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飞行器参数动态采集降噪技术研究
1
作者 翟成瑞 张清翔 张彦军 《舰船电子工程》 2024年第3期202-206,共5页
针对飞行器测试过程中动态数据采集存在大量噪声干扰,设计了硬件与软件相结合的噪声优化解决方案。通过分析π型滤波电路原理,设计相关参数,搭建π型CRC无源滤波电路,从硬件层面解决了信号受纹波干扰导致的失真问题;通过在FPGA中进行理... 针对飞行器测试过程中动态数据采集存在大量噪声干扰,设计了硬件与软件相结合的噪声优化解决方案。通过分析π型滤波电路原理,设计相关参数,搭建π型CRC无源滤波电路,从硬件层面解决了信号受纹波干扰导致的失真问题;通过在FPGA中进行理论仿真,设计递推平均滤波器,从软件层面解决了信号受尖峰脉冲噪声干扰导致的信号可靠性降低的问题。经过实验验证,该噪声优化方案可以大幅降低噪声峰峰值。经过优化后的采编器完成了多次高低温和振动试验,性能稳定可靠,目前已经应用在某飞行器大型地面试验中。 展开更多
关键词 数据采集 π型滤波 FPGA 递推平均滤波算法
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基于身管应变的小口径火炮弹丸速度测试方法
2
作者 王宇 秦培誉 +2 位作者 裴东兴 孙传猛 王亚军 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期259-265,279,共8页
针对传统火炮弹丸速度测试方法中存在难以获取整条速度曲线、易受环境影响、体积庞大、成本较高、操作复杂等问题,提出了一种基于身管应变的小口径火炮弹丸速度测试方法。基于30 mm口径火炮设计了应变测试仪,实现身管外壁应变测试。根... 针对传统火炮弹丸速度测试方法中存在难以获取整条速度曲线、易受环境影响、体积庞大、成本较高、操作复杂等问题,提出了一种基于身管应变的小口径火炮弹丸速度测试方法。基于30 mm口径火炮设计了应变测试仪,实现身管外壁应变测试。根据厚壁圆筒理论计算得出火炮膛压曲线,通过弹底压力解算模型得出弹底压力曲线,与弹载存储测试方法得到的弹底压力曲线进行对比。结合弹丸运动方程得出弹丸速度曲线,采用四阶龙格库塔算法建立弹丸速度仿真模型,将应变测试、弹载存储测试得到的弹丸速度曲线与仿真曲线进行对比。结果表明:应变测试、弹载存储测试与仿真弹丸速度曲线趋势基本吻合,最大速度误差分别为1.1%和0.5%,验证了应变测试方法的可行性,为小口径火炮弹丸测速开辟了新途径。 展开更多
关键词 弹丸速度 小口径火炮 身管 应变测试 弹底压力
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基于CycleGAN和Pix2Pix的轨面缺陷图像智能生成技术 被引量：1
3
作者 陈嘉欣 孙传猛 +3 位作者 葛耀栋 李欣宇 靳书云 李勇 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期122-130,共9页
为解决基于人工智能的高动态高精度轨道巡检技术的小样本学习难题,提出基于CycleGAN和Pix2Pix生成的对抗网络模型,实现小样本数据集语义特征学习和钢轨轨面缺陷数据的智能生成。其中,Pix2Pix模型生成特定类别的轨面图像;而CycleGAN模型... 为解决基于人工智能的高动态高精度轨道巡检技术的小样本学习难题,提出基于CycleGAN和Pix2Pix生成的对抗网络模型,实现小样本数据集语义特征学习和钢轨轨面缺陷数据的智能生成。其中,Pix2Pix模型生成特定类别的轨面图像;而CycleGAN模型将无缺陷轨面图像转换成有缺陷轨面图像,且缺陷样式不受定式约束。因此,在维持轨面缺陷类别不变而形态各异的基础上,实现了轨面缺陷数据集的大规模增强,解决了小样本数据集存在的数据分布不平衡、数据缺乏多样性以及数据标注难度高等难题。利用VGG19、YOLOv5和UNet进行性能测试,试验表明:生成的轨面缺陷图像增强数据集在图像分类任务中的准确率为81.177%,较原数据集增加了23.138%;在目标检测任务中,准确率为91.90%,增加了26.60%,召回率为87.20%,增加了16.00%,均值平均精度为93.50%,增加了18.30%;在语义分割任务中Dice得分为71.015,较原数据集提高6%。研究结果对解决轨道巡检技术小样本学习难题具有重要应用价值。 展开更多
关键词 轨道巡检 生成对抗网络 数据集增强 小样本学习
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下一代155 mm火炮系统技术分析与展望 被引量：1
4
作者 辛泽洲 武志博 +3 位作者 马铁华 焦斌 贾寅智 唐玉龙 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2024年第6期23-31,共9页
以当前信息化战场(如纳卡冲突、俄乌冲突)复杂态势下的炮兵作战运用及装备需求分析为切入点,介绍了国内外多种155 mm火炮装备的典型性能特点、改进升级方式和取得优异效果。针对下一代155 mm火炮的多功能弹药及模块化装药技术、先进材... 以当前信息化战场(如纳卡冲突、俄乌冲突)复杂态势下的炮兵作战运用及装备需求分析为切入点,介绍了国内外多种155 mm火炮装备的典型性能特点、改进升级方式和取得优异效果。针对下一代155 mm火炮的多功能弹药及模块化装药技术、先进材料应用技术、超远程精确打击技术等关键技术进行了分析论述,并根据未来战争特点及未来火炮作战体系的智能化发展趋势和技术需求,阐述了下一代155 mm火炮的智能化制导、自主无人化、模块网络化等智能系统技术。总结了数据驱动模型控制技术、火力打击大模型构建技术、数字孪生制造维护技术等使火炮战斗力得到空前提高的新质人工智能技术,形成多军兵种联合打击体系对作战对手的智能技术优势,来掌控战场的主导控制权。 展开更多
关键词 155 mm火炮 信息化战场 多功能弹药技术 先进材料应用技术 智能系统技术
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层叠型缓冲靶板对弹载测试仪的保护作用研究
5
作者 高原 马淋涛 +3 位作者 王宇 孙传猛 裴东兴 余赟湦 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期34-41,共8页
使用空气炮模拟火炮发射时的高过载环境对弹载测试仪进行测试时,弹丸撞击靶板会产生尖峰脉冲对测试仪造成严重的损伤,为提高测试仪的存活性,展开对缓冲靶板层叠方式(不同材质的靶板相互叠加的叠层结构)的研究。通过撞击动力学理论描述... 使用空气炮模拟火炮发射时的高过载环境对弹载测试仪进行测试时,弹丸撞击靶板会产生尖峰脉冲对测试仪造成严重的损伤,为提高测试仪的存活性,展开对缓冲靶板层叠方式(不同材质的靶板相互叠加的叠层结构)的研究。通过撞击动力学理论描述弹丸对靶板的压缩和侵彻行为,并结合动量守恒和能量守恒定律计算出靶板参数和传递到靶板上的冲量的关系。使用ANSYS/LS-DYNA建立弹丸正侵彻靶板模型,弹丸速度为200 m/s、质量为5.5 kg,仿真结果表明:3层总厚度450 mm的泡沫铝+泡沫铝+橡胶组合方式能有效消除尖峰脉冲并缩短弹丸对靶板的作用时间,加速度均值约为7 000g,脉宽为2.8 ms。受条件限制,空气炮试验采用弹丸质量为5.5 kg、速度为150 m/s,并将缓冲靶板的单层厚度减小到100 mm,结果表明:在泡沫铝+泡沫铝+橡胶组合方式下,弹丸结构和测试仪功能完好,加速度均值约为27 000g,脉宽为0.55 ms。 展开更多
关键词 空气炮 弹载测试仪 加速度 缓冲靶板 有限元仿真
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氢电转换装置旋转部件材料选取及性能分析
6
作者 张昆 马铁华 +3 位作者 陈昌鑫 李冰冰 赵亮 王珲 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第1期100-105,137,共7页
针对氢燃料高速旋转磁流体发电的氢电转换装置核心旋转部件设计需求,在SolidWorks旋转部件建模基础上,采用Workbench Static Structural对6061铝合金、304不锈钢、AZ3B镁合金以及TC4钛合金四种备选材料在正常工作状态下的最大应变、等... 针对氢燃料高速旋转磁流体发电的氢电转换装置核心旋转部件设计需求,在SolidWorks旋转部件建模基础上,采用Workbench Static Structural对6061铝合金、304不锈钢、AZ3B镁合金以及TC4钛合金四种备选材料在正常工作状态下的最大应变、等效应力以及静强度许用安全系数求解和对比分析。同时,为防止共振现象对整个装置造成损坏,运用Workbench Modal分别对四种材料进行模态分析。研究结果表明:6061铝合金更能满足氢燃料高速旋转磁流体发电装置的性能需求。旋转部件的材料及性能是氢燃料高速旋转磁流体发电装置结构的优化设计、发电效率的重要影响因素。 展开更多
关键词 旋转部件 选材 静力学分析 模态分析 安全系数
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基于改进天鹰优化算法的热电偶动态补偿方法
7
作者 贺俊 李新娥 +1 位作者 崔春生 何玉洁 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期79-85,共7页
为解决因热电偶时间常数大,不能准确反映被测温度瞬态变化的问题,提出基于改进天鹰优化算法(IAO)的热电偶动态补偿方法。通过引入Sobol序列初始化种群与动态反向学习策略对天鹰优化算法(AO)进行改进,对实测热电偶动态响应数据进行补偿... 为解决因热电偶时间常数大,不能准确反映被测温度瞬态变化的问题,提出基于改进天鹰优化算法(IAO)的热电偶动态补偿方法。通过引入Sobol序列初始化种群与动态反向学习策略对天鹰优化算法(AO)进行改进,对实测热电偶动态响应数据进行补偿实验。实验结果表明,经改进算法补偿后,热电偶时间常数由0.097 s缩短至0.009 s,减少近90.7%。IAO补偿可以有效改善热电偶动态特性,减小动态误差。 展开更多
关键词 天鹰优化算法 热电偶 动态补偿
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基于FBG传感器的卫星天线形变重构技术
8
作者 赵继春 李元浩 +3 位作者 宋育苗 安国文 贾平岗 熊继军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期135-145,共11页
针对由温度变化和外界机械载荷等因素引起的卫星天线结构形变重构需求,提出了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)传感器的可视化形变重构技术。利用非金属封装材料和聚酰亚胺光纤光栅制备了FBG应变传感器和温度传感器进行应变与温度的测量,采... 针对由温度变化和外界机械载荷等因素引起的卫星天线结构形变重构需求,提出了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)传感器的可视化形变重构技术。利用非金属封装材料和聚酰亚胺光纤光栅制备了FBG应变传感器和温度传感器进行应变与温度的测量,采用光纤传感解调系统实现结构的形变重构。搭建了变温环境天线结构模拟试件形变重构测试平台,采用激光测距仪完成对比测试。研究结果表明,通过相同工艺制备的FBG传感器具有很好的一致性,常温下FBG传感测量的误差小于5.94%,变温环境下的测量误差小于6.97%。重构后的曲面能够真实反映模拟试件的形变情况,验证了该系统的有效性。该技术在卫星天线结构形变重构领域中有良好的应用前景。 展开更多
关键词 形变重构 FBG传感器 应变检测 温度解耦 卫星天线
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心音心电检测仪电磁兼容问题的测试分析及整改方法
9
作者 王朔彤 史鹏程 +4 位作者 张国军 崔建功 力乙瑞 王博 汪涛 《太赫兹科学与电子信息学报》 2024年第5期523-528,共6页
现代医疗器械更偏向于高精确度、高敏感度和小型化,其所处的电磁环境越来越复杂。外界电磁干扰对医疗设备会产生影响,严重时甚至影响医生的诊断。本文结合心音心电检测仪,基于医疗器械测试标准对传导发射测试、辐射发射测试和静电放电这... 现代医疗器械更偏向于高精确度、高敏感度和小型化,其所处的电磁环境越来越复杂。外界电磁干扰对医疗设备会产生影响,严重时甚至影响医生的诊断。本文结合心音心电检测仪,基于医疗器械测试标准对传导发射测试、辐射发射测试和静电放电这3个测试项目进行了研究,提出了壳体整改,增加滤波电路、磁环、电荷释放电路等整改方法。对其他类型相关医疗器械的电磁兼容问题分析和整改,有一定的参考借鉴作用。 展开更多
关键词 医疗器械标准 心音心电检测 电磁兼容测试
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基于相控阵与合成孔径聚焦方法的CMUT阵列虚拟声源成像技术
10
作者 张甜 宋金沙 +3 位作者 乔冰琴 邵星灵 武洋 王智豪 《微纳电子技术》 CAS 2024年第4期147-155,共9页
对电容式微机械超声换能器(CMUT)阵列成像中的相控阵(PA)和合成孔径聚焦技术(SAFT)的综合方法进行研究,使用CMUT子阵列形成虚拟声源,并利用虚拟声源的辐射能量进行超声成像。通过对比不同孔径的超声波声束发散程度,得到CMUT阵列最佳子... 对电容式微机械超声换能器(CMUT)阵列成像中的相控阵(PA)和合成孔径聚焦技术(SAFT)的综合方法进行研究,使用CMUT子阵列形成虚拟声源,并利用虚拟声源的辐射能量进行超声成像。通过对比不同孔径的超声波声束发散程度,得到CMUT阵列最佳子孔径阵元数量为9,CMUT阵列实验通过将子孔径阵元数量从1到15依次增加,观察水中两个不同深度的钉子成像清晰度来验证最佳子孔径阵元数量。与传统全矩阵捕捉(FMC)成像技术相比,多阵元SAFT合成的虚拟声源辐射能力更强,所以有更好的探测深度,同时由于利用子阵列进行超声数据采集,因此减少了CMUT超声成像系统的硬件采集通道数。 展开更多
关键词 电容式微机械超声换能器(CMUT)阵列 合成孔径 相控阵(PA) 虚拟声源 超声成像
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集成铁氧体的LC应变传感器的设计及测试
11
作者 郝竹雅 张磊 +1 位作者 谢浩 谭秋林 《微电子学与计算机》 2024年第3期128-134,共7页
针对金属环境下采用LC无线无源应变传感器出现电磁信号传输失效的问题,在传感器背面集成铁氧体材料,其原理是通过抑制电磁波在金属表面的涡流效应产生的感应电动势,实现在金属环境下的电磁信号耦合测试。通过HFSS软件进行仿真验证,在金... 针对金属环境下采用LC无线无源应变传感器出现电磁信号传输失效的问题,在传感器背面集成铁氧体材料,其原理是通过抑制电磁波在金属表面的涡流效应产生的感应电动势,实现在金属环境下的电磁信号耦合测试。通过HFSS软件进行仿真验证,在金属环境下LC无线无源传感器信号失效;在传感器基底背部集成铁氧体后,通过扫频得出铁氧体可以在金属环境下实现LC传感器的电磁信号传输。对铁氧体的厚度进行参数优化,最佳厚度为0.32 mm。搭建等强度悬臂梁测试平台,结果表明,金属环境下LC传感器可以通过铁氧体实现抗金属环境干扰,频率为37.7 MHz时,LC无线无源测试系统可以很好地实现信号传输,对应的S_(11)值为-25.6 dB。对悬臂梁施加外力使其发生应变,传感器在0~1300με的应变范围内灵敏度为61.54 Hz/με。测试结果表明,铁氧体有利于实现金属环境下的LC无线无源传感器应变测试。 展开更多
关键词 LC应变传感器 非接触测量 无线无源 电磁耦合 抗金属干扰 吸波材料 应变测试
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基于声表面波的微粒图案化操控技术仿真设计方法研究
12
作者 曹建玮 王红亮 《压电与声光》 北大核心 2024年第6期884-889,共6页
基于声表面波(SAW)的微粒操控技术因具有结构简单、生物相容、非侵入、可扩展和多功能等特性而成为操纵微/纳米颗粒/细胞群的重要工具。基于此类生物医疗领域的需求设计了一种由四组均匀叉指换能器组成的SAW微粒操控器件,通过建立三维... 基于声表面波(SAW)的微粒操控技术因具有结构简单、生物相容、非侵入、可扩展和多功能等特性而成为操纵微/纳米颗粒/细胞群的重要工具。基于此类生物医疗领域的需求设计了一种由四组均匀叉指换能器组成的SAW微粒操控器件,通过建立三维有限元模型对声表面波器件进行仿真分析并得到了多种不同的声压场图案,再使用COMSOL软件的粒子追踪模块进行仿真,验证了粒子在各种声压场下都可以排列成对应图案。该设计方法有望在组织工程、体外细胞研究、创建3D仿生组织结构等方面得到应用。 展开更多
关键词 声表面波 生物组装 声学操纵 微粒图案化 声辐射力
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基于参数优化变分模态分解的信号降噪方法
13
作者 何玉洁 李新娥 贺俊 《现代电子技术》 北大核心 2025年第2期70-76,共7页
针对心电信号中肌电干扰噪声难以去除的问题,提出一种基于参数优化变分模态分解(VMD)的信号降噪方法。通过设计动态边界策略和反向种群生成方式,对白鲸优化(BWO)算法进行改进;采用改进白鲸优化算法对VMD参数自适应寻优,确定分解层数K与... 针对心电信号中肌电干扰噪声难以去除的问题,提出一种基于参数优化变分模态分解(VMD)的信号降噪方法。通过设计动态边界策略和反向种群生成方式,对白鲸优化(BWO)算法进行改进;采用改进白鲸优化算法对VMD参数自适应寻优,确定分解层数K与惩罚因子α;对含噪心电信号进行分解,得到k个本征模态函数(IMF)分量,同时采用相关系数法进行有效模态和含噪模态识别;对噪声主导的模态分量采用小波阈值降噪,并重构信号主导模态与降噪后模态。对仿真信号与含真实肌电干扰的心电信号进行降噪处理,实验结果表明,所提方法去噪效果优于小波阈值去噪法、EMD法、EMD-小波阈值去噪法,真实含噪的心电信号经该方法去噪后自相关系数可达0.91以上。 展开更多
关键词 变分模态分解 信号降噪 参数优化 改进白鲸优化算法 心电信号 IMF分量 小波阈值降噪 肌电干扰
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分频带极坐标格式处理的水下目标层析成像研究
14
作者 戴文舒 鲍凯凯 +2 位作者 张国军 张文栋 陈新华 《振动与冲击》 北大核心 2025年第1期325-331,342,共8页
声层析成像模型慢时间维和快时间维空间分辨率均相同,仅取决于发射信号最高频率,分辨率较聚束合成孔径声呐性能更优。现有的水下层析成像多采用时域反投影算法,计算量大。根据投影切片理论,提出了一种分频带极坐标格式融合的波数域成像... 声层析成像模型慢时间维和快时间维空间分辨率均相同,仅取决于发射信号最高频率,分辨率较聚束合成孔径声呐性能更优。现有的水下层析成像多采用时域反投影算法,计算量大。根据投影切片理论,提出了一种分频带极坐标格式融合的波数域成像方法,将宽带发射下圆环空间谱的直角坐标系插值求逆傅里叶变换问题转换为单频点圆形空间谱的求逆后的融合问题,减小了常规宽带波数域圆环插值带来的估计误差,克服了圆环形空间谱进行插值逆变换时重建的目标分布函数为中空的问题,提高了计算效率,并且有效地抑制了单频波数域成像结果为贝塞尔函数时的高副瓣影响,相同条件下,较聚束合成孔径声呐成像精度有显著提高。 展开更多
关键词 分频带处理 声层析 极坐标格式处理 波数域插值
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冲击波超压测试系统的时基高精度同步 被引量：4
15
作者 刘宇 李顺 +1 位作者 李新娥 裴东兴 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期119-123,共5页
针对存储式冲击波超压测试系统时基不能高精度同步的问题,提出一种光纤触发与高精度算法结合的处理方法。利用光纤对不同装置同时发出触发信号,实现多个装置的同步触发;计数频率远大于测试装置的采样频率,对触发时刻和触发后第一个采样... 针对存储式冲击波超压测试系统时基不能高精度同步的问题,提出一种光纤触发与高精度算法结合的处理方法。利用光纤对不同装置同时发出触发信号,实现多个装置的同步触发;计数频率远大于测试装置的采样频率,对触发时刻和触发后第一个采样时刻之间的时间间隔进行计数;对相邻两个采样点之间进行插值处理,根据计数值N确定测试数据在时间轴上的位置,实现时基的高精度同步。该方法可使得测试系统在12 m布场距离处触发响应时间小于150 ns,测试系统的时间误差为30 ns,测试装置之间的同步误差为20 ns。该方法提高了测试系统的测量精度,可为冲击波传播规律的研究提供依据。 展开更多
关键词 冲击波超压测试 光纤触发 高精度算法 测量精度 时基同步
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面向CMUT的驱动电路设计和激励信号优化
16
作者 孙帅文 何常德 +4 位作者 吴帅琦 张文栋 张国军 杨玉华 王任鑫 《微纳电子技术》 2025年第4期82-89,共8页
电容式微机械超声换能器(CMUT)具有微型化、易与电子产品集成、与人体组织阻抗匹配良好、机电转换效率高、灵敏度高、频带宽和成本低等优点。CMUT在医学成像、无损检测和流速测量等领域展现出极大应用潜力。针对CMUT,设计了一套高压脉... 电容式微机械超声换能器(CMUT)具有微型化、易与电子产品集成、与人体组织阻抗匹配良好、机电转换效率高、灵敏度高、频带宽和成本低等优点。CMUT在医学成像、无损检测和流速测量等领域展现出极大应用潜力。针对CMUT,设计了一套高压脉冲激励系统,可以用于激励CMUT发送超声波。使用该系统对CMUT进行不同发射波形的测试对比。实验结果显示:在正极性偏置电压下,对上电极施加峰峰值相同的负极性脉冲方波、双极性脉冲方波和正极性脉冲方波时,负极性脉冲方波发射声压最大,双极性脉冲方波次之,正极性脉冲方波发射声压最低。在负极性偏置电压下,对上电极施加峰峰值相同的负极性脉冲方波、双极性脉冲方波和正极性脉冲方波时,正极性脉冲方波发射声压最大,双极性脉冲方波次之,负极性脉冲方波发射声压最低。 展开更多
关键词 电容式微机械超声换能器(CMUT) 驱动电路 激励信号 电压极性 发射声压
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基于PXIe的CMUT多通道超声收发板卡设计与实现
17
作者 吴帅琦 何常德 +3 位作者 孙帅文 卢小星 张国军 张文栋 《电子技术应用》 2025年第2期102-107,共6页
为实现基于电容式微机械超声换能器(CMUT)阵列探头的多通道脉冲发射、数据采集、存储、传输与分析,设计了一款基于PXIe总线的32通道的超声收发一体板卡。该板卡采用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)作为主控制器,具备发射和接收两种工作模式... 为实现基于电容式微机械超声换能器(CMUT)阵列探头的多通道脉冲发射、数据采集、存储、传输与分析,设计了一款基于PXIe总线的32通道的超声收发一体板卡。该板卡采用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)作为主控制器,具备发射和接收两种工作模式,通过T/R开关切换,在发射模式下,驱动CMUT阵列探头发射超声波信号,在采集模式下,接收CMUT的模拟回波信号,并由ADC转换成14位的数字信号,编帧打包经DDR3缓存,通过PXIe接口传输至PC。对系统硬件电路和FPGA逻辑设计作了阐述,并通过驱动CMUT线阵,对亚力克板进行测试。测试结果表明,该板卡的设计满足CMUT阵列探头的使用需求,而且该系统可拓展更多通道。该板卡为精细化的超声影像检测、无损检测提供了硬件支持。 展开更多
关键词 FPGA PXIe CMUT 多通道 数据采集 超声成像系统
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用于激光反射镜面调节的双电机控制系统设计
18
作者 王攀 冯宇 +3 位作者 陈昌鑫 王丽君 周炳 王海洋 《中国测试》 北大核心 2025年第2期112-117,139,共7页
针对激光反射镜面水平旋转和俯仰调节的角度控制需求,建立双电机控制系统模型,设计以STM32作为主控芯片、USART和RS485作为通信方式的硬件结构,开发LabVIEW上位机软件,搭建舵机SM40BL控制俯仰角度、电机HT-S-4315控制水平旋转角度的实... 针对激光反射镜面水平旋转和俯仰调节的角度控制需求,建立双电机控制系统模型,设计以STM32作为主控芯片、USART和RS485作为通信方式的硬件结构,开发LabVIEW上位机软件,搭建舵机SM40BL控制俯仰角度、电机HT-S-4315控制水平旋转角度的实验平台,分析并验证不同PID参数下的控制效果。实验结果表明:当舵机SM40BL的PID参数为K_(p)=30、K_(i)=4、K_(d)=30且电机HT-S-4315的参数为位置环K_(p)=1、速度环K_(p)=5、K_(i)=1时,系统在俯仰方向和水平方向的最大角度误差分别为3.3%、1.1%。双电机控制系统通过PID控制算法实现对激光反射镜面的水平旋转和俯仰角度调节,进而实现激光光束的反射,对光束指向控制具有重要意义。 展开更多
关键词 反射镜面调节 水平旋转和俯仰角度调节 PID控制 双电机控制
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基于人工智能技术的船舶电气设备自动控制系统 被引量：16
19
作者 沈大伟 张锐 亢玮冬 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第2期163-166,共4页
为确保船舶电气设备稳定运行,设计基于人工智能技术的船舶电气设备自动控制系统,提升自动控制效果。利用模拟量输入模块采集船舶电气设备信息,经由模拟扩展子模块处理后传输至处理器模块内;通过数字量输入模块采集船舶电力设备开关状态... 为确保船舶电气设备稳定运行,设计基于人工智能技术的船舶电气设备自动控制系统,提升自动控制效果。利用模拟量输入模块采集船舶电气设备信息,经由模拟扩展子模块处理后传输至处理器模块内;通过数字量输入模块采集船舶电力设备开关状态的数字信号,经由开关信号检测电路处理后,传输至处理器模块内;处理器模块采用中央处理器预处理采集的设备信息与开关状态数字信号;PID径向基函数神经网络控制器,依据预处理后的设备信息与开关状态数字信号,输出船舶电气设备自动控制量;数字量输出模块依据设备控制量,经由驱动电路与开关阀驱动电路,自动控制船舶电气设备及其开关状态;利用触摸显示模块呈现船舶电气设备自动控制结果。实验证明,该系统可有效采集船舶电气设备信息,自动控制效果较优且无超调情况,具备较好的人机交互功能。 展开更多
关键词 人工智能技术 船舶电气设备 自动控制系统
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二维CMUT阵列成像系统的低冗余设计:一种新的阵列配置模式
20
作者 张甜 宋金沙 +3 位作者 乔冰琴 高丹 王智豪 邵星灵 《微纳电子技术》 2025年第4期140-151,共12页
在基于微机电系统(MEMS)的超声换能器研究中,经典相控阵(CPA)配置模式硬件系统复杂,经典合成孔径(CSA)配置模式成像效果较差。为了避免这些问题,研究了低冗余的二维电容式微机械超声换能器(CMUT)阵列配置模式。提出了三种新的阵列配置模... 在基于微机电系统(MEMS)的超声换能器研究中,经典相控阵(CPA)配置模式硬件系统复杂,经典合成孔径(CSA)配置模式成像效果较差。为了避免这些问题,研究了低冗余的二维电容式微机械超声换能器(CMUT)阵列配置模式。提出了三种新的阵列配置模式,即“+”字型发射全阵列接收(PF)、“X”型发射全阵列接收(XF)和边界型发射全阵列接收(BF)。首先,计算这五种阵列配置模式的有效孔径。从对比结果可以看出,XF的有效孔径最接近CPA的理想有效孔径。然后,对五种阵列配置模式的合成波束进行对比。阵列定量结果表明,XF的主瓣宽度和第一旁瓣高度分别为9.24°(-10 dB)和-21.33 dB,CPA的主瓣宽度和第一旁瓣高度分别为8.02°(-10 dB)和-26.29 dB。此外,为了验证研究结果,进行点目标仿真成像。在PF、XF和BF三种阵列配置模式中,XF以最少的发射阵元数量实现了与CPA几乎相同的成像效果。可以得出,XF阵列配置模式可以降低硬件系统的复杂性,同时保证成像质量。该研究成果为CMUT阵列三维实时成像提供了理论依据。 展开更多
关键词 二维阵列 电容式微机械超声换能器(CMUT) 有效孔径 合成波束 超声成像
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