提高小样本数据的利用率;再次,设计自适应交叉熵(adaptive cross entropy,ACE)损失函数,根据样本分类损失自适应调整分类器对难分与易分样本的拟合程度,增强难分样本损失在整体分类损失中的显著性,进一步提高小样本下的模型诊断精度;最后,采用CWRU滚动轴承数据集对所提方法进行3组仿真验证。对比仿真的结果表明,所提模型在不同小样本数量下均有较高的诊断准确率,最高可达到99.82%。而对2组不平衡数据集的泛化性分析可知,本模型的诊断准确率分别达到98.56%与99.3%,泛化能力优于其他模型,且具有良好的稳定性。并通过消融实验验证了FFT、LDConv与ACE损失函数对提高故障诊断精度的有效性。综上所述,所提方法能够有效诊断出小样本轴承故障,具有较高的实际应用价值。 展开更多

关键词 故障诊断 小样本 无阈值递归图 线性可变卷积核 卷积神经网络 交叉熵损失函数

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基于WP-TRP的滚动轴承故障诊断方法

6

作者 王娜 崔月磊 +1 位作者 罗亮 王子从 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期20-27,共8页

针对故障诊断中传统时频域法提取特征时易受主观因素影响而导致冗余,且深度学习算法受训练数据影响导致计算复杂性较高的缺点,将时域和频域结合,提出一种基于小波包-无阈值递归图(WPTRP)的滚动轴承故障诊断方法.首先,提出递减信息熵准则... 针对故障诊断中传统时频域法提取特征时易受主观因素影响而导致冗余,且深度学习算法受训练数据影响导致计算复杂性较高的缺点,将时域和频域结合,提出一种基于小波包-无阈值递归图(WPTRP)的滚动轴承故障诊断方法.首先,提出递减信息熵准则,以克服小波包分解的主观性,获取更准确的时频域特征;在此基础上,引入无阈值递归图思想,充分提取数据初始时域特征,并利用奇异值分解进一步降低冗余特征,提高计算效率.然后,引入海洋捕食者算法来获得支持向量机最优参数,实现故障诊断的准确分类.最后,通过标准滚动轴承数据集仿真验证了所提方法的有效性. 展开更多

关键词 故障诊断 小波包分解 信息熵 无阈值递归图 奇异值分解 海洋捕食者算法

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面向双频DC-DC变换器的EIE型磁集成电感器设计

7

作者 高圣伟 金从众 +1 位作者 于冠恒 王玺然 《天津工业大学学报》 北大核心 2025年第1期75-82,90,共9页

为提高双频DC-DC变换器的功率密度,提出一种将独立的高低频电感集成在一个EIE型磁芯上的磁集成电感器设计方案,通过建立集成磁件的电路-磁路等效模型,设计了双频DC-DC变换器的EIE型磁集成电感器的结构,建立了集成电感的等效模型,对磁集... 为提高双频DC-DC变换器的功率密度,提出一种将独立的高低频电感集成在一个EIE型磁芯上的磁集成电感器设计方案,通过建立集成磁件的电路-磁路等效模型,设计了双频DC-DC变换器的EIE型磁集成电感器的结构,建立了集成电感的等效模型,对磁集成双频DC-DC变换器进行了仿真分析,并通过实验平台验证了新型磁件的运行效果。结果表明:新型磁件设计合理,可以在系统中稳定运行,通过测量得到集成磁元件的体积和质量分别为原来的27.6%和23.3%,使得双频变换器系统的功率密度得到了提升。 展开更多

关键词 EIE型集成电感器 磁集成技术 双频DC-DC变换器 磁路等效模型

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开关磁阻电机的新型直接瞬时转矩控制方法及其高效率运行 被引量：12

8

作者 蔡燕 居春雷 +2 位作者 王浩楠 万耀华 张海华 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第18期4625-4637,共13页

针对传统直接瞬时转矩控制(DITC)由于未考虑各相绕组的输出转矩随转子位置变化而采用单一的控制策略,造成换相期间转矩脉动较大的问题,提出了一种新型DITC方法来抑制开关磁阻电机(SRM)的转矩脉动。按照电机绕组的电感变化规律对导通周... 针对传统直接瞬时转矩控制(DITC)由于未考虑各相绕组的输出转矩随转子位置变化而采用单一的控制策略,造成换相期间转矩脉动较大的问题,提出了一种新型DITC方法来抑制开关磁阻电机(SRM)的转矩脉动。按照电机绕组的电感变化规律对导通周期进行区域划分,根据电机绕组在各导通区域输出转矩能力的变化,对各区域分别设计滞环策略,以实现在整个导通周期始终采用输出转矩能力较大的电机相的内滞环来调节转矩误差,进一步减小SRM的转矩脉动。并针对DITC效率偏低的问题,通过对关断角的优化设计以及对开通角的离线寻优,来提高电机效率。仿真分析和实验结果表明,所提方法有效地减小了SRM的转矩脉动,并提升了电机效率。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 转矩脉动 直接瞬时转矩控制 效率 角度优化

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磁场不均匀性对磁流体角速度传感器输出特性影响的研究

9

作者 纪越 陈浩 李醒飞 《传感技术学报》 北大核心 2025年第3期387-393,共7页

磁感应强度决定了磁流体角速度传感器的标度因数,流体通道中磁感应强度的不均匀性直接影响传感器的时域和频域特性。为了分析磁场不均匀性的影响,使用MHD模块耦合不均匀磁场和流场,将输出电势的振动曲线拟合优度作为评价指标,结果表明:... 磁感应强度决定了磁流体角速度传感器的标度因数,流体通道中磁感应强度的不均匀性直接影响传感器的时域和频域特性。为了分析磁场不均匀性的影响,使用MHD模块耦合不均匀磁场和流场,将输出电势的振动曲线拟合优度作为评价指标,结果表明:周向不均匀磁场对传感器输出影响最大。针对周向不均匀磁场的仿真表明:均匀磁场与周向不均匀磁场下输出电势波动度分别为0.61%和1.09%,且拟合优度更差,影响输出精度。设计了一种由四块扇形磁铁组成的周向不均匀磁场和整块磁铁构成的磁路进行对比实验,结果表明:0.1 Hz~80 Hz频率范围内,周向不均匀磁场下的输出信号波动度要大于均匀磁场,拟合优度小于均匀磁场,影响了传感器输出稳定性和信号真实性,与仿真结论吻合。 展开更多

关键词 磁流体动力学 磁场不均匀性 拟合优度 波动度

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磁耦合无线电能传输频率控制技术研究进展 被引量：11

10

作者 张欣 李方洲 +2 位作者 李春智 倪豪 薛明 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第9期3416-3424,共9页

磁耦合谐振式无线电能传输技术因其可靠性和实用性等优势进而成为近几年的研究热点。当电源频率与发射端和接收端电路的固有谐振频率相同时,系统可以取得较高的传输效率。但系统有时可能会偏离谐振状态,造成传输效率大幅下降。在对频率... 磁耦合谐振式无线电能传输技术因其可靠性和实用性等优势进而成为近几年的研究热点。当电源频率与发射端和接收端电路的固有谐振频率相同时,系统可以取得较高的传输效率。但系统有时可能会偏离谐振状态,造成传输效率大幅下降。在对频率分裂现象进行研究后,分析了几种抑制频率分裂的方法,并从动态补偿、频率跟踪等方面给出了使得系统恢复谐振频率的对策。最后对系统频率控制技术进行了总结,并展望了未来的发展趋势。 展开更多

关键词 无线电能传输 频率分裂 传输效率 动态补偿

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全数字无线电能传输频率跟踪控制方法 被引量：9

11

作者 张欣 倪豪 +2 位作者 褚志齐 李方洲 李春智 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期131-141,共11页

针对无线电能传输过程中传输功率和传输效率问题,考虑到频率失谐控制策略,通过分析全数字锁相环的结构和数学模型,改进了传统的全数字锁相环,基于FPGA设计一种具有动态分频和动态时滞功能的自适应模值全数字锁相环,并提出一种全数字频... 针对无线电能传输过程中传输功率和传输效率问题,考虑到频率失谐控制策略,通过分析全数字锁相环的结构和数学模型,改进了传统的全数字锁相环,基于FPGA设计一种具有动态分频和动态时滞功能的自适应模值全数字锁相环,并提出一种全数字频率跟踪控制方法。为保证系统工作效率,设计的全数字锁相环可以对系统阻抗角进行控制,使系统在不同工况下都呈弱感性,确保了功率开关管工作在ZVS软开关状态。利用FPGA实现了电压电流频率和相位跟踪,搭建了一台输出功率1 kW,工作频率和阻抗角可调的实验样机,验证了理论分析的正确性。仿真和实验结果表明,该方法显著提高了无线电能传输功率和传输效率,提升了系统工作的稳定性。 展开更多

关键词 感应耦合无线电能传输 频率跟踪 全数字锁相环 传输效率 弱感性 ZVS

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AuNPs掺杂铜基石墨烯电极的制备及其与镓金属界面性质的研究

12

作者 纪越 梁亚松 张志佳 《功能材料》 北大核心 2025年第7期7022-7028,共7页

探究了金纳米颗粒(AuNPs)对铜基石墨烯(Cu-Gr)复合材料电极及其与镓基液态金属界面接触的微观影响机制。通过化学气相沉积法(CVD)和浸渍还原法制备了AuNPs掺杂的Cu-Gr三维导电复合材料电极。采用SEM,XPS,XRD和拉曼等实验手段对电极材料... 探究了金纳米颗粒(AuNPs)对铜基石墨烯(Cu-Gr)复合材料电极及其与镓基液态金属界面接触的微观影响机制。通过化学气相沉积法(CVD)和浸渍还原法制备了AuNPs掺杂的Cu-Gr三维导电复合材料电极。采用SEM,XPS,XRD和拉曼等实验手段对电极材料的成分和微观形貌进行表征。为了探究AuNPs掺杂影响的微观机理,利用第一性计算原理分析了Au掺杂Cu-Gr电极和Cu-Gr与镓(Ga)金属界面的态密度和投影态密度。研究结果表明,AuNPs掺杂前后复合材料电极电阻值降低了15.0%;C的p带中心从-4.112降低到-4.873 eV,优化了C的电子活性,加速了界面之间电子传输;Cu-Gr界面结合能从0.026增加到0.959 eV,提高了复合材料电极的稳定性能;Au的d轨道与C的p轨道,Ga的p轨道形成p-d-p杂化形式,增加了界面之间的键合,提高了界面之间的载荷传递效率。 展开更多

关键词 金纳米颗粒 铜基石墨烯复合材料 导电性能 界面接触 第一性计算原理

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模型补偿反步控制及其在四旋翼编队中的应用 被引量：1

13

作者 齐国元 邓嘉豪 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2023年第12期24-30,50,共8页

针对多无人机受模型偏差和外部扰动导致的编队构型不稳定问题,提出一种模型补偿控制的思想,在此基础上设计基于补偿函数观测器(CFO)的模型补偿反步控制器并应用于编队协同控制,把编队协同控制问题转化为传统控制问题,实现多无人机在复... 针对多无人机受模型偏差和外部扰动导致的编队构型不稳定问题,提出一种模型补偿控制的思想,在此基础上设计基于补偿函数观测器(CFO)的模型补偿反步控制器并应用于编队协同控制,把编队协同控制问题转化为传统控制问题,实现多无人机在复杂外部扰动下的编队集合、飞行和队形切换。所提出的控制器不仅保留了基于Lyapunov准则的全局指数渐近稳定性,还采用CFO来准确估计模型偏差和干扰并补偿到控制器中,有效增强了编队系统整体的抗扰能力。最后通过仿真和实验验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 四旋翼无人机 模型补偿反步控制 补偿函数观测器 编队抗干扰控制 虚拟结构法

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基于SPWVD-STFT的海面弱目标检测方法 被引量：2

14

作者 成怡 王阳 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1401-1408,共8页

为了进一步提升时频域特征检测海面弱目标的能力,提出一种平滑伪魏格纳-威利分布(smoothed pseudo Wigner-Ville distribution,SPWVD)-短时傅里叶变换(short-time Fourier transform,STFT)海面弱目标检测算法.首先,采用STFT对回波信号... 为了进一步提升时频域特征检测海面弱目标的能力,提出一种平滑伪魏格纳-威利分布(smoothed pseudo Wigner-Ville distribution,SPWVD)-短时傅里叶变换(short-time Fourier transform,STFT)海面弱目标检测算法.首先,采用STFT对回波信号进行时频特征分析,优化SPWVD的时频特征分析结果,并引入K-medoids聚类算法对二者时频矩阵进行降噪处理.然后,提取时频域特征多普勒频率稳定度(Doppler frequency stability,DFS),利用快速凸包学习算法获得虚警可控的判决区域,从而判定海杂波与目标.最后,基于IPIX数据集中实测数据的实验结果表明所提出的检测算法在相同虚警率下比时频三特征检测器的平均检测概率高6.3%. 展开更多

关键词 海杂波 弱目标检测 时频分析 K-medoids聚类 凸包检测器

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三维重建技术中的高效光条提取方法(特邀) 被引量：1

15

作者 宋丽梅 佟宇 +1 位作者 李金义 王远航 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期107-115,共9页

近年来,三维重建技术在工业检测、医疗成像等领域得到了广泛应用。然而,由于被测物体形状的复杂性以及环境噪声等因素的影响,现有的光条提取算法面临着提取速度慢和重建精度差的挑战。为了解决这些问题,对现有技术进行了深入分析,明确... 近年来,三维重建技术在工业检测、医疗成像等领域得到了广泛应用。然而,由于被测物体形状的复杂性以及环境噪声等因素的影响,现有的光条提取算法面临着提取速度慢和重建精度差的挑战。为了解决这些问题,对现有技术进行了深入分析,明确了其在处理复杂形状和噪声干扰时的局限性,提出了一种基于三维重建的高效光条提取(ELE-3D)算法。在ELE-3D算法中,通过Sobel算子精确提取图像边缘,进行二值化处理简化图像复杂性,并利用连通域分析区分噪声与条纹。通过设置面积和长宽比阈值,保留关键特征,来确定感兴趣区域(ROI),精确地识别并提取图像中的特定几何特征区域,同时有效抑制背景噪声,不仅提高了图像的质量,还确保了能够专注于分析图像中最关键的部分。实验结果表明,ELE-3D算法有效地提高了光条提取速度,并有效地抑制了噪声的干扰。在保证重建精度的前提下,测量同一物体相比较于传统的算法Steger和灰度重心法,速度分别提高了89.0%和85.3%。 展开更多

关键词 光条提取 三维重建 多视角点云 激光扫描

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高频双频Buck变换器平面集成磁件优化设计 被引量：1

16

作者 高圣伟 于冠恒 赵虹宇 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第3期66-74,共9页

针对目前开关器件和磁性元件性能不足导致双频Buck变换器的效率和功率密度低的问题,研究了一种高效高功率密度的双频Buck变换器。变换器将工作在连续导通(CCM)模式,采用解耦合的平面集成电感器完成系统磁元件的集成,结合磁件的集成方法... 针对目前开关器件和磁性元件性能不足导致双频Buck变换器的效率和功率密度低的问题,研究了一种高效高功率密度的双频Buck变换器。变换器将工作在连续导通(CCM)模式,采用解耦合的平面集成电感器完成系统磁元件的集成,结合磁件的集成方法、有限的PCB层数和变换器的特性给出双频Buck变换器的参数,然后,提出了一种双频Buck变换器平面磁件的设计方法,并完成系统磁元件的优化设计。最后,基于第3代半导体SiC器件以及平面集成磁件,设计了额定功率200 W、开关频率400 kHz的双频Buck变换器。结果表明:该变换器峰值效率将达到96.1%,功率密度为46.1 W/in^(3)(1 in=25.4 mm),验证了双频Buck变换器设计方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 双频BUCK变换器 平面磁件 高频高效高功率密度 SIC器件

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基于无线充电系统的多模块扩展均压技术研究与设计 被引量：4

17

作者 刘祺 薛明 +2 位作者 章鹏程 刘力舟 杨新生 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第22期6980-6989,共10页

该文提出一种基于无线充电系统的多模块可扩展充电均压系统,该系统利用无线充电系统自身高频特性取代传统均压电路所需高频电源。同时,基于其物理隔离特性提高无线充电系统应对复杂场景的可行性,解决传统均压系统体积大,难以用于对体积... 该文提出一种基于无线充电系统的多模块可扩展充电均压系统,该系统利用无线充电系统自身高频特性取代传统均压电路所需高频电源。同时,基于其物理隔离特性提高无线充电系统应对复杂场景的可行性,解决传统均压系统体积大,难以用于对体积要求高的无线充电场景这一问题。该文分析非理想状态下各电池串充电电压不均导致的电池寿命削减和充电灵活性较差问题,并提出一种在非理想状态下系统可靠充电的方法,通过设定期望的阈值电压可靠关断充电系统,实现灵活充电。该无线充电均压系统可实现电池充电过程中的电压均衡、延长电池寿命,同时减小系统的体积占用,无线充电均压系统对于偏移状态也具有一定适应性,可广泛应用于机器人、无人机等多种无线充电场景,为无线充电均压系统的设计和应用提供了有效的解决方案。 展开更多

关键词 电压倍增器 无线充电 电压均衡 物理隔离

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基于嵌入式系统的纱线张力非接触实时检测 被引量：1

18

作者 韩震 纪越 +2 位作者 马杰东 潘东 陈浩 《毛纺科技》 CAS 北大核心 2024年第5期72-79,共8页

为了提高纱线张力检测的精度,避免接触式测量带来的接触误差,提出了基于机器视觉与嵌入式系统结合的纱线张力非接触实时检测方法。首先,为了同时保证实时系统中图像处理算法的运行速度与纱线张力的检测精度,提出了一种基于阈值分割的快... 为了提高纱线张力检测的精度,避免接触式测量带来的接触误差,提出了基于机器视觉与嵌入式系统结合的纱线张力非接触实时检测方法。首先,为了同时保证实时系统中图像处理算法的运行速度与纱线张力的检测精度,提出了一种基于阈值分割的快速特征提取算法,同时实现图像降维与边缘特征提取,在实时提取运动纱线波形的同时减小了外界环境对纱线图像的干扰;其次,搭建了由高速线阵相机与FPGA高速转存系统组成的图像采集系统和由主芯片为TMS320C6678的图像处理器组成的检测系统,通过实时采集运动纱线的图像,从单位周期内的纱线振动波形中提取纱线振动频率,利用弦振动模型推算纱线的实时张力。实验结果表明,基于嵌入式机器视觉的非接触式纱线检测系统的检测值与电阻式传感器的最大检测误差均值在1.5%之内,满足实时系统的控制需求。 展开更多

关键词 嵌入式 非接触检测 纱线张力 图像识别 弦振动

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基于改进YOLO v4网络的马铃薯自动育苗叶芽检测方法 被引量：10

19

作者 修春波 孙乐乐 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期265-273,共9页

为提高马铃薯幼苗叶芽检测识别的准确率,提高自动育苗生产系统的工作效率,提出了基于YOLO v4网络的改进识别网络。将YOLO v4特征提取部分CSPDarknet53中的残差块(Residual Block)替换为Res2Net,并采用深度可分离卷积操作减小计算量。由... 为提高马铃薯幼苗叶芽检测识别的准确率,提高自动育苗生产系统的工作效率,提出了基于YOLO v4网络的改进识别网络。将YOLO v4特征提取部分CSPDarknet53中的残差块(Residual Block)替换为Res2Net,并采用深度可分离卷积操作减小计算量。由此,在增大卷积神经网络感受野的同时,能够获得叶芽更加细小的特征信息,减少马铃薯叶芽的漏检率。设计了基于扩张卷积的空间特征金字塔(DSPP模块),并嵌入和替换到特征提取部分的3个特征层输出中,用于提高马铃薯叶芽目标识别定位的准确性。采用消融实验对改进策略的有效性进行了验证分析。实验结果表明,改进的识别网络对马铃薯叶芽检测的精确率为95.72%,召回率为94.91%,综合评价指标F1值为95%,平均精确率为96.03%。与Faster RCNN、YOLO v3、YOLO v4网络相比,改进的识别网络具有更好的识别性能,从而可有效提高马铃薯自动育苗生产系统的工作效率。 展开更多

关键词 深度学习 马铃薯 叶芽检测 扩张卷积 感受野 YOLO v4

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基于多视角红外传感器的三维重建方法 被引量：5

20

作者 宋丽梅 张继鹏 +2 位作者 李云鹏 刘镇宁 罗菁 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期759-769,共11页

为了实现有特征物体和无特征物体更精准的三维重建,本文研究了多视角传感器下三维点云的自动拼接算法。首先由不同视角的传感器双目标定后进行轴线数据的标定,接着在三维空间内对多条轴线数据进行分析并提出了一种基于多视角传感器轴线... 为了实现有特征物体和无特征物体更精准的三维重建,本文研究了多视角传感器下三维点云的自动拼接算法。首先由不同视角的传感器双目标定后进行轴线数据的标定,接着在三维空间内对多条轴线数据进行分析并提出了一种基于多视角传感器轴线融合的点云拼接方法,从而计算出误差最小的最优轴线数据,最后以拟合出的轴线数据为轴心在世界坐标系内进行三维点云的拼接。实验结果表明,在1.3~1.9 m的测量范围内,本文所提出的拼接方法对直径为144.9542 mm的标准球进行三维重建的误差在0.037 mm以内,重建无特征点物体和有特征点物体都能有较好的拼接效果且拼接时间不受点云总量大小的限制。该拼接方法基本满足三维重建的稳定性好、效率快、精度高等要求。 展开更多

关键词 三维重建 点云拼接 轴线

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