基于DSP的光栅分度盘及其光栅信号精细分

对提高光栅的细分准确度进行了研究,提出了一种正切与余切相结合的方法.针对实际光栅信号的不稳定性,利用光栅发讯头输出正切、余切信号峰峰值与直流电平的漂移,自动修正反正切与反余切的查找表格.该方法应用于精密倾光学分读盘测量系统,使细分误差仅与光栅信号第一个采样值和最后一个采样值的精度有关,与测量过程中的光栅信号采样值的误差无关,同时采用DSP处理采样数据,速度更快,并成功应用于光栅分读盘系统,精度为2″.     

传动链动态测试系统

传动链动态测试系统采用“传动测试及精密定位技术”，对传动链传动误差进行动态检测。以位移检测为基本检测对象，应用嵌入式微机技术和高速A／D变换技术，采用测量细分方法对正弦波光栅传感器的信号进行了200倍以上细分和辩向，并实时地跟踪光栅莫尔信号幅值的变化，最大限度地消除了莫尔信号幅值变化所产生的细分误差。     

光栅自动测试仪的设计与实现

光栅自动测试仪是对直线透射式光栅的精确度实现自动测试的仪器。通过对光栅自动测试仪的基本测试原理进行分析,给出了测试仪的总体设计方案。介绍了在光栅自动测试仪的实现中所用到的关键技术,即高速数据采集和数据存储技术以及步进电机的细分驱动技术。经过设计和调试,成功地实现了光栅自动测试仪。     

一种基于FPGA的光栅信号细分方法

在高精度测量中,为了提高光栅细分精度,采用了一种基于FPGA的光栅信号细分及辨向方法。首先用Matlab分析读数头输出的两路原始信号和经过滤波且滤除直流分量的信号特点,并根据处理后的波形构造细分算法,既验证细分算法实现1024细分的可行性,也验证硬件电路实现细分算法的可行性。然后在Matlab对光栅信号的算法分析基础上,设计了一种基于幅值采样细分方法的电路,实现对光栅信号进行细分和辨向。细分硬件电路主要包括8细分电路和精细分电路,8细分电路主要对每个信号的一个周期进行8细分,精细分电路主要是对每1/8周期的信号进行细分。测试结果表明,该细分电路实现了光栅的1024细分,达到了高倍细分目的。     

基于单片机与锁相环技术的位移测量系统

针对目前位移测量系统精度普遍不高且灵活性差的特点,通过对光栅莫尔条纹的测量原理以及锁相倍频技术理论的分析,利用单片机的高速智能数据处理平台,构建了高精度的位移测量系统,实现了锁相倍频技术对光栅栅距的高倍细分;重点介绍了系统的整体设计结构与预置细分提高系统工作灵活性的实现原理，通过对微机的编程,可灵活地设置细分数。     

用逼近型√3细分方法构造闭三角网格的插值曲面

为了避免用逼近型3~(1/2)细分方法构造插值曲面过程中出现的烦琐运算,利用3细分方法极限点计算公式,提出一种用逼近型3~(1/2)细分方法构造闭三角网格插值曲面的方法.给定待插值的闭三角网格,先用一个新的几何规则与原3~(1/2)细分方法的拓扑规则细分一次得到一个初始网格,用3~(1/2)细分方法细分该初始网格得到插值曲面;新几何规则根据极限点公式确定,保证了初始网格的极限曲面插值待插值的三角网格.由于初始网格的顶点仅与待插值顶点2邻域内的点相关,所以插值曲面具有良好的局部性,即改变一个待插值点的位置时,只影响插值曲面在其附近的形状.该方法中只有确定初始网格顶点的几何规则与原3细分方法不同,故易于整合到原有的细分系统中.实验结果表明,该方法具有计算简单、有充分的自由度调整插值曲面的形状等特点,使得利用3~(1/2)细分方法构造三角网格的插值曲面变得极其简单.     

用逼近型3~(1/2)细分方法构造闭三角网格的插值曲面

为了避免用逼近型3~(1/2)细分方法构造插值曲面过程中出现的烦琐运算,利用3细分方法极限点计算公式,提出一种用逼近型3~(1/2)细分方法构造闭三角网格插值曲面的方法.给定待插值的闭三角网格,先用一个新的几何规则与原3~(1/2)细分方法的拓扑规则细分一次得到一个初始网格,用3~(1/2)细分方法细分该初始网格得到插值曲面;新几何规则根据极限点公式确定,保证了初始网格的极限曲面插值待插值的三角网格.由于初始网格的顶点仅与待插值顶点2邻域内的点相关,所以插值曲面具有良好的局部性,即改变一个待插值点的位置时,只影响插值曲面在其附近的形状.该方法中只有确定初始网格顶点的几何规则与原3细分方法不同,故易于整合到原有的细分系统中.实验结果表明,该方法具有计算简单、有充分的自由度调整插值曲面的形状等特点,使得利用3~(1/2)细分方法构造三角网格的插值曲面变得极其简单.     

提高机器人位置、速度传感器分辨力的方法

用光栅构成的机器人速度、位置传感器测量系统常用硬件进行信号细分,存在细分数不高,硬件复杂等问题。为此,研究了一种神经网络细分方法,并研究了一种用于细分的直接映射小脑模型神经网络。实验和实用证明,研究的小脑神经网络具有学习精度高、速度快,算法简单等特点;只要用很少的训练样本即可达到很高的细分精度,使分辨力得到很大提高,简化了硬件设计,提高了系统的可靠性。     

CORDIC算法在光栅莫尔条纹细分中的应用

目前光栅莫尔条纹细分技术在数控机床、超精加工、精密仪器等领域得到了广泛的应用.考虑到光栅细分系统的精度、速度和抗干扰能力等多方面指标,提出了一种新的莫尔条纹细分技术,并通过CORDIC算法对不足一个周期的正弦信号进行细分,直接提取相位信息.光栅细分系统将CORDIC算法应用于FPGA中,能够对莫尔信号进行很好的细分处理,满足高精度的要求,实验结果验证了其正确性及可行性.     

形状可调的Loop 细分曲面渐进插值方法

针对Loop 细分无法调整形状与不能插值的问题,提出了一种形状可调的Loop 细分 曲面渐进插值方法。首先给出了一个既能对细分网格顶点统一调整又便于引入权因子实现细分曲 面形状可调的等价Loop 细分模板。其次,通过渐进迭代调整初始控制网格顶点生成新网格,运 用本文的两步Loop 细分方法对新网格进行细分,得到插值于初始控制顶点的形状可调的Loop 细分曲面。最后,证明了该方法的收敛性,并给出实例验证了该方法的有效性。     

VQ／HMM二级音节识别的研究

ＨＭＭ技术在语音识别是得到较为成功的应用，然而ＶＱ／ＨＭＭ对在词表的识别速度及识别率仍不理想，文中根据系统实现中的实时性和识别率的要求，提出了初始码本均匀法，对参加训练的各音先对其求平均，然后用各音的平均值组成初始矢量的空间，并采用码本快速迭代法以及标号直方图法与ＨＭＭ识别相结合的二级识别方法，提高了系统的识别率和识别速度，此方法简单，易于实时化。     

火箭发射测控中的目标跟踪系统

采用图像识别以及目标快速跟踪算法,实现对飞行中火箭的实时跟踪,使用高性能MSP430、CPLD芯片实现传统的只有通过多单片机才能实现云台在水平垂直方向的同时独立运动,消除了多单片机通信过程的时间消耗所造成的步进电机控制失效因素,解决了单片CPLD实现内部资源短缺的问题,并结合实际实现系统整体机械结构,提高了火箭目标跟踪的快速性、安全性和精确性。     

基于最小二乘法的光纤光栅Bragg波长直线拟合

针对基于可调谐法布里珀罗(F-P)滤波器的光纤光栅解调系统存在波长解调准确度不够高的问题,从理论上系统地分析了在解调过程中对光纤光栅B ragg波长进行直线拟合的可行性,即光纤光栅B ragg波长与F-P滤波器的调谐电压之间存在线性相关性。在实验研究的基础上,用最小二乘法对光纤光栅B ragg波长和F-P滤波器的调谐电压进行直线拟合,结果表明:它们之间的确存在密切的线性相关性。为提高拟合的效果,提出了分段直线拟合,它可以使测量误差降低至少1个数量级,从而提高了F-P滤波器光纤光栅解调系统的准确度。     

利用数据库技术实现的可扩展的分类算法

重点研究将数据挖掘中的分类技术与数据库技术紧密结合的高效的可扩展的分类算法.提出一种基于分组记数技术构造分类器的方法,利用数据库系统的结构化查询语言来实现主要计算任务.为了提高算法的执行效率,还提出了优化策略和冗余规则的剪裁策略,并将分类规则的发现过程与相关属性的选择方法有机地结合在一起.使用这些方法和策略,分类算法能够从大规模数据集中快速地发现一组简洁的规则.除了具有与现有分类算法相当的准确度和较高的执行效率以外,该分类算法还具有良好的基于训练集元组个数和属性个数两方面的可扩展性和易于实现的特点.     

基于单片机和CPLD的转矩转速测量系统的研究

介绍了一种基于AT89C51单片机和CPLD构成的转矩转速测量系统。它利用CPLD工作频率高的特点,采用高频脉冲插值法进行精确地计数。结合单片机系统,完成对数据的处理。系统硬件构成简单、工作可靠、测量实时性好、精度高、抗干扰能力强、既可测高速下的转矩,也可测低速下的转矩。     

一种两阶段区域生长的遥感图像分割算法

提高图像分割算法的精度与速度对遥感影像的解译工作具有重要意义。提出了一种基于区域生长的遥感图像分割算法,包括的两个步骤分别是局部最优合并和全局最优合并。第一步注重提高图像分割的速度,在其具体实现中引入了一个局部最优合并的阈值,以减少错误的合并;第二步侧重提高图像分割的精度,在其实现过程中利用了一种高级数据结构红黑树来提高搜索最优合并区域的速度。最后,利用模拟的遥感影像和Orbview\|3高分辨率影像开展了图像分割实验。利用一种监督的图像分割精度评价方法,定量评价了该方法的性能。实验结果表明:该方法在分割精度和分割速度方面都取得了令人满意的效果。     

基于PLC的落锤标定装置自动控制系统

针对传统手动的落锤标定装置操作复杂、精度低和安全性不高的问题,设计了自动控制系统.采用PLC-步进电机-光栅尺闭环控制的方法,实现落高精确定位.设计了以无杆汽缸为执行机构的气动系统,控制重锤提升、下降和反弹重锤的防二次撞击.系统以西门子PLC和触摸屏作为控制核心与人机交互工具,编制了专用的控制和组态软件,实现了实时显示重锤落高、下落速度与落高精确定位及自动试验等功能,满足操作简便、精度高、安全的试验要求.     

多机驱动带式输送机功率平衡模糊控制方法

针对以调速型液力偶合器作为驱动装置的带式输送机多机驱动系统采用传统方法控制各驱动电动机之间的功率平衡,存在系统运行过程中动态特性较差、功率平衡调节精度较低等问题,提出一种多机驱动带式输送机功率平衡模糊控制方法:对液力偶合器涡轮转速实行闭环控制,保证在工作机负载发生变化时带式输送机具有恒定不变的带速;转速调节器采用模糊控制器代替传统的PID控制器,以提高功率平衡的调节精度。Matlab仿真结果表明,采用模糊控制方法可有效改善系统动态性能,提高功率平衡调节精度。     

基于YOLOv3的嵌入式实时视频目标检测算法

深度神经网络在目标检测领域具有优异的检测性能,但其结构复杂、计算量大,难以在嵌入式设备上进行高性能的实时目标检测。针对该问题,提出一种基于YOLOv3的目标检测算法。采用半精度推理策略提高YOLO算法的推理速度,并通过视频运动自适应推理策略充分利用前后帧视频之间目标的关联性,降低深度学习算法的运行频率,进一步提高目标检测速度。在ILSVRC数据集上的实验结果表明,该算法可以在NVIDIA TX2嵌入式平台上实现28 frame/s的视频目标检测,且检测精度与原始的YOLOv3算法相当。