儀器儀表學(xué)報最新期刊目錄

基于深度學(xué)習(xí)的工業(yè)軸承缺陷檢測算法研究————作者：張彪;荀榮科;許家忠;

摘要：針對現(xiàn)有軸承缺陷檢測算法準(zhǔn)確率低、存在誤檢以及漏檢現(xiàn)象嚴(yán)重的問題,為解決這些問題,提出了一種基于YOLOv8n的軸承缺陷檢測算法(LASW-YOLOv8)。該算法在YOLOv8n的基礎(chǔ)上,引入了輕量化且高效的LiteShiftHead檢測頭,結(jié)合SPConv、REG和CLS模塊,提升了特征提取、目標(biāo)框回歸和類別分類的效率與準(zhǔn)確性。此外,算法還引入了自適應(yīng)旋轉(zhuǎn)卷積核模塊(ARConv),增強了對多方...

基于改進遺傳算法的離散波長消色差氧化石墨烯平面透鏡逆向設(shè)計方法————作者：李雪巖;于浩文;陳玉璽;

摘要：納米光學(xué)成像技術(shù)是現(xiàn)代光學(xué)成像系統(tǒng)和光學(xué)測量系統(tǒng)的主要手段之一,但是傳統(tǒng)寬波段消色差超透鏡隨著工作波長數(shù)量的增加而引入的單元結(jié)構(gòu)復(fù)雜度驟增、成像效率降低、聚焦分辨力降低等問題,限制了高性能、集成化微型光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展。氧化石墨烯是一種具有高折射率和高透射率的二維材料,通過激光直寫技術(shù)將氧化石墨烯的特定區(qū)域熱還原為還原氧化石墨烯,其材料的光學(xué)性能發(fā)生改變,因此可以制作成氧化石墨烯超薄平面透鏡。針對氧化...

基于導(dǎo)波的套管井完整性評價技術(shù)研究————作者：張斯琪;楊涵;曾周末;陳世利;蘇遠大;劉洋;

摘要：套管井固井質(zhì)量檢測作為保障油氣井全生產(chǎn)周期安全、提升油氣資源開發(fā)效益以及支持碳捕獲與封存戰(zhàn)略的關(guān)鍵技術(shù),其研究緊密契合國家重大戰(zhàn)略需求,是當(dāng)前油氣工程領(lǐng)域待解決的挑戰(zhàn)性課題。聲波測井技術(shù)因其對介質(zhì)聲阻抗特性、水泥環(huán)空損傷及膠結(jié)界面狀態(tài)具有較高的敏感性而得到廣泛應(yīng)用。然而,傳統(tǒng)聲波測井技術(shù)的探測靈敏度主要集中于套管-水泥界面,且經(jīng)典彈性波理論僅能描述理想條件下的波動現(xiàn)象,對界面弱膠結(jié)狀態(tài)的模擬存在局...

基于二次互相關(guān)SRP-PHAT算法聲源定位研究————作者：席旭剛;王晨;李文國;丁一;馬秉宇;

摘要：可控響應(yīng)功率相位變換算法(SRP-PHAT)因其在混響環(huán)境下的較強魯棒性被廣泛應(yīng)用于聲源定位。然而,傳統(tǒng)的SRPPHAT算法在多傳聲器陣列聲源定位場景下的定位精度不足且計算量較大,不能滿足高精度實時聲源定位的需求。針對上述問題,提出一種基于二次互相關(guān)的SRP-PHAT算法,將陣列中兩組通道信號間自相關(guān)和互相關(guān)的結(jié)果進行二次互相關(guān)運算,基于廣義互相關(guān)相位變換函數(shù)(GCC-PHAT)進一步計算得到改進...

無人機載激光測距儀校準(zhǔn)和引導(dǎo)定位方法————作者：郭潤澤;孫曉永;孫備;黨昭洋;蘇紹璟;

摘要：激光測距因其優(yōu)異的方向性、長距離傳輸能力及抗干擾性能,已成為高精度空間感知領(lǐng)域的主流技術(shù)手段,特別是近年來智慧城市建設(shè)與軍事偵察需求的增長促使無人機載高精度測距和定位技術(shù)成為研究熱點。針對機載激光測距儀誤差來源廣泛和定位誤差大的問題,提出了多維度聯(lián)合校準(zhǔn)和引導(dǎo)定位方法。首先,系統(tǒng)地研究和分析了機載測距儀校準(zhǔn)和定位的誤差來源、產(chǎn)生機制和時空相關(guān)性,為算法研究提供了理論基礎(chǔ);其次,設(shè)計了一種聯(lián)合機械對...

基于計量數(shù)據(jù)超分辨重構(gòu)接線錯誤漏電用戶快速定位方法————作者：魏洪吉;陳超強;蘇盛;鄧樂;陳鳳;

摘要：低壓配電臺區(qū)中用戶零線、地線接線錯誤漏電故障多發(fā),易釀成人身觸電傷亡事故。目前基于多元回歸分析的方法雖已應(yīng)用在定位接線錯誤漏電故障用戶,但受制于臺區(qū)電流監(jiān)測設(shè)備采樣頻率不足,存在定位時效性差的固有缺陷。于是提出基于計量數(shù)據(jù)超分辨重構(gòu)的接線錯誤漏電用戶快速定位方法,通過實現(xiàn)低分辨率數(shù)據(jù)的重構(gòu),突破傳統(tǒng)方法在時間分辨率層面的技術(shù)瓶頸。首先分析接線錯誤漏電故障時臺區(qū)剩余電流的構(gòu)成,明確臺區(qū)剩余電流與用戶...

數(shù)控機床運動精度混沌自演化預(yù)測方法————作者：杜柳青;王煜曉;余永維;

摘要：基于深度學(xué)習(xí)的精度預(yù)測模型會因不能自適應(yīng)新的劣化數(shù)據(jù)而產(chǎn)生“災(zāi)難性遺忘”現(xiàn)象以致逐漸失效,這是人工智能領(lǐng)域當(dāng)前研究的熱點和難點,也是制約智能裝備發(fā)展的難點之一。數(shù)控機床的運動精度演化過程具有混沌特性,為此,提出一種基于混沌理論與增量學(xué)習(xí)的數(shù)控機床運動精度混沌自演化預(yù)測方法。首先,證明了數(shù)控機床運動精度的動態(tài)變化是一個復(fù)雜非線動力學(xué)系統(tǒng)的混沌演化過程,提出通過相空間重構(gòu)恢復(fù)運動精度系統(tǒng)在混沌相空間中...

氣體活塞式壓力計超局部化無模型自適應(yīng)控制研究————作者：龐桂兵;王思遙;高騰;楊遠超;原浩;

摘要：活塞式壓力計是一種重要的壓力溯源檢測裝備。活塞系統(tǒng)是氣體活塞式壓力計的核心部件,由于氣體介質(zhì)特性,活塞精準(zhǔn)定位和快速穩(wěn)定是一項難題。通過分析氣體活塞式壓力計活塞系統(tǒng)的非線性因素,提出超局部化無模型自適應(yīng)控制(ULMFAC)方法,采用超螺旋非奇異終端滑模控制(STNTSMC)與有限時間擾動觀測器相結(jié)合,有效避免了滑模控制中的抖振現(xiàn)象,并顯著提高了系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)特性。由于活塞有效面積、溫度和介質(zhì)泄漏等...

基于多階段動態(tài)過濾的靜態(tài)點云地圖生成算法————作者：范明澤;徐曉蘇;

摘要：在動態(tài)場景中,諸如行人、車輛等動態(tài)對象出現(xiàn)在傳感器的觀測范圍內(nèi),對靜態(tài)點云地圖的構(gòu)建帶來了顯著干擾。這些動態(tài)目標(biāo)在地圖的生成過程中常常留下“鬼影”,嚴(yán)重影響地圖構(gòu)建精度與完整性。為了解決該問題,提出了一種面向復(fù)雜動態(tài)場景的高精細(xì)靜態(tài)點云地圖生成算法,旨在保持地圖構(gòu)建精度的同時,有效剔除動態(tài)干擾點。首先,對點云進行序列化處理并結(jié)合區(qū)域化地面分割,以減少地面點對動態(tài)判別的干擾。然后,設(shè)計了一種多階段的...

基于結(jié)點熱光效應(yīng)的點熱源非接觸式溫度傳感器————作者：劉梅;白鑫;王嘉誠;周小彤;王志明;

摘要：傳統(tǒng)點熱源溫度測量方法包括熱電偶、電阻溫度計和紅外測溫等，但它們通常存在體積較大、響應(yīng)速度較慢或難以實現(xiàn)微小區(qū)域精確測量的局限性。為此，設(shè)計并開發(fā)了一種基于光波導(dǎo)交叉結(jié)點和熱光效應(yīng)的溫度傳感器，實現(xiàn)了對小尺寸點熱源的非接觸式溫度測量。采用3D打印法制備了不同形態(tài)的光敏樹脂結(jié)點，激光照射在結(jié)點交叉處，結(jié)點將激光分散到其分支結(jié)構(gòu)上；氧化鋁陶瓷加熱片作為點熱源提供小范圍恒定溫度，利用可調(diào)壓電源實現(xiàn)對其溫...

大型薄壁構(gòu)件加工變形誤差綜合補償方法————作者：宜亞麗;陳一凡;程陽洋;王志勇;金賀榮;

摘要：針對大型薄壁構(gòu)件弱剛性和壁厚不均勻特性,導(dǎo)致在斷續(xù)開槽銑削加工中槽底易發(fā)生加工變形,影響加工精度的問題,提出了一種加工變形誤差綜合補償方法。首先,基于經(jīng)驗法開展銑削力測量試驗,通過回歸分析建立加工參數(shù)與銑削力映射關(guān)系,構(gòu)建銑削力預(yù)測模型。針對大型薄壁構(gòu)件仿真計算效率低的問題,采用等效剛度理論對薄壁構(gòu)件的變形區(qū)域進行簡化;在此基礎(chǔ)上,提出了一種通過替換主結(jié)構(gòu)模擬多層銑削加工的改進子結(jié)構(gòu)仿真方法,并結(jié)...

半球諧振陀螺高精度質(zhì)量平衡研究————作者：王鵬;車馳騁;曲天良;劉天怡;張熙;

摘要：質(zhì)量不平衡是半球諧振子制造及組件裝配過程中產(chǎn)生的非對稱性缺陷,由材料各向異性、加工誤差及裝配偏差等工藝環(huán)節(jié)引入的非對稱特性會引發(fā)諧振子非理想振動模式,導(dǎo)致四波腹駐波畸變,加劇哥氏效應(yīng)耦合誤差,進而惡化半球諧振陀螺的輸出特性,影響其導(dǎo)航精度。針對這一制約高精度半球諧振陀螺發(fā)展及批量化生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù),提出了基于諧振子駐波虛擬旋轉(zhuǎn)狀態(tài)參數(shù)解調(diào)與支撐桿振動檢測相結(jié)合的辨識方法,通過激光測振儀精確捕捉諧振子...

基于改進遺傳粒子群算法的無人機路徑規(guī)劃————作者：武曉雯;郭孟營;胡阿建;吳卿;

摘要：針對無人機高效飛行路徑規(guī)劃問題,提出一種改進遺傳粒子群算法(IHGPA)。該算法在粒子群算法的基礎(chǔ)上,融合多種策略,改善了收斂效果和解的質(zhì)量。首先,為提升全局尋優(yōu)能力,IHGPA算法引入分區(qū)優(yōu)化策略,通過構(gòu)建動態(tài)參數(shù)調(diào)整機制,優(yōu)化了粒子速度與位置更新方式。其次,改進遺傳算法的選擇、交叉、變異算子進一步強化尋優(yōu)能力,其中選擇階段采用輪盤賭方法與模擬退火算法優(yōu)化并保留精英個體,交叉階段結(jié)合概率算術(shù)交叉...

面向神經(jīng)血動力與電生理監(jiān)測的一體化fNIRS-EEG成像系統(tǒng)————作者：王語珂;朱聞睿;張麗敏;高峰;劉東遠;

摘要：近年來,功能性近紅外光譜成像(fNIRS)和腦電圖(EEG)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于建立自然和社會交互場景下的神經(jīng)認(rèn)知響應(yīng)與精神狀態(tài)的腦功能測量與分析。盡管已有一些f NIRS-EEG雙模態(tài)研究,但多為分立設(shè)備實現(xiàn),數(shù)據(jù)存在測量通道有限、靈敏度低、數(shù)據(jù)不同步等諸多問題。為了更好地在日常情境下探索大腦的神經(jīng)電生理變化過程,發(fā)展了一種輕量型f NIRS-EEG雙模態(tài)成像系統(tǒng),實現(xiàn)了覆蓋全腦的f NIRS(80通...

一種基于缺陷響應(yīng)空間補償?shù)亩嗄Ｊ匠�聲全聚焦�?fù)合成像及應(yīng)用————作者：焦敬品;梁士通;李晨旭;齊高君;岳大慶;

摘要：因奧氏體不銹鋼小徑管壁厚較小,超聲波在其界面多次反射和模式轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的多次回波導(dǎo)致相控陣成像中產(chǎn)生大量偽像,嚴(yán)重影響缺陷的識別。為解決所選超聲波模式類型、數(shù)量及其幅值空間差異性對成像效果的影響,提出了一種基于缺陷響應(yīng)空間補償?shù)亩嗄Ｊ匠�聲全聚焦�?fù)合成像方法。建立了缺陷空間響應(yīng)模型,對模型獲取的全矩陣數(shù)據(jù)進行多模式成像,與CIVA仿真軟件的成像結(jié)果具有較好的一致性。將各模式成像結(jié)果中缺陷位置附近的最大強...

基于人體運動干擾建模預(yù)測的外肢體機器人補償控制研究————作者：戴歡;曾洪;張建喜;張競天;宋愛國;

摘要：針對人機協(xié)作中外肢體機器人受到人體運動干擾從而影響末端工作精度的問題,提出一種基于人體運動干擾建模預(yù)測的外肢體機器人補償控制方法。首先,為了精確測量人體運動干擾,設(shè)計了融合IMU和視覺估計的T265視覺慣性里程計傳感方案。其次,針對人-外肢體系統(tǒng)進行了運動學(xué)建模與分析,構(gòu)造了末端位姿關(guān)于人體運動干擾和外肢體機器人關(guān)節(jié)運動參數(shù)的函數(shù),并以末端位姿保持不變作為控制目標(biāo),提出一種基于PID前饋控制的運動...

熱輔助條件下微織構(gòu)刀具銑削力預(yù)測方法研究————作者：佟欣;王佰藝;李鑫宇;楊樹財;

摘要：刀具表面織構(gòu)化處理能夠顯著改善刀具的切削性能。但激光加工有著急速升溫與驟冷的加工特點，這會導(dǎo)致重熔層堆疊和微裂紋等問題。針對上述問題，文章引入熱輔助激光加工技術(shù)。由于鈦合金是難加工材料，因此銑削過程中刀具承受較大的銑削力，這會導(dǎo)致機械系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)及振動，進而影響刀具壽命和加工表面質(zhì)量。因此，準(zhǔn)確預(yù)測銑削力可以及時調(diào)整切削參數(shù)，在保證加工質(zhì)量的同時，使銑削力處于合理范圍，從而提高加工效率、降低刀具...

基于視覺測量的微探針跨尺度沉積方法————作者：邢強;萬晗馳;楊寶權(quán);莊健;徐海黎;

摘要：彎月形液滴限制電化學(xué)沉積技術(shù)以其低成本、高加工精度的優(yōu)勢在微納尺度的結(jié)構(gòu)制造中倍受青睞,但壓電實驗平臺有限的位移行程限制了其在大尺度制造場景中的應(yīng)用。據(jù)此,提出了一種基于視覺檢測的跨尺度連續(xù)沉積法。該方法首先在現(xiàn)有MCED設(shè)備的基礎(chǔ)上,集成了顯微相機與三軸移動裝置,搭建了基于顯微視覺測量的探針粗調(diào)節(jié)與平臺精調(diào)節(jié)相結(jié)合的跨尺度連續(xù)沉積平臺;其次,以微納平臺的基底預(yù)設(shè)等間距位移為基準(zhǔn),利用圖像灰度特征...

無線電能傳輸系統(tǒng)最優(yōu)負(fù)載優(yōu)化與最大效率跟蹤控制方法————作者：耿宇宇;陳華國;王濤;

摘要：針對無線電能傳輸系統(tǒng)因忽略逆變器與整流器損耗,僅考慮補償網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)負(fù)載,導(dǎo)致最大效率點偏移的問題,提出一種減小最優(yōu)負(fù)載偏移的最大效率跟蹤和恒壓輸出復(fù)合控制方法。首先,分析LCC-S型無線電能傳輸系統(tǒng)參數(shù)與各部分輸出電壓、電流之間的關(guān)系,建立非線性整流橋負(fù)載等效模型,揭示整流二極管壓降對負(fù)載轉(zhuǎn)換的影響機制。之后構(gòu)建納入逆變器和整流器損耗的系統(tǒng)效率量化模型,定量分析系統(tǒng)效率隨負(fù)載變化的特性,對比僅考慮補...

基于自主全向CPT原子磁力儀的拖曳式地磁測繪系統(tǒng)————作者：徐強鋒;鄧意成;韓濤宇;和煥雪;王學(xué)鋒;

摘要：無人機拖曳式地磁測繪技術(shù)因其能夠有效抑制載體磁干擾,在高精度航空磁測領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值。提出并構(gòu)建了一種基于相干布居俘獲(CPT)原子磁力儀的拖曳式地磁測繪系統(tǒng),該系統(tǒng)首次采用單探頭架構(gòu),充分發(fā)揮CPT原子磁力儀的高靈敏度和全向自主測量特性,可實現(xiàn)全緯度范圍內(nèi)的高精度地磁測量。為驗證系統(tǒng)性能,在近海區(qū)域開展了多次飛行試驗,并提出了一套系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)處理與磁圖繪制方法,集成航向誤差補償、載體磁干擾...

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