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基于多策略融合蜣螂优化算法的工业机器人运动学参数辨识方法
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作者 许佳璐 刘笑楠 +1 位作者 李朋超 刘振宇 《中国机械工程》 北大核心 2025年第2期294-304,共11页
针对蜣螂优化(DBO)算法在工业机器人运动学参数标定过程中存在的全局探索和局部开发能力不平衡、求解精度低等问题,提出了一种基于局部指数积(LPOE)运动学模型的多策略融合蜣螂优化算法(MSFDBO)。首先建立基于LPOE模型的运动学参数辨识... 针对蜣螂优化(DBO)算法在工业机器人运动学参数标定过程中存在的全局探索和局部开发能力不平衡、求解精度低等问题,提出了一种基于局部指数积(LPOE)运动学模型的多策略融合蜣螂优化算法(MSFDBO)。首先建立基于LPOE模型的运动学参数辨识模型;然后采用Piecewise混沌映射和精英反向学习策略进行种群初始化,得到分布更加均匀的种群;融入鱼鹰探索行为,提高DBO算法的全局探索能力,通过随机扰动机制扩大搜索范围,减少DBO算法陷入局部最优的可能性。为测试算法性能,使用12个基准测试函数对MSFDBO算法的搜索性能进行实验评估,结果表明该算法具有良好的寻优性能。对4台T6A-19型工业机器人的运动学参数进行辨识并补偿验证,实验结果表明,绝对位置平均误差、均方根平均误差分别降低了85.47%、83.92%。 展开更多
关键词 运动学参数标定 蜣螂优化算法 精英反向学习 鱼鹰探索行为 随机扰动机制
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运行时间周期化工业机器人模型迭代寻优NURBS轨迹插补 被引量:1
2
作者 杨博涵 邢燕好 +2 位作者 张佳 张华良 张建鹏 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期331-341,共11页
为满足工业机器人高精度复杂曲线运动的需求,本文提出运行时间周期化工业机器人模型迭代寻优NURBS轨迹插补算法.首先,根据轨迹最大轮廓误差和机器人动力学特性对曲线分段.随后,提出优化回溯算法,使各子曲线段均可用S曲线加减速规划.之后... 为满足工业机器人高精度复杂曲线运动的需求,本文提出运行时间周期化工业机器人模型迭代寻优NURBS轨迹插补算法.首先,根据轨迹最大轮廓误差和机器人动力学特性对曲线分段.随后,提出优化回溯算法,使各子曲线段均可用S曲线加减速规划.之后,为保证机器人在进给速度极小值处不超速,将各加减速阶段运行时间调整为插补周期的整数倍,并对子曲线段衔接处速度平滑处理.最后,提出模型迭代寻优曲线插补,大大降低了速度波动率.仿真试验表明,该方法插补轨迹的各项指标均满足要求且最大速度波动率仅为0.000099%.真机试验也验证了该方法可有效减小轨迹误差. 展开更多
关键词 工业机器人 NURBS曲线 运行时间周期化 优化回溯算法 模型迭代寻优
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深度嵌套注意力下的SlowFast信息融合动作识别网络 被引量:3
3
作者 张起尧 桑海峰 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期159-166,共8页
视频动作识别在视频监控、自动驾驶等多个领域都有着广泛的应用。SlowFast网络是视频动作识别领域经常使用的网络。目前SlowFast相关网络中使用注意力进行相关信息增强,注意力机制与网络的结合方式是将注意力机制嵌套到网络的各个卷积... 视频动作识别在视频监控、自动驾驶等多个领域都有着广泛的应用。SlowFast网络是视频动作识别领域经常使用的网络。目前SlowFast相关网络中使用注意力进行相关信息增强,注意力机制与网络的结合方式是将注意力机制嵌套到网络的各个卷积块之间,如果将注意力机制深层嵌套到卷积块的具体卷积层中,SlowFast网络的信息提取能力将更进一步。首先提出了一种深度嵌套注意力机制,该深度嵌套机制内部包含一种可以提取时空与通道信息的注意力SCTM,使SlowFast网络的3种信息提取能力得到了进一步加强。此外,目前多流网络融合的信息并没有充分的交互与处理。提出了一种基于交叉注意力与ConvLSTM的多流时空信息融合网络,使多流网络中每个流的信息充分交互。改进后的SlowFast网络在UCF101数据集上的Top-1准确率已达到98.5%,在HMDB51数据集中的准确率达到了80.1%。均优于目前已有的模型,比原始SlowFast网络提高了2.64%,且鉴于上述数据,深度嵌套注意力的SlowFast时空信息融合网络在信息提取与融合方面具有优越性能。 展开更多
关键词 视频动作识别 SlowFast 注意力深层嵌套 信息融合网络 时空通道注意力
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面向涡轮的PCA-POA-LSTM数据驱动建模及故障预警方法 被引量:1
4
作者 刘斌 白红艳 +3 位作者 何璐瑶 张晓北 田野 杨理践 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第1期145-155,共11页
针对传统LSTM数据驱动模型存在输入参数规模过大导致运算负担过大、超参数选择不当和涡轮系统故障发生频率、运维成本高的问题,提出一种基于PCA-POA-LSTM的涡轮数据驱动建模方法,并结合滑动窗口法实现了涡轮故障预警。首先,应用PCA降维... 针对传统LSTM数据驱动模型存在输入参数规模过大导致运算负担过大、超参数选择不当和涡轮系统故障发生频率、运维成本高的问题,提出一种基于PCA-POA-LSTM的涡轮数据驱动建模方法,并结合滑动窗口法实现了涡轮故障预警。首先,应用PCA降维技术,减少输入数据维度;其次,采用POA参数寻优方法选出最优超参数组合;然后,利用LSTM算法预测涡轮的输出参数;最后,在PCA-POA-LSTM涡轮数据驱动模型预测结果的基础上,结合滑动窗口法对涡轮故障进行预警,通过窗口内标准差定义报警阈值,攻克了涡轮故障预警的难题。结果表明,以PCA-POA-LSTM为基础的涡轮数据驱动建模实现了较高的精确度,平均绝对百分比误差均在0.396以下,平均绝对误差均在0.809以下,平均方根误差均在1.387以下。并且故障预警方法,至少可提前173个监测点发出故障预警信号,实现了对涡轮故障预警的目的,为未来开展涡轮健康管理提供了理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 涡轮 鹈鹕优化算法 长短期记忆网络 主成分分析 数据驱动
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磁流变液环境下密封副非线性磨损行为研究
5
作者 李姗姗 孙兴伟 +1 位作者 杨恒 乔赫廷 《中国机械工程》 北大核心 2025年第9期1968-1979,共12页
为研究磁流变液摩擦动力学行为对密封副磨损机理的影响,建立表面粗糙度与铁粉耦合效应下的动态密封磨损模型,利用ANSYS对其进行微观接触力学仿真分析,并通过自制往复式动态密封磨损试验装置测试不同表面粗糙度活塞杆样本在两种介质下的... 为研究磁流变液摩擦动力学行为对密封副磨损机理的影响,建立表面粗糙度与铁粉耦合效应下的动态密封磨损模型,利用ANSYS对其进行微观接触力学仿真分析,并通过自制往复式动态密封磨损试验装置测试不同表面粗糙度活塞杆样本在两种介质下的摩擦磨损性能。结果表明,粗糙纹理与铁粉瞬时接触不仅能够缓解O形圈在微凸体交变剪切作用下表面出现的疲劳裂纹,还有助于削弱铁粉对活塞杆产生的微切割效应,使密封副在磁流变液工况下展现出良好的摩擦学性能;铁粉介于抛光样本与O形圈之间长期承受微观纹理施加的横向剪切力及纵向挤压力,迫使大量铁粉嵌入O形圈内部,并在往复运动的活塞杆表面产生明显的犁沟式磨痕,导致系统因两体磨粒磨损而过早引发密封失效。 展开更多
关键词 磁流变液 表面粗糙度 磨损特性 摩擦动力学行为 磨粒磨损
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基于特征表征与学习反馈的动态带钢缺陷样本筛选方法
6
作者 苑玮琦 刘文滔 李绍丽 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第4期240-250,共11页
带钢表面缺陷检测是保证钢铁产品质量的关键环节,实现高效准确的缺陷检测对保障产品性能具有重要意义。近年来,深度学习方法在缺陷检测领域进展显著,但在实际应用中仍面临两个问题:一方面,由于工业生产追求高良品率,导致缺陷样本获取受... 带钢表面缺陷检测是保证钢铁产品质量的关键环节,实现高效准确的缺陷检测对保障产品性能具有重要意义。近年来,深度学习方法在缺陷检测领域进展显著,但在实际应用中仍面临两个问题:一方面,由于工业生产追求高良品率,导致缺陷样本获取受限,且样本标注耗时费力;另一方面,采集的样本中可能存在冗余特征,影响模型训练效率和泛化性能。针对特征冗余问题,提出一种基于特征表征与学习反馈机制的动态样本筛选方法。首先构建包含几何形态、灰度分布及方向特征等多维特征量化模型,系统表征缺陷特征。随后,设计基于特征表征的样本筛选策略,结合特征聚类快速筛选少量具有多样性和代表性的训练样本。最后,设计基于置信度评估的动态优化策略,通过模型的学习反馈获取关键补充样本,提升特征覆盖范围,实现训练样本的自适应优化。NEU-DET数据集的实验结果表明,该方法在将训练样本数量减少52%的情况下,平均检测精度达到76.99%,与完整数据集基本持平。同时,每轮训练迭代时间减少62%,降低了计算开销,验证了方法在样本筛选与检测性能之间的有效平衡。此外,在多种主流目标检测模型上的验证结果表明,该方法在不同检测架构下均能有效提升效率并保持性能,展现出良好的适用性。 展开更多
关键词 带钢表面缺陷检测 样本筛选 特征表征 形态学特征 深度学习
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基于NEST模型的风电叶片断裂预警研究
7
作者 常丽 王岁岁 +1 位作者 周勃 李晖 《太阳能学报》 北大核心 2025年第2期600-606,共7页
针对当前亟待解决的风电叶片断裂无损监测与预警问题,提出在监视控制与数据采集(SCADA)系统的基础上结合非线性状态估计技术(NSET)实现风电叶片断裂监测及预警的方法。首先,提出通过卡方检验及误差贡献率分析对参数进行筛选,即对SCADA... 针对当前亟待解决的风电叶片断裂无损监测与预警问题,提出在监视控制与数据采集(SCADA)系统的基础上结合非线性状态估计技术(NSET)实现风电叶片断裂监测及预警的方法。首先,提出通过卡方检验及误差贡献率分析对参数进行筛选,即对SCADA数据进行降维消冗,得到与叶片运行状态有关的SCADA参数。然后,利用NSET将筛选出的参数进行数据融合,通过建模输出的相似度曲线对叶片断裂进行判断。最后,利用某风场1.5 MW风电机组叶片断裂数据验证该方法的有效性并确定断裂预警阈值,当相似度到达0.26时进行叶片断裂预警可提前3.93 h预警。试验结果表明,所提方法可对叶片断裂进行有效无损监测,并可为风电叶片断裂预警阈值提供参考。 展开更多
关键词 卡方检验 非线性状态估计 风电叶片 断裂监测 SCADA 无损监测
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基于邻域自适应无监督多视图深度估计
8
作者 魏东 孙赫 +1 位作者 张静恬 白宜凡 《现代电子技术》 北大核心 2025年第21期165-171,共7页
为了提升弱纹理区域无监督多视图深度估计性能,文中提出一种基于邻域自适应无监督多视图深度估计算法。算法采用双分支结构,深度估计分支首先采用邻域自适应深度分布方法改善弱纹理区域深度分布;其次采用深度变化概率引导的深度假设范... 为了提升弱纹理区域无监督多视图深度估计性能,文中提出一种基于邻域自适应无监督多视图深度估计算法。算法采用双分支结构,深度估计分支首先采用邻域自适应深度分布方法改善弱纹理区域深度分布;其次采用深度变化概率引导的深度假设范围细化后续阶段深度估计。为了提高对场景边缘的识别,采用基于标准差的深度平滑约束。神经渲染分支用于提高深度估计能力,为了增强与深度估计分支间的几何一致性,采用融合图像颜色与深度信息的采样方法。由实验结果可知,该算法在DTU数据集测试完整度误差和整体精度误差优于其他无监督算法,且完整度误差比DS⁃MVSNet减小16.71%。可视化结果表明,针对弱纹理区域深度估计性能提升明显。在Tanks and Temples数据集上进行泛化性验证,整体性能(Mean)为56.22,证明了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 深度估计 邻域自适应 深度假设范围 无监督算法 深度平滑约束 弱纹理
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空间频域特征编码下的三维高频表面重建
9
作者 魏东 张静恬 +1 位作者 白宜凡 孙赫 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第18期241-251,共11页
针对现有神经隐式表面重建算法在复杂物体表面高频细节获取、三维体纹理表征以及重建精度方面存在的不足,提出了一种针对高频细节提取的空间频域特征编码网络。该网络利用空间特征三平面有效建模三维点相互依赖关系,并采用基于快速傅里... 针对现有神经隐式表面重建算法在复杂物体表面高频细节获取、三维体纹理表征以及重建精度方面存在的不足,提出了一种针对高频细节提取的空间频域特征编码网络。该网络利用空间特征三平面有效建模三维点相互依赖关系,并采用基于快速傅里叶变换的高频特征编码模块来增强其特征提取过程的深层频率变化,使生成的物体表面具有更多高频几何细节。为保持重建过程稳定性,构建了一种轻量级MLP解码器来提高表面重建的保真度并抑制空间频域编码过程中产生的噪声。该方法在DTU和NeRF Synthetic 360°数据集中的六个场景下进行测试,与其他算法进行倒角距离和峰值信噪比指标的定量和定性评估,并针对复杂物体前景细节定量评估。实验结果表明,高频特征编码模块和轻量级MLP解码器的引入显著提高了复杂物体的重建精度,重建出的三维几何与纹理表面恢复了更多精细的几何细节。 展开更多
关键词 三维表面重建 快速傅里叶变换 符号距离函数 多层感知机 神经辐射场
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基于深度聚类学习的无监督行人重识别 被引量:1
10
作者 邓子文 段勇 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第3期208-216,共9页
无监督行人重识别是一种在没有任何标签的情况下,通过特征提取和聚类算法对行人进行识别和匹配的计算机视觉方法。针对当前无监督行人重识别方法普遍存在的特征提取不足、聚类不准确、计算复杂度高以及模型缺乏鲁棒性等问题,提出了一种... 无监督行人重识别是一种在没有任何标签的情况下,通过特征提取和聚类算法对行人进行识别和匹配的计算机视觉方法。针对当前无监督行人重识别方法普遍存在的特征提取不足、聚类不准确、计算复杂度高以及模型缺乏鲁棒性等问题,提出了一种基于深度聚类学习的无监督行人重识别方法。首先,研究了结合GeM池化方法的实例批量归一化网络(IBN-Net)作为特征提取网络,使得提取出的行人特征更具判别性;其次,针对聚类算法对于超参数较为敏感的问题,提出通过有序点识别聚类结构(OPTICS)辅助基于密度的聚类算法(DBSCAN)选取超参数,进一步降低了DBSCAN对超参数的敏感度;此外,为了更加充分利用训练集的所有数据,将离群值也视为单独的聚类参与到记忆字典的初始化与更新过程中;最后,针对记忆字典更新过程中各个聚类更新速率不一致的问题,提出了聚类级别的记忆字典,消除了聚类更新速率不一致的问题。实验结果验证了研究工作的有效性,提出的方法在无监督行人重识别任务中的精度与准确度均有明显的提升。 展开更多
关键词 行人重识别 无监督学习 对比学习 深度学习 聚类算法
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改革电子技术实践教学 培养学生工程应用能力 被引量:20
11
作者 于海雁 庞杰 +1 位作者 薛丹 李新 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2016年第10期179-181,191,共4页
工程教育专业认证标准对高校毕业生的能力提出了具体要求,实践教学是培养学生工程应用力的重要途径。针对当前地方本科院校电子技术实践教学存在的问题,构建了培养学生工程实践能力的电子技术实践教学体系。通过对电子技术实践课教学内... 工程教育专业认证标准对高校毕业生的能力提出了具体要求,实践教学是培养学生工程应用力的重要途径。针对当前地方本科院校电子技术实践教学存在的问题,构建了培养学生工程实践能力的电子技术实践教学体系。通过对电子技术实践课教学内容、教学手段、考核方法等改革,形成了分专业、分阶段、分层次,由浅入深、由简单到综合、由学习到创新的实践教学模式,将"实物"教学理念贯穿始终。实践表明,这些改革措施提高了学生的动手能力和工程素质,也促进了理论课教学。 展开更多
关键词 工程教育专业认证 电子技术 教学改革 工程应用能力
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基于180 nm CMOS工艺的281 GHz太赫兹探测器
12
作者 姜宁 郭莹 +1 位作者 刘朝阳 祁峰 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第1期247-255,共9页
基于180 nm标准CMOS工艺设计出了一种281 GHz太赫兹(THz)探测器。该探测器集成了贴片天线和NMOS场效应晶体管。为了提升天线和晶体管之间的太赫兹功率传输效率,在其之间设计了阻抗匹配网络。仿真结果显示,添加阻抗匹配网络后,探测器的... 基于180 nm标准CMOS工艺设计出了一种281 GHz太赫兹(THz)探测器。该探测器集成了贴片天线和NMOS场效应晶体管。为了提升天线和晶体管之间的太赫兹功率传输效率,在其之间设计了阻抗匹配网络。仿真结果显示,添加阻抗匹配网络后,探测器的性能提升了约20倍。为了消除栅极偏置线和芯片键合线对天线和晶体管之间阻抗匹配的影响,在晶体管栅极处设计了陷波滤波器。由于采用了辐射方向向上的贴片天线,无需集成硅透镜来补偿硅衬底导致的表面波损耗,降低了探测器的复杂性与成本。测试结果显示,在281 GHz频率下,探测器的电压响应率(Rv)和噪声等效功率(Noise Equivalent Power,NEP)分别为1524 V/W和19.9 pW/Hz1/2。利用该探测器搭建了太赫兹扫描成像系统,成像结果清晰地显示了门禁卡等物体内部线圈和芯片的位置。 展开更多
关键词 CMOS探测器 贴片天线 阻抗匹配网络 陷波滤波器 太赫兹成像
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基于磁涡流效应的低磁化强度缺陷检测技术研究
13
作者 高波 杨理践 黄平 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第6期205-214,共10页
漏磁检测是管道在线检测中应用最广泛的一种无损检测方式,该检测技术获得理想结果的前提是励磁系统将管道磁化至饱和状态。这一要求在大壁厚管道检测中面临显著挑战:一方面需要庞大的励磁系统以实现足够的磁化强度,另一方面过大的励磁... 漏磁检测是管道在线检测中应用最广泛的一种无损检测方式,该检测技术获得理想结果的前提是励磁系统将管道磁化至饱和状态。这一要求在大壁厚管道检测中面临显著挑战:一方面需要庞大的励磁系统以实现足够的磁化强度,另一方面过大的励磁系统体积及其产生的强磁吸附力,反而成为制约该技术在大壁厚管道检测中实际应用的主要瓶颈。针对这一问题,提出了一种基于磁涡流效应的低磁化强度下缺陷检测技术。该技术以缺陷处磁导率异常检测为核心,研究了铁磁性材料在低直流磁场作用下缺陷处磁导率的不同变化规律,对磁涡流效应内外壁缺陷检测的机理进行了分析以及有限元仿真;设计了磁涡流传感器,对刻有深度分别50%、40%、30%、20%及10%wt、不同类型缺陷的15 mm厚钢板同时进行了磁涡流及漏磁内外壁缺陷检测对比实验;实验结果显示磁化电流为0.7~1.1 A时磁涡流检测技术不但可以有效识别不同深度及类型缺陷、区分缺陷内外壁分布情况,且检测效果明显优于相同条件下的漏磁检测;仿真和实验结果均表明在磁涡流效应在低磁化强度下可实现对铁磁性材料的内外壁缺陷检测,验证了所提检测技术的可行性及有效性,为大壁厚管道全壁厚缺陷检测提供有效方法。 展开更多
关键词 无损检测 磁涡流 低磁化强度 缺陷检测
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在VRML文件中实现对数据库信息的访问 被引量:10
14
作者 王德新 魏东 黄有群 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2002年第5期417-420,共4页
介绍了在VRML文件中访问数据库的方法 ,对每种方法的适用条件、实现过程进行了重点讨论 .在VRML文件中可以通过锚 (Anchor)节点将对数据库的访问要求转到网页文件中去处理 ,也可以通过Script节点直接编写连接数据库的程序 ,以实现对数... 介绍了在VRML文件中访问数据库的方法 ,对每种方法的适用条件、实现过程进行了重点讨论 .在VRML文件中可以通过锚 (Anchor)节点将对数据库的访问要求转到网页文件中去处理 ,也可以通过Script节点直接编写连接数据库的程序 ,以实现对数据库信息的调用 . 展开更多
关键词 VRML 虚拟现实建模语言 超文本标记语言 数据库 访问方法
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基于资源匹配的一种大学排课方法 被引量:11
15
作者 赵辉 秦维佳 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2001年第4期342-344,共3页
提出了一种基于资源匹配的大学课程表排课方法.其设计思想是将课程的所需资源和教室的已有资源进行量化;并在教室资源及课程间关系的限定下,利用资源匹配的方法达到排课的目的.
关键词 课程单位 资源匹配 课程表 高校 排课方法 资源量化 权重法
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交通拥堵下基于实时交通信息的路径选择模型 被引量:9
16
作者 刘艳秋 刘博 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2014年第4期426-430,共5页
针对路段行程时间的估算在交通路径诱导系统中的应用,提出了一种在交通拥堵下基于实时交通信息的路径选择模型.根据目前城市交通的状况,以城市交通系统的基本设施为基础,分析了影响路段行程时间的各种因素和路段行程时间的组成.利用设... 针对路段行程时间的估算在交通路径诱导系统中的应用,提出了一种在交通拥堵下基于实时交通信息的路径选择模型.根据目前城市交通的状况,以城市交通系统的基本设施为基础,分析了影响路段行程时间的各种因素和路段行程时间的组成.利用设置在路段上的车辆自动检测装置来搜集实时交通信息,通过行程时间的计算、动态算法的构造和路网模型的建立来对交通路径进行动态规划.实验结果表明,该模型解决了实际交通系统中的时间最短路径问题,具有一定的实用价值. 展开更多
关键词 行程时间 诱导系统 实时 城市交通系统 自动检测 路网 模型 动态规划
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基于RISC⁃V的五级流水线浮点SoC设计
17
作者 刘兴通 汤永华 +3 位作者 张志鹏 王腾川 荣弘扬 周程堉 《现代电子技术》 北大核心 2025年第14期57-62,共6页
RISC-V是一种开源指令集架构,其高度可定制化的特性在嵌入式系统领域展现出较强的应用潜力与优势。针对目前嵌入式处理器在视频解码和音频处理等方面对浮点数运算的需求,设计一种包含浮点处理单元(FPU)的片上系统(SoC)。SoC中的CPU是基... RISC-V是一种开源指令集架构,其高度可定制化的特性在嵌入式系统领域展现出较强的应用潜力与优势。针对目前嵌入式处理器在视频解码和音频处理等方面对浮点数运算的需求,设计一种包含浮点处理单元(FPU)的片上系统(SoC)。SoC中的CPU是基于RISC-V指令集设计的五级流水线结构,其中包括RV32I基本指令集、M和F扩展指令集,以AXI4-Lite为片内总线并挂载UART、SPI、TIMER等基本外设。在FPGA上对SoC功能进行软硬件协同仿真测试,测试结果显示,CPU CoreMark跑分结果为3.31 CoreMark/MHz,并能完整运行外设程序,实现了完整的SoC功能设计。 展开更多
关键词 RISC-V 浮点处理单元 片上系统 五级流水线 FPGA AXI4-Lite
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基于弱磁法的管道氢致损伤力磁耦合特性研究
18
作者 武梓涵 廉正 +1 位作者 刘斌 杨理践 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第8期137-151,共15页
长输油气管道局部氢致损伤的失效过程涉及材料力学行为、磁性响应与氢扩散的耦合效应,难以通过常规无损检测技术进行有效识别,对能源运输系统的安全构成严重威胁。其中管道弱磁内检测技术因对铁磁性材料早期损伤的本征敏感性与在线检测... 长输油气管道局部氢致损伤的失效过程涉及材料力学行为、磁性响应与氢扩散的耦合效应,难以通过常规无损检测技术进行有效识别,对能源运输系统的安全构成严重威胁。其中管道弱磁内检测技术因对铁磁性材料早期损伤的本征敏感性与在线检测等独特优势,在氢致损伤的检测与评估中展现出巨大的应用潜力。因此基于此技术,结合第一性原理,提出了一种面向管体局部氢致损伤与磁信号响应关系的多尺度交叉分析方法,并引入Q_(average)多分量磁特征融合响应参数对多物理场作用条件下氢致损伤失效行为及危害程度进行有效表征。研究结果表明:在漏磁检测中饱和磁化使材料磁畴高度有序排列,氢富集高压应力集中区难以对整体漏磁通产生显著扰动,因此未出现明显磁响应特征,相比之下弱磁信号特征分量变化较磁记忆检测平均提升1倍,在氢致损伤检测中展现出良好的适用性与有效性。与此同时,随着管体内压和外部励磁强度升高,氢富集区应力集中与磁畴重构行为加剧,具体表现为Q_(average)响应曲线随管体内压升高呈非线性上升,Q235和Q345钢平均响应增长率分别为137和195 A·m^(-1)/MPa;随励磁强度增加近似呈线性上升,Q235和Q345钢平均响应增长率分别为61.24和69.06 A·m^(-1)/A。 展开更多
关键词 氢致损伤 管道弱磁内检测技术 第一性原理 应力集中 磁信号特征
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基于剩磁免疫分析的Na^(+)离子含量检测系统研究
19
作者 林禹熙 姚健 +1 位作者 张晓丹 白石 《传感技术学报》 北大核心 2025年第6期1138-1144,共7页
针对传统液相免疫检测中操作复杂、步骤繁琐,检测时间长以及无法准确量化Na^(+)离子含量等问题,提出了一种利用超顺磁性磁纳米粒子与Na^(+)离子结合后其弛豫时间发生变化,进而影响磁响应信号的特性,对Na^(+)离子含量进行快速定量检测的... 针对传统液相免疫检测中操作复杂、步骤繁琐,检测时间长以及无法准确量化Na^(+)离子含量等问题,提出了一种利用超顺磁性磁纳米粒子与Na^(+)离子结合后其弛豫时间发生变化,进而影响磁响应信号的特性,对Na^(+)离子含量进行快速定量检测的方法。基于磁阻传感器高灵敏度、高分辨率性能,研发设计了一套剩磁免疫检测系统,对系统性能及不同浓度Na^(+)离子结合样本剩磁信号进行检测。实验结果表明,该检测系统噪声由传感器空载时的109.38 m V降低至18.75 m V,信噪比提升了15.32 d B,检测灵敏度大幅提高,且可有效量化Na^(+)离子含量,检测误差在±9%以内。该方法磁化响应快,步骤简单,仅需2 min即可完成检测,为临床快速检测离子含量奠定了良好实验基础。 展开更多
关键词 磁纳米粒子 弛豫时间 剩磁信号 磁阻传感器 磁敏免疫分析
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面向管道数据的改进信赖域缺陷尺寸预估方法
20
作者 高鹏飞 杨理践 +1 位作者 耿浩 郑福印 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第5期92-99,126,共9页
为了根据磁传感器检测到的管道漏磁数据,对缺陷的尺寸进行预估,提出一种基于改进信赖域的缺陷尺寸预估方法。首先根据缺陷信号的特征,确定初始预估尺寸;然后通过建立基于非均匀磁荷的前向模型,对初始的预估尺寸进行正向求解;其次比较基... 为了根据磁传感器检测到的管道漏磁数据,对缺陷的尺寸进行预估,提出一种基于改进信赖域的缺陷尺寸预估方法。首先根据缺陷信号的特征,确定初始预估尺寸;然后通过建立基于非均匀磁荷的前向模型,对初始的预估尺寸进行正向求解;其次比较基于初始尺寸下计算得到的预测漏磁信号与真实测量漏磁信号的差异,根据误差大小动态调整迭代的信赖域半径,不断迭代初始预估尺寸并计算对应的漏磁信号;最后得到当预测漏磁信号最接近测量漏磁数据时,对应的缺陷预估尺寸参数。与实际检测缺陷进行对比后发现,对于1219管径的管体缺陷,通过该方法预测的缺陷尺寸长度平均误差为5.83%、宽度平均误差为10.12%、深度平均误差为5.7%,改进后的算法在缺陷尺寸预估精度提升最大超过10%,可以实现对缺陷尺寸的预测和评估。 展开更多
关键词 缺陷反演 管道漏磁内检测 缺陷量化 信赖域
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